Философ и писатель Джим Холт, задумавшись над этой задачей, рассмотрел различные варианты ответов, составил уравнения, разоблачил элегантную Вселенную и рассказал о плюсах и минусах посредственной реальности. О своих выводах он рассказал на конференции TED .

Выступление Джима Холта с лекцией «Почему существует Вселенная?» с русскими субтитрами (ниже стенограмма):

Почему существует Вселенная? Почему... Ладно, ладно. Это же загадка мироздания. Давайте посерьёзнее. Почему существует мир, почему в нём есть мы, почему вообще что-то есть вместо пустоты? Это же наиглавнейшее «почему».

Я буду говорить о тайне бытия, о загадке бытия, о том, к чему мы в этом вопросе пришли, и почему вам должно быть не всё равно, – ведь вам не всё равно, я надеюсь. Философ Артур Шопенгауэр сказал, что те, кому не интересен вопрос бытия, вопрос мирового бытия, страдают слабоумием. Довольно сурово, но тем не менее. Это называют самой величайшей и грандиозной тайной, самым глубоким и масштабным вопросом, стоящим перед нами. Над ним бились великие мыслители. Людвиг Витгенштейн, возможно, величайший философ XX века, был поражён тем, что мир вообще существует. В своём «Логико-Философском Трактате», в положении 6.44, он писал: «Мистическое не то, как мир есть, но то, что он есть». Если вам не нравятся сентенции философов, возьмите учёного. Джон Арчибальд Уилер, один из величайших физиков XX века, научный руководитель Ричарда Фейнмана, создатель термина «чёрная дыра», сказал: «Я хочу знать, почему квант, почему Вселенная, почему бытие?» А мой друг Мартин Эмис – простите, я сегодня буду часто бросаться громкими именами, придётся вам привыкнуть – так вот, мой добрый друг Мартин Эмис сказал однажды, что нам понадобится ещё пять Эйнштейнов для разгадки тайны происхождения Вселенной. Не сомневаюсь, что среди вас сегодня есть пять Эйнштейнов. Есть хоть один? Отзовитесь. Нет? Никого? Ну ладно.

Вопросом, почему существует нечто вместо ничто, – этим великим вопросом – стали задаваться довольно поздно в истории философской мысли. В конце XVII века его задал философ Лейбниц. Лейбниц – умный парень, придумавший математический анализ независимо от Ньютона и практически одновременно с ним. Но для Лейбница ответ на этот вопрос не был великой загадкой. Он либо притворялся, либо действительно был ортодоксальным христианином в своих взглядах на метафизику. Он сказал, что причина существования мира очевидна: его создал Бог. А Бог творил из ничего. Настолько уж он всемогущ. Ему не нужны никакие подручные материалы для такого созидания. Он может сотворить мир из пустого места, совсем из ничего. Кстати сказать, именно в это сегодня верят большинство американцев. Для них нет загадки бытия. Всё сделал Бог.

Давайте составим уравнение. У меня нет слайдов, поэтому я всё буду изображать руками. Включите фантазию. Итак, Бог + ничто = мир. Так? Вот такое уравнение. Возможно, вы не верите в Бога. Может быть, вы научный атеист или ненаучный атеист, и вы не верите в Бога, и вам это не нравится. Кстати, даже с этим уравнением, Бог + ничто = мир, у нас уже возникает проблема. Почему есть Бог? Существование Бога нельзя объяснить логически, если вы не сторонник онтологического аргумента, а я надеюсь, что нет, так как он нас не устраивает. Вероятно, если бы Бог существовал, он бы подумал: «Я вечен, я всемогущ, но откуда же я взялся?» Отколь же я? Бог ведь изъясняется более возвышенно. По одной версии, Богу так наскучило размышлять над загадкой своего бытия, что он сотворил мир, чтобы как-то отвлечься. Хорошо, давайте забудем о Боге. Уберём Бога из уравнения: _________ + ничто = мир. Если вы буддист, на этом можно остановиться, потому что вы получаете ничто = мир, что тождественно мир = ничто. Верно? Для буддиста мир – одно сплошное ничто. Большая космическая пустота. Нам же кажется, что есть нечто, но только потому, что мы рабы своих желаний. Если мы отпустим свои желания, мы увидим истинный мир – пустоту, ничто. Мы погрузимся в блаженную нирвану, которую определяют так: «жить ровно настолько, чтобы наслаждаться нежизнью».

Это представления буддистов. Но я человек западный, поэтому меня волнует загадка бытия, и поэтому у меня ______ + – сейчас всё станет серьёзно – _______ + ничто = мир. Что вместо пробела? Как насчёт науки? Наука – наш лучший проводник в природу реальности, а самая фундаментальная из наук – физика. Она раскрывает нам реальность, показывает нам то, что я называю истинным и наивысшим содержимым Вселенной. Может быть, физики заполнят этот пробел? И действительно, примерно с конца 60-х или где-то в 1970 году физики задались целью дать чисто научное объяснение тому, как Вселенная вдруг появилась на пустом месте, из квантовой флуктуации вакуума. Один из этих физиков – Стивен Хокинг, чуть позднее был Александр Виленкин. Эти изыскания были популяризованы другим прекрасным физиком и моим другом Лоуренсом Крауссом, написавшим книгу «Вселенная из ничего». Лоуренс считает, что у него получилось. Он, кстати, воинствующий атеист, и Бога он со сцены убрал совсем. Законы теории квантового поля – последнее достижение физики – показывают, как из пустоты, в отсутствие пространства, времени, материи, может зародиться крупица ложного вакуума и посредством чудесного расширения взорваться и превратиться в огромный и разнообразный космос, который нас окружает.

Что ж, это весьма оригинальный сценарий. Очень умозрительный. Захватывающий. Но я в нём вижу большую проблему, она состоит вот в чём: этот взгляд псевдорелигиозен. Лоуренс считает себя атеистом, но он всё ещё в плену религиозного мировоззрения. Законы физики для него как божьи заповеди. Законы теории квантового поля – как изречение «Да будет свет». Они имеют некую онтологическую силу, или власть, наделяющую их способностью сотворить бездну, наполненную материей. Они могут создать мир из ничего. Но это очень примитивный взгляд на сущность законов физики, да? Нам известно, что физические законы – обобщённые описания структур и закономерностей мира. Они не существуют вне этого мира. У них нет собственной сущности. Они не могут сотворить мир из ничего. Это очень примитивный взгляд на научные законы. И если вы не верите мне, послушайте Стивена Хокинга, который предложил самодостаточную модель космоса, не требующую внешнего источника или создателя. И даже предложив эту модель, Хокинг признавал, что он всё ещё в тупике. Он сказал, что эта модель – всего лишь уравнения. Что вдыхает жизнь в уравнения и создаёт описываемый ими мир? Он терялся в догадках. Сами уравнения не творят волшебства, не могут разрешить загадку бытия. К тому же, даже если законы и могли бы это сделать, почему именно эти законы? Почему теория квантового поля должна описывать Вселенную с помощью набора полей, частиц и так далее? Почему не какие-нибудь другие законы? Существует огромное множество законов, подходящих математически. Зачем вообще законы? Почему не обойтись одной пустотой?

Верите или нет, над этой проблемой бьются склонные к размышлениям физики, и на данный момент они склоняются к метафизике. Возможно, система законов, описывающих Вселенную, – это система законов, которая описывает одну часть реальности. Может быть, любой подходящий набор законов описывает другую часть реальности. Фактически, всевозможные физические миры существуют на самом деле, они есть. Мы видим всего лишь крошечную часть реальности, описываемую законами теории квантового поля, но есть множество других миров, реальность, которая описывается совершенно непохожими теориями, невообразимо отличающимися и непостижимо причудливыми. Стивен Вайнберг, основатель стандартной модели физики элементарных частиц, тоже носился с идеей о том, что существуют всевозможные другие реальности. Физик из молодого поколения Макс Тегмарк считает, что существуют всевозможные математические структуры, а математическая сущность – то же самое, что и физическая сущность. Есть чрезвычайно разнообразная мультивселенная, заключающая в себе всё, что логически вероятно.

Обращаясь к такому метафизическому подходу, эти физики и философы возвращаются к очень старой идее, высказанной ещё Платоном. Это принцип полноты, или изобилия, великая цепь бытия: реальность полна настолько, насколько это возможно. Она так удалена от небытия, как это только возможно.

Итак, у нас есть две противоположности. С одной стороны, небытие, с другой – реальность, вмещающая все возможные миры. Всеобъемлющая реальность и небытие, самая простая реальность. Что лежит между этими двумя крайностями? Всевозможные промежуточные реальности, включающие одно и исключающие другое. Одна из промежуточных реальностей, скажем, самая элегантная математически, исключает всё неидеальное, всю безобразную асимметрию и тому подобное. Некоторые физики скажут вам, что мы живём в самой элегантной реальности. Думаю, в зале находится Брайан Грин, который написал книгу «Элегантная Вселенная». Он утверждает, что наша Вселенная математически очень элегантна. Не верьте ему. Это тщетная надежда. Жаль, что это не так. Недавно он признался мне, что Вселенная-то на самом деле скверная. Она бездарно сконструирована, в ней слишком много произвольных постоянных взаимодействия, отношений масс, избыточное число семейств элементарных частиц, и что, чёрт возьми, такое эта тёмная энергия? Это ерунда на палочке какая-то, а не элегантная Вселенная. А ещё есть лучший из всех миров, с этической точки зрения. Здесь посерьёзнее. В этом мире разумные существа не страдают напрасно, там нет таких вещей, как рак у детей или Холокост. Это этическая концепция. Между ничем и самой полной реальностью существуют особенные реальности. Ничто тоже особенно. Самая простая реальность. Есть самая элегантная реальность. Она тоже особенная. Самая всеобъемлющая реальность – особенная.

Про что мы ещё не сказали? Есть также просто жалкие, заурядные реальности, которые ничем не примечательны и вроде как случайны. Они бесконечно далеки от пустоты, и совершенно недотягивают до всеобъемлющей полноты. Это смешение хаоса и порядка, математической элегантности и безобразия. Я бы описал такие реальности как бесконечный, посредственный, недоделанный бардак, усреднённую реальность, что-то вроде космической свалки. Существует ли в этих реальностях некое божество? Возможно. Но это не идеальное божество, как в традиции иудеохристианства. Это божество не всеблагое и не всесильное. Наоборот, оно может быть совершенно зловредным, но могущественным только на 80%, что в общем-то отражает окружающий нас мир. Я предлагаю считать, что разгадка тайны бытия в том, что реальность, в которой мы существуем, – одна из посредственных реальностей. Реальность должна быть хоть какой-нибудь. Она может оказаться ничем, или всем, или чем-то посередине. Если у неё есть какая-то особенность, например, элегантность, полнота или простота, как у небытия, это потребует некоего объяснения. Но если это всего лишь случайная, банальная реальность, дальнейших объяснений не требуется. Я бы сказал, что мы живём как раз в такой реальности. Так нам говорит наука. В начале этой недели появились захватывающие новости о теории инфляции, указывающей на большую, бесконечную, беспорядочную, бессмысленную реальность. Похожая на пенистое шампанское, бесконечно фонтанирующее из бутылки, наша огромная Вселенная – это пустырь с горсткой приятных, мирных и упорядоченных зон. Эта инфляционная модель была подтверждена с помощью наблюдений, сделанных радиотелескопами в Антарктике. Они наблюдали за реликтовыми гравитационными волнами, возникшими прямо перед Большим взрывом. Уверен, вы всё об этом знаете. Думаю, существуют некие свидетельства, подтверждающие, что мы застряли именно в такой реальности.

Так почему же вам должно быть не всё равно? Ну... Вопрос «Почему существует мир?», этот вселенский вопрос, перекликается с более личными. Почему я существую? Почему вы существуете? Наше существование может показаться совершенно маловероятным, потому что число комбинаций человеческих генов колоссально. Если взглянуть на число генов, аллелей и так далее, простой расчёт на бумажке скажет вам, что существует 10 в 10-тысячной степени возможных комбинаций. Это между числами гугол и гуголплекс. Реальное же число людей, когда-либо живших, – 100, или, может, 50 миллиардов. Это ничтожный процент. Все мы – победители в удивительной космической лотерее. И вот мы здесь.

В какой же реальности мы хотим жить? Хотим ли мы жить в особенной реальности? Что, если бы мы жили в самой элегантной? Представьте себе это экзистенциальное давление: соответствовать, быть элегантными, не уронить планку. Что было бы, живи мы в самой полной реальности? Наше существование было бы предрешённым, потому что всё возможное в ней уже существует. Наш выбор не имел бы смысла. Если я страдаю душевно, мучаюсь и решаю поступить правильно, разницы бы не было: ведь существует бесконечное число версий меня, тоже поступающих правильно и бесконечное число версий, поступающих неверно. Мой выбор не имел бы смысла. Не хотелось бы жить в такой реальности. Живи мы в реальности небытия – этого разговора у нас бы не состоялось. Поэтому, я думаю, в посредственной реальности есть свои плюсы и минусы. Мы могли бы приумножить хорошее и сократить плохое – именно это и даёт нам некую цель в жизни. Вселенная абсурдна, но мы всё же умудряемся находить цель, и весьма неплохую. Вся заурядность реальности хорошо перекликается с заурядностью, которую мы все ощущаем глубоко внутри нас самих. Я знаю, что вы её ощущаете. Я знаю, вы уникальны, но вместе с тем втайне посредственны, разве я не прав?

Вы можете сказать, что эта загадка, эта тайна бытия – лишь нагнетание таинственности. Вас не поражает существование Вселенной – и вы в хорошей компании. Бертран Рассел сказал: «Я бы сказал, Вселенная просто есть, и всё». Просто суровый факт. А мой профессор в Колумбийском университете, Сидней Моргенбессер, великий остряк, в ответ на моё: «Профессор, почему есть нечто вместо ничто?» ответил: «Если бы ничего не было, вас бы это всё равно не устроило».

Вот так. Итак, вы не поражены. Не важно. Но в заключение, я скажу вам что-то, что гарантированно вас поразит, потому что это поразило всех блестящих, чудесных людей, встреченных мной на TED. Вот что я вам скажу: у меня никогда в жизни не было мобильного телефона. Спасибо.

Превью: галактика по соседству - Андромеда , в ультрафиолетовых лучах, NASA.

Как только человек обзавёлся разумом, он стал интересоваться тем, как всё устроено. Почему вода не переливается за край мира? Вращается ли Солнце вокруг Земли? Что находится внутри чёрных дыр?

Сократовское «Я знаю, что ничего не знаю» означает, что мы осознаём количество ещё неизведанного в этом мире. Мы прошли путь от мифов до квантовой физики, однако вопросов до сих пор больше, чем ответов, и они становятся лишь сложнее.

Космогонические мифы

Миф - первый способ, с помощью которого люди объясняли происхождение и устройство всего окружающего и своё собственное существование. Космогонические мифы рассказывают о том, как из хаоса или небытия появился мир. Сотворением вселенной в мифе занимаются божества. В зависимости от конкретной культуры получившаяся космология (представление об устройстве мира) различается. Например, небесная твердь могла казаться крышкой, скорлупой мирового яйца, створкой гигантской раковины или черепом великана.

Как правило, во всех этих историях присутствует разделение первоначального хаоса на небо и землю (верх и низ), создание оси (стержня мироздания), сотворение природных объектов и живых существ. Общие для разных народов базовые понятия называются архетипами.

О ранних стадиях эволюции Вселенной и происхождении химических элементов рассказывает в лекции «Постнауки» физик Александр Иванчик.

Мир как тело

Древний человек познавал мир с помощью своего тела, измерял расстояния шагами и локтями, много работал руками. Это нашло отражение в олицетворении природы (гром - результат ударов божьего молота, ветер - божество дует). Мир тоже ассоциировался с большим телом.

Например, в скандинавской мифологии мир был создан из тела великана Имира , глаза которого стали водоёмами, а волосы - лесами. В индуистской мифологии эту функцию взял на себя Пуруша , в китайской - Паньгу . Во всех случаях устройство видимого мира связывается с телом антропоморфного существа, великого предка или божества, приносящего себя в жертву, чтобы мир появился. Сам человек при этом - микрокосм, вселенная в миниатюре.

Великое древо

Ещё один архетипический сюжет, который часто появляется у разных народов - ось мира, мировая гора или же мировое древо . Например, ясень Иггдрасиль у скандинавов. Изображения дерева, в центре которого находится фигурка человека, встречались также у майя и ацтеков. В индуистских Ведах священное древо называлось Ашваттха, в тюркской мифологии - Байтерек. Мировое древо связывает нижний, средний и верхний миры, его корни находятся в подземных областях, а крона уходит в небеса.

Покатай меня, большая черепаха!

Мифологема плавающей в безбрежном океане мировой черепахи, на спине которой покоится Земля, встречается у народов Древней Индии и Древнего Китая, в преданиях коренного населения Северной Америки. В разных вариантах мифа о гигантских «поддерживающих животных» упоминаются слон, змея и кит.

Космологические представления греков

Греческие философы заложили астрономические представления, которыми мы пользуемся и сегодня. Разные философы их школы имели свою точку зрения на модель мироздания. В большинстве своём они придерживались геоцентрической системы мира.

Концепция предполагала, что в центре мира находится неподвижная Земля, вокруг которой обращаются Солнце, Луна и звёзды. При этом планеты вращаются вокруг Земли, образуя «Земную систему». Суточное вращение Земли Тихо Браге также отрицал.

Научная революция Просвещения

Географические открытия, морские путешествия, развитие механики и оптики сделали картину мира более сложной и полной. С XVII века началась «телескопическая эпоха»: человеку стало доступно наблюдение за небесными телами на новом уровне и открылся путь к более глубокому изучению космоса. С философской точки зрения мир мыслился как объективно познаваемый и механистичный.

Иоганн Кеплер и орбиты небесных тел

Ученик Тихо Браге Иоганн Кеплер, который придерживался коперниканской теории, открыл законы движения небесных тел. Вселенная, согласно его теории - это шар, внутри которого находится Солнечная система. Сформулировав три закона, которые называются теперь «законами Кеплера», он описал движение планет вокруг Солнца по орбитам и заменил круговые орбиты на эллипсы.

Открытия Галилео Галилея

Галилей защищал коперниканство, придерживаясь гелиоцентрической системы мира, а также настаивал на том, что Земля обладает суточным вращением (крутится вокруг своей оси). Это привело его к знаменитым разногласиям с Римской церковью, которая теорию Коперника не поддерживала.

Галилей построил собственный телескоп, обнаружил спутники Юпитера и объяснил свечение Луны отражённым Землёй солнечным светом.

Всё это было свидетельствами, что Земля имеет ту же природу, что и другие небесные тела, которые тоже обладают «лунами» и движутся. Даже Солнце оказалось не идеальным, что опровергало греческие представления о совершенстве горнего мира - на нём Галилей разглядел пятна.

Модель Вселенной Ньютона

Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, разработал единую систему земной и небесной механики и сформулировал законы динамики - эти открытия легли в основу классической физики. Ньютон доказал законы Кеплера с позиции гравитации, заявил, что Вселенная бесконечна и сформулировал свои представления о материи и плотности.

Его работа «Математические начала натуральной философии» 1687 года обобщила результаты исследований предшественников и заложила метод создания модели Вселенной с помощью математического анализа.

ХХ век: всё относительно

Качественным прорывом в представлении человека о мире в ХХ веке стали положения общей теории относительности (ОТО) , которые вывел в 1916 году Альберт Эйнштейн. Согласно теории Эйнштейна, пространство не является чем-то неизменным, время имеет начало и конец и может течь по-разному в разных условиях.

ОТО до сих пор наиболее влиятельная теория пространства, времени, движения и гравитации - то есть, всего, что составляет физическую реальность и принципы мира. Теория относительности утверждает, что пространство должно либо расширяться, либо сужаться. Так оказалось, что Вселенная динамична, а не стационарна.

Американский астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша галактика Млечный Путь, в которой находится Солнечная система - лишь одна из сотен миллиардов других галактик Вселенной. Исследуя дальние галактики, он сделал вывод о том, что они разбегаются, удаляясь друг от друга, и предположил, что Вселенная расширяется.

Если исходить из концепции постоянного расширения Вселенной, выходит, когда-то она находилась в сжатом состоянии. Событие, которое обусловило переход от очень плотного состояния материи к расширению, получило название Большого Взрыва .

ХХI век: тёмная материя и Мультивселенная

Сегодня мы знаем, что Вселенная расширяется ускоренно: этому способствует давление «тёмной энергии», которая борется с силой тяготения. «Тёмная энергия», природа которой до сих пор не ясна, составляет основную массу Вселенной. Чёрные дыры представляют собой «гравитационные могилы», в которых исчезают вещество и излучение, и в которые, предположительно, превращаются погибшие звёзды.

Возраст Вселенной (время с начала расширения) предположительно оценивают в 13-15 миллиардов лет.

Мы осознали свою неуникальность - ведь вокруг столько звёзд и планет. Поэтому вопрос возникновения жизни на Земле современными учёными рассматривается в контексте того, почему вообще возникла Вселенная, где такое стало возможным.

Галактики, звёзды и вращающиеся вокруг них планеты, да и сами атомы существуют только потому, что толчок тёмной энергии в момент Большого взрыва оказался достаточным, чтобы Вселенная не свернулась снова, и в то же время таким, чтобы пространство не разлеталось слишком сильно. Вероятность такого очень мала, поэтому некоторые современные физики-теоретики предполагают, что существует множество параллельных Вселенных.

Физики-теоретики верят, что одни вселенные могут иметь 17 измерений, в других могут быть звёзды и планеты, подобные нашим, а некоторые могут состоять всего лишь из аморфного поля.

Алан Лайтманфизик

Впрочем, опровергнуть это с помощью эксперимента невозможно, поэтому другие учёные полагают, что концепцию Мультивселенной следует считать скорее философской.

Сегодняшние представления о Вселенной во многом связаны с нерешёнными проблемами современной физики. Квантовая механика, построения которой существенно отличаются от того, что говорит классическая механика, физические парадоксы и новые теории уверяют нас, что мир куда многообразнее, чем кажется, а результаты наблюдений во многом зависят от наблюдающего.

В древности человек был центром мира, вся Вселенная была создана и вращалась вокруг него. Наука превратила нас в ничтожную песчинку, затерянную в пустоте Космоса. Но в последние годы эти две диаметрально противоположные картины мира причудливым образом соединились в концепции, которая получила название «антропный принцип».

В день своей смерти, 24 мая 1543 года, разбитый параличом Николай Коперник увидел только что вышедший из печати главный труд своей жизни — трактат «О вращениях небесных сфер». С этой книги началось изгнание человечества из центра мира, где Земля уступила свое место Солнцу. Через полвека великий фантазер Джордано Бруно поставил под вопрос и центральное положение Солнца, до смерти - увы, своей собственной - напугав общество идеями о множественности обитаемых миров. И вот четыре столетия спустя мы живем на третьей из восьми планет у рядового светила на окраине огромной Галактики. В ней 400 миллиардов звезд, еще больше вокруг нее других галактик, и это лишь крошечная часть Вселенной. А в последнее время космологи всерьез заговорили о множественности вселенных. Этот последовательный отход от представления об особом месте человечества во Вселенной в конце XX века стали называть принципом Коперника. Раз за разом он подтверждался наблюдениями, но все равно вызывал внутренний протест, ведь человеку свойственно чувствовать себя центром мира.

В 1973 году, когда отмечалось 500 лет со дня рождения Коперника, в Кракове состоялась внеочередная ассамблея Международного астрономического союза, на которую съехались сотни исследователей со всего света. Прибыл туда и молодой астрофизик Брэндон Картер. Тяготясь, как он позже писал, «непомерным преклонением перед принципом Коперника», Картер внес своим докладом диссонанс в юбилейные славословия. «Наше положение во Вселенной, - утверждал он, - с необходимостью является привилегированным, по крайней мере в той степени, чтобы допускать наше существование». Если случайно выбрать точку во Вселенной, мы, скорее всего, попадем куда-нибудь в межгалактическое пространство, где не будет ни звезд, ни планет, а лишь чрезвычайно разреженный газ - несколько атомов на кубометр. Но и внутри Галактики человек не мог появиться ни в межзвездном пространстве, ни у короткоживущих звезд-гигантов, ни на газовых планетах, ни на безатмосферных астероидах. Большая часть Вселенной совершенно непригодна для жизни, так что место нашего обитания далеко не рядовое. Это утверждение, которое Картер назвал слабым антропным (от греческого ánthrōpos - «человек») принципом, по сути, было лишь советом не слишком заигрываться с принципом Коперника и учитывать, что особенности нашего местоположения во Вселенной сказываются на результатах наблюдений.

Но в том же докладе был сформулирован и сильный антропный принцип, полемика вокруг которого продолжается по сей день. Он гласил: «Вселенная должна быть такой, чтобы на определенной стадии допускать появление наблюдателя». Многие услышали в слове «должна» утверждение о некой цели существования Вселенной, и тем самым формулировка обрела метафизическое, можно даже сказать религиозное, звучание: Вселенная создана для человека, а значит, он, несмотря на скромность своих размеров, необходим для огромного Космоса. Правда, сам Картер не имел в виду ничего подобного: речь лишь о том, пояснял он в том же докладе, что наши теории должны учитывать факт существования во Вселенной мыслящих наблюдателей. Перефразируя Декарта, он говорил: «Я мыслю, следовательно, Вселенная это допускает». Но поздно, от брошенного метафизического камня уже пошли круги. На то были свои причины. Чтобы в них разобраться, придется начать издалека.

В 1919 году немецкий математик Герман Вейль подсчитал, что сила электрического взаимодействия между протоном и электроном в атоме водорода на 39 порядков (то есть в $10^{39}$ раз) больше их гравитационного притяжения. Это колоссальная величина. Цена миски благотворительной похлебки всего в $10^{13}$ раз меньше годового объема мировой экономики. Но суммой в $10^{39}$ раз меньшей не оплатить и одну молекулу баланды. Почему столь велика разница фундаментальных сил, связывающих две элементарные частицы? Ведь внешне формулы гравитационного и электростатического взаимодействий так похожи. Было ясно, что это соотношение определяет различие масштабов микро- и макромира. Но почему оно именно такое, а не, скажем, $10^{15}$ или $10^{75}$? Этот вопрос повис тогда без ответа.

Во второй половине 1930-х годов эмигрировавший в Америку немецкий физик Ханс Бете построил теорию термоядерных источников энергии звезд, согласно которой запасов водородного топлива солнцеподобным звездам хватает на несколько миллиардов лет - цифра тогда почти немыслимая. Английский физик Поль Дирак сравнил этот самый большой встречавшийся в науке интервал времени с самым маленьким (на тот момент $10^{-24}$ секунды), который необходим свету, чтобы пройти путь, равный размеру протона. Соотношение вновь получилось около $10^{39}$. Неужели это просто случайное совпадение?

Ответ дал в 1961 году американский астрофизик Роберт Дикке, показавший, что только если соотношения Вейля и Дирака велики и близки друг к другу, звезды наработают достаточно тяжелых элементов, в частности углерода, чтобы возникла жизнь и появился человек. Окажись, к примеру, гравитация посильнее или скорость света поменьше, и эти соотношения изменились бы, и наше возникновение стало бы невозможным. Получалось, что наша Вселенная будто специально приспособлена для появления в ней разумных существ.

После Второй мировой войны теорию синтеза элементов в звездах успешно развивал британский астрофизик Фред Хойл. Он детально проработал все этапы этого сложного процесса и вполне мог бы претендовать на Нобелевскую премию, возможно, если бы впоследствии не так увлекался публичной критикой общепринятых астрофизических идей. Выступая на Би-би-си, он весьма эмоционально нападал на теорию горячей Вселенной, называя ее не иначе как «биг-бэнг» - Большой взрыв. Уничижительное словечко, однако, прижилось и стало научным термином, а вот «нобелевка» обошла Хойла стороной. Что, впрочем, не умаляет его достижений в физике звезд.

В начале 1950-х Хойл работал над механизмом синтеза углерода из гелия: сначала пара ядер гелия (альфа-частиц) сливается в ядро бериллия, потом к нему добавляется третье ядро гелия и образуется углерод. Но расчеты показывали: при столкновении бериллия и гелия получается неустойчивое ядро, которое обычно сразу разваливается. Тогда Хойл выдвинул смелую гипотезу: возможно, физики-ядерщики недостаточно внимательно изучили ядро углерода, упустив одно из его возбужденных состояний - то самое, что нужно для эффективной реакции ядер бериллия и гелия. Хойл даже вычислил энергию нужного состояния - около 7,7 мегаэлектронвольта (МэВ). Гипотеза была опубликована в 1952 году, и уже на следующий год подтвердилась экспериментально - в спектре возбуждений ядра углерода-12 обнаружился неизвестный прежде резонанс с энергией 7,66 МэВ.

Это выдающееся предсказание убедительно подтвердило теорию ядерных источников энергии звезд. Но еще интереснее то, что без данного резонанса - окажись, к примеру, его энергия процентов на 10 выше или ниже - углеродная жизнь была бы невозможна. Похоже, нам вновь повезло со Вселенной.

За железным занавесом

В мире приоритет выдвижения антропного принципа признается за Брэндоном Картером (1973) и отчасти за Робертом Дикке (1961). Однако в СССР сходные идеи высказывались заметно раньше. Григорий Моисеевич Идлис в 1957-1958 годах рассматривал Вселенную как «типичную обитаемую космическую систему» и отмечал, что ее выделяет из всех возможных миров наличие необходимых и достаточных условий для существования жизни. Абрам Леонидович Зельманов сформулировал подобные идеи даже раньше, в 1955 году, а в 1970-м, еще до выступления Картера, дал им очень емкую формулировку: «...мы являемся свидетелями процессов определенного типа потому, что процессы иного типа протекают без свидетелей». Однако работы отечественных астрофизиков не были известны на Западе, так что там антропный принцип был позднее сформулирован совершенно независимо.

Тонкая настройка

После того как антропный принцип был сформулирован Брэндоном Картером, физики и космологи азартно принялись проверять, как отразятся на возможности человеческого существования различные модификации в физических законах. По современным представлениям все многообразие физических явлений сводится к четырем основным взаимодействиям: гравитационному, электромагнитному, слабому и сильному. Уравнения, которые их описывают, содержат так называемые фундаментальные постоянные. Среди них скорость света, задающая темп самых быстрых процессов, постоянная Планка, определяющая масштаб квантовых явлений, гравитационная постоянная, характеризующая силу всемирного тяготения, а также массы, заряды и другие параметры ряда элементарных частиц. Значения фундаментальных постоянных, а всего их сегодня насчитывается 26 штук, не выводятся из теории, а измеряются экспериментально (причем далеко не все из них на сегодня известны). Естественно, у физиков возникли вопросы: чем определяются величины этих постоянных и что случилось бы с нашей Вселенной при их изменении?

Начать хотя бы с частиц, из которых состоят атомы. Положительно заряженные протоны всего на 0,14% легче нейтронов, лишенных электрического заряда. Но эта разница примерно вдвое больше массы электрона. Избыток массы позволяет свободному нейтрону спонтанно испустить электрон (и антинейтрино), превратившись в протон. А вот протон не может самопроизвольно стать нейтроном - ему для этого нужно откуда-то получить недостающую массу. Поэтому протоны устойчивы, а нейтроны - нет. Окажись масса протона всего на четверть процента больше, ситуация стала бы противоположной, и Вселенная лишилась бы водорода, ведь его ядра как раз и есть одиночные протоны. Без водорода не зажглись бы звезды, не образовались тяжелые элементы и уж, конечно, в таком нейтронном мире не было бы жизни. Но и заметно уменьшить массу протона тоже нельзя. Иначе нейтроны станут слишком неустойчивыми и будут превращаться в протоны даже внутри атомных ядер (как это происходит с некоторыми радиоактивными изотопами). Электрическое отталкивание перенасыщенных протонами ядер привело бы к их разрушению, и во Вселенной остался бы один только водород, чего для жизни явно недостаточно.

А что если поменять относительную силу фундаментальных взаимодействий? Например, увеличить немного ядерное взаимодействие, связывающее протоны и нейтроны. Это сделает стабильным атомное ядро, состоящее из двух протонов без нейтронов, так называемый дипротон, или гелий-2. Расчеты показывают, что в таком мире сразу после Большого взрыва все протоны объединяются в пары и во Вселенной не остается водорода, а значит, не будет ни воды, ни жизни. А если всего в несколько раз усилить гравитацию (помните, она в $10^{39}$ раз слабее электромагнетизма), звезды, сжавшись, станут прогорать в десятки тысяч раз быстрее, не оставляя времени для биологической эволюции. Троньте слабое взаимодействие, определяющее поведение нейтрино, и перестанут взрываться сверхновые, которые рассеивают в космосе наработанные в звездах тяжелые элементы, и мы лишимся планет.

Оказалось, что в законах физики буквально ни к чему нельзя прикоснуться без риска получить мир, лишенный наблюдателей. Этот странный факт стали называть «тонкой настройкой» Вселенной, и он настоятельно требовал объяснения.

Не такая уж и тонкая настройка

Американский астрофизик и философ Виктор Стенгер считает, что тонкость настройки нашей Вселенной сильно преувеличена. Хотя по отдельности менять фундаментальные постоянные довольно опасно, при их совместном изменении могут получаться вполне пригодные для жизни миры. Свойства материи в масштабах от атомов до звезд в первом приближении определяются четырьмя константами: две из них регулируют сильное и электромагнитное взаимодействия, а другие две - это массы протона и электрона. В 2000 году Стенгер написал и разместил в Интернете небольшую программу MonkeyGod («Обезьяний бог», monkey.html), где можно вручную или случайно задать эти четыре константы и узнать, какие параметры будут у атомов, звезд и планет. Оказалось, что примерно в половине таких случайно «созданных» вселенных время жизни звезд превышает миллиард лет, числа Вейля и Дирака примерно в 5% случаев совпадают по порядку величины. То есть область антропных параметров вовсе не так мала, как об этом принято думать. К тому же все антропные рассуждения исходят из того, что разумные наблюдатели непременно должны быть, подобно людям, представителями углеродной формы жизни. Этот «углеродный шовинизм» сильно сокращает диапазон возможных условий существования разума. Мы не знаем других его форм, но это вовсе не значит, что они невозможны, и быстрое развитие компьютеров дает в этом отношении изрядный простор для фантазии.

Бог Лакун и Мультиверс

Физик и популяризатор науки Пол Дэвис собрал целую коллекцию объяснений тонкой настройки. Он начинает с тривиальной возможности, которую называет «Абсурдной Вселенной»: просто принять такой мир как данность и отказаться от попыток объяснения. Как ни странно, это самое распространенное отношение людей к проблеме тонкой настройки, ведь большинство никогда о ней не задумывалось.

Другой популярный подход - списать все на сверхъестественного Настройщика, который специально запланировал появление человека. Это так называемый креационизм - религиозное течение, стремящееся найти в природе научное подтверждение существования Бога. Основной аргумент креационистов - указание на то, что у науки нет готовых объяснений, как мир приобрел те или иные наукой же открытые свойства, будь это тонкая настройка констант или механизм наследственности. Критики в ответ говорят, что креационисты верят в «бога лакун», бытие которого обосновано лишь пробелами в современных знаниях. В последние годы распространилась политкорректная версия креационизма - «теория разумного замысла». Из нее изгнаны все явные упоминания Бога, а говорится лишь о неизвестном разуме, управляющем нашим миром. Вы вольны представлять его хоть архитектором Матрицы, хоть зелеными человечками. Так креационисты пытаются преодолеть юридический запрет на преподавание религиозных идей в американских публичных школах.

Несколько ближе к науке лежит гипотеза о существовании некоего еще неоткрытого принципа, препятствующего возникновению Вселенной, неспособной к порождению разумных существ. В отличие от теории разумного замысла такой ограничивающий принцип имеет естественную природу и может быть изучен. Еще тоньше парадоксальная гипотеза американского физика Джона Уиллера, того самого, который придумал термин «черная дыра». Еще в 1979 году он спрашивал: «Порождая на некотором этапе своего существования наблюдателей-участников, не приобретает ли в свою очередь Вселенная посредством их наблюдений ту осязаемость, которую мы называем реальностью?» Получается, что существование Вселенной в прошлом объясняется ее свойствами, которые проявятся только в будущем. Подобные идеи не являются религиозными, но и научными их нельзя признать, поскольку из них не вытекает никаких проверяемых следствий. Назовем их условно метафизическими.

Среди научных подходов к объяснению тонкой настройки Пол Дэвис называет две остро конкурирующие идеи. Одна из них утверждает, что существующая настройка Вселенной выводится из некой еще не построенной с такой же математической непреложностью, как значение числа из геометрических построений. Противостоит ей идея Мультиверса, утверждающая, что мы живем в одной из огромного числа не связанных между собой вселенных, где редкостным образом совпали благоприятные для жизни параметры. Нас не удивляет, что мы обитаем в уникальном для Вселенной месте - на поверхности планеты с кислородной атмосферой, поскольку в других условиях просто не могли бы появиться. Так почему бы не допустить, что и сама наша Вселенная - лишь один из множества миров, со своими законами физики в каждом. Конечно, абсолютное большинство этих вселенных из-за «неправильных» настроек окажутся безжизненными, но об этом все равно никто не узнает, а мы появились в одной из тех, где это было возможно.

Есть много идей о том, как возникают и где существуют эти вселенные. Американский космолог Александр Виленкин совместно с испанским астрофизиком Хауме Гарригой разработали теорию, по которой в результате квантовых флуктуаций из ничего (состояния без времени и пространства) рождается бесконечное множество не связанных между собой вселенных со всеми возможными вариантами параметров. По гипотезе американского астрофизика Ли Смолина, от любой вселенной могут отпочковываться новые с иными характеристиками. Но есть и не столь экзотичное предположение о том, что фундаментальные постоянные очень медленно варьируются в пространстве и времени, так что где-то далеко за горизонтом видимости нашей Вселенной физика становится совсем иной, а мы просто находимся на одном из редких пригодных для жизни островков. В любом из этих вариантов антропные совпадения объясняются тем, что несовместимые с жизнью вселенные просто лишены наблюдателей.

Наиболее естественное объяснение тонкой настройки Вселенной. Нередко ее даже отождествляют с самим антропным принципом. Но в то же время это одна из самых неоднозначных теорий современности. Поначалу она была весьма холодно принята научным сообществом. Это понятно. Ведь важнейший критерий научности - экспериментальная проверяемость. Но как проверить гипотезу о существовании вселенных, совершенно изолированных от нашей и потому абсолютно ненаблюдаемых?

Был ли у создателя выбор?

Эпиграфом для конкурирующего научного подхода может служить знаменитый вопрос : «Был ли у Бога выбор, когда он творил Вселенную?» Эти слова выражают заветную мечту многих физиков открыть теорию, из которой выводятся значения фундаментальных постоянных и свойства всех частиц. Основания современной теоретической физики далеки от совершенства. Три из четырех фундаментальных взаимодействий описываются квантовой теорией поля и Стандартной моделью элементарных частиц. Но математически они несовместимы с общей теорией относительности, описывающей гравитацию. К тому же в последние годы обнаружены физические явления, отклоняющиеся от предсказаний Стандартной модели. Это заставляет физиков упорно искать новую единую Теорию Всего, и в числе главных претендентов на это звание - сложнейшая математическая конструкция, известная под названием теории струн.

Все элементарные частицы в этой теории представлены не точками, а крошечными туго натянутыми колечками - струнами, размером в миллиарды миллиардов раз меньше атомного ядра. Эти колечки постоянно вибрируют, подобно подброшенной в воздух велосипедной покрышке. Причем происходит это не в трех, а в десяти пространственных измерениях, где у струны куда больше разных способов колебаться. Из-за крайне малых размеров струн нам не видны их безумные извивы, но каждому типу их колебаний соответствует определенный набор свойств элементарной частицы - масса, заряд, спин и т. п. Все параметры элементарных частиц чисто математически выводятся из анализа возможных колебаний одинаковых элементарных струн - не теория, а мечта! Надо только убедиться, что вычисленные характеристики частиц совпадают с наблюдаемыми, и станет ясно, что никакая другая Вселенная невозможна - у Создателя просто не было выбора. Антропный же принцип придется списать на свалку истории как геоцентризм конца XX века.

В мае 2006 года в Москве с публичной лекцией выступал один из ведущих специалистов по теории струн нобелевский лауреат Дэвид Гросс. Об антропном принципе он отзывался так: «...люди приходят к этим мыслям от чувства беспомощности... я убежден... что вещи, которые кажутся специально созданными для нашего существования, со временем получат естественное объяснение». Многие физики считают антропный принцип и рассуждения о Мультиверсе своего рода капитуляцией перед трудностями поиска окончательной теории. К сожалению, новая математика действительно чрезвычайно сложна, и работа над ней периодически заходит в тупик. В очередной из них теория струн попала незадолго до того, как Дэвид Гросс приехал популяризировать ее в Москве.

Как известно, у нашего пространства три измерения. И эта фундаментальная постоянная тоже безупречно «настроена»: лишь в трехмерном пространстве устойчивы атомы и планетные системы, при другой размерности они неизбежно разрушаются. Однако набор степеней свободы струн, достаточный для описания свойств всех частиц, появляется только в десятимерном пространстве. Это противоречие можно разрешить, допустив, что 7 из 10 измерений свернуты, то есть в соответствующих направлениях Вселенная имеет микроскопические размеры, сравнимые с колечками струн. При таком предположении и волки сыты, и овцы целы - струны получают необходимые им 10 измерений, а свернутые измерения не нарушают трехмерность нашего макромира.

Все бы хорошо, но оказалось, что свернуть «лишние» измерения можно по-разному, подобно тому, как разными способами вяжутся узлы на веревке. И каждому способу свертки соответствует свой набор колебаний струн, а значит, свой набор фундаментальных постоянных. Поначалу физики надеялись найти среди возможных вариантов один, точно соответствующий нашему миру, но потом выяснилось, что свернуть лишние измерения можно примерно... $10^{500}$ способами. Непонятно, как из такого невообразимого множества обоснованно выбрать один-единственный вариант.

Когда обнаружилась эта проблема, один из ведущих специалистов по теории струн, Джозеф Полчински, бывший до этого ярым противником антропного принципа, неожиданно пересмотрел свои взгляды и поддержал идею Мультиверса. Он полагает, что должны существовать все варианты свертки лишних измерений, и каждому соответствует вселенная со своим набором физических законов. Лишь в ничтожной доле этих миров, возможно, в одном на $10^{100}$, может зародиться разум, но этого все равно достаточно для антропной аргументации.

И все же ненаблюдаемость других вселенных всерьез ставила под вопрос научность антропного принципа. Если сравнить новую концепцию множественности миров с идеями Джордано Бруно, то преимущество будет не на стороне Мультиверса. Ведь другие звезды, о которых говорил Бруно, были по крайней мере видны на небе, а возможность получить сигнал из другой вселенной исключена в принципе.

Поразительно, но полная ненаблюдаемость других вселенных не помешала предложить способ проверки гипотезы Мультиверса. Александр Виленкин взял за основу выдвинутый им принцип заурядности, или обобщенный вариант принципа Коперника: если человечество - лишь одна из цивилизаций бесконечного Мультиверса, то наше положение случайно, но лишь в той мере, в которой развитие жизни вероятно в том или ином месте. Среди немногих сочетаний фундаментальных постоянных, допускающих появление наблюдателей, не все равноценны. При «пограничных» значениях вероятность возникновения разумных существ будет низка. Для конкретной теории Мультиверса можно построить распределение вероятностей, выделяющее наиболее благоприятные для жизни значения фундаментальных постоянных с длинными «хвостами», где существование высокоразвитой жизни возможно, но маловероятно.

Измерить фундаментальные постоянные мы можем только в одной - нашей Вселенной, но если Мультиверс действительно существует, то полученные значения, согласно принципу заурядности, с высокой вероятностью окажутся в зоне, наиболее благоприятной для жизни. Напротив, если Вселенная единственна, а ее параметры безальтернативно определены некой окончательной физической теорией, то вряд ли они попадут в небольшую зону максимального благоприятствования для жизни (хотя, конечно, они должны быть в области, принципиально допускающей жизнь, раз уж она существует). Таким образом, мы получаем пусть и не очень надежный, но все-таки экспериментальный метод отличить Мультиверс от единственной уникальной Вселенной. И этот метод уже был применен.

На чьей стороне темная энергия?

В 1917 году Альберт Эйнштейн обнаружил, что уравнения его новой теории тяготения предсказывают гравитационный коллапс Вселенной. Чтобы предотвратить его, он ввел в них поправочный параметр, который стал известен как космологическая постоянная. В последнее время ее отождествляют с плотностью темной энергии, воздействие которой приводит к универсальному отталкиванию любых материальных объектов, находящихся на большом расстоянии друг от друга.

Одна из фундаментальных постоянных, определяющих эволюцию Вселенной. Чем больше ее значение, тем сильнее отталкивание и тем труднее материи сгущаться и образовывать какие-либо структуры. К сожалению, природа темной энергии пока неизвестна, и теоретически предсказать ее значение не удается. Точнее, квантовая теория дает сразу два предсказания: либо строго нулевое значение, либо колоссальная величина порядка $10^{94}$ г/см 3 , при которой даже ядра атомов в мгновение ока разрываются на части. Возможно, именно такова была причина Большого взрыва, но в современной Вселенной плотность темной энергии явно не столь велика. Поэтому до конца прошлого века многие физики были убеждены, что она в точности равна нулю.

Тем не менее нобелевский лауреат космолог Стивен Вайнберг все же оценил диапазон ее значений, еще совместимых с существованием жизни. Оказалось, что если бы плотность темной энергии в 100 раз превышала современную плотность обычной материи, в нашей Вселенной не образовались бы галактики - газ, из которого они формируются, просто раскидало бы по пространству. А без галактик не было бы ни звезд, ни планет, ни жизни. Достаточно много галактик получается только при плотности темной энергии еще на порядок ниже, а дальнейшее ее снижение уже почти ни на что не влияет. Это и есть благоприятный для жизни диапазон значений космологической постоянной: от нуля до величины на порядок выше нынешней средней плотности обычной материи во Вселенной. Если верна теория Мультиверса, космологическая постоянная, скорее всего, имеет произвольное значение в этом диапазоне и вряд ли будет очень мала. В противном случае, как следует из современной физики элементарных частиц, она должна быть нулевой.

Момент истины настал на рубеже веков, когда разными методами была наконец измерена космологическая постоянная. Она оказалась вдвое выше плотности прочей материи, то есть как раз в том диапазоне, который следовал из теории Мультиверса. Таким образом, антропный принцип получил пусть и не очень сильное, но все же экспериментальное подтверждение. Конечно, не исключено, что это значение удастся вывести из некой будущей фундаментальной физической теории, но пока счет все же в пользу Мультиверса.

Антропоцентризм - это идеалистическое учение, согласно которому Человек считается Кроме того, именно Человек является целью всех событий, происходящих в мире. Данное философское воззрение основано на заблуждении, сформулированном греческим мыслителем Протагором и гласящем, что "Индивид есть мера всех вещей".

Антропоцентризм - это противопоставление феномена человека всем остальным имеющимся явлениям. Подобный принцип лежит в основе специфического отношения к природе, когда наиболее важным понятием считается понятие потребления. Такое учение было призвано оправдать жесткую эксплуатацию различных жизненных форм, а также в некоторых случаях их полное уничтожение. Тем не менее считается, что гуманизм и антропоцентризм являются здравомыслящим взглядом на методы и предметы человеческого познания.

Также следует отметить, что история искомого понятия охватывает значительный период. Однако наибольший расцвет наблюдался в средние века, когда основной религией считалось христианство. Все здесь строилось вокруг человека. Современное понятие «антропоцентризм» - это неотъемлемая черта человеческого характера. Каждый индивид проявляет себя во всем, чем бы он ни занимался. Образ мышления, система восприятия и понимания происходящего в окружающем мире - все строго индивидуально и основано именно на этом воззрении.

Понятие «гуманистический антропоцентризм» считалось важнейшей характеристикой эпохи Возрождения. В противопоставление средним векам, когда основное место занимала религия, вышеописанный период сконцентрировал внимание мыслителей на проблеме существования человека, смысле его пребывания в этом мире.

Тем не менее имеются некоторые различия в зависимости от сферы деятельности. Согласно социальному познанию, антропоцентризм - это противопоставление социологизму. Подчеркивается, что искомая концепция выражает не только самостоятельность индивида, но и свободу его выбора, а также несение ответственности за содеянные поступки. При этом, поскольку Человек является вершиной творения, то и обязательства у него - наибольшие.

В политической сфере деятельности понятие «антропоцентризм» в достаточной степени реализуется в принципе либерализма. Таким образом, признается приоритет личностных интересов каждого перед потребностями и нуждами каких-либо сообществ. В связи с этим подобному образу мыслей чуждо соблюдение жестких социальных установок, а также масштабное социальное проектирование, поскольку все это подчиняет интересы индивида представлению проекта, следовательно, Человек становится лишь составляющей частичкой системы, одним из ее «винтиков».

Таким образом, учение антропоцентризма хоть и является ненаучным, но четко очерчивает границы воздействия власти на жизнедеятельность каждого индивида, а также устанавливает определенные требования, описывающие соразмерность преобразований человека, представляемых социумом.