Към текста

Метаданни

Данни

Включено в книгата
Оригинално заглавие
Parallel Worlds, (Пълни авторски права)
Превод от
, (Пълни авторски права)
Форма
Научен текст
Жанр
Характеристика
Оценка
5,6 (× 16 гласа)

Информация

Сканиране
Диан Жон (2011 г.)
Разпознаване, корекция и форматиране
Dave (2011 г.)

Издание:

Мичио Каку. Паралелни светове

Американска, първо издание

Превод: Венцислав Божилов

Редактор: Саша Попова

Художествено оформление на корица: „Megachrom“, 2006 г.

ИК „Бард“ ООД, 2006 г.

ISBN: 954–585–685–8

История

  1. — Добавяне

8
Проектирана вселена

„Възможно е във вечността да е имало множество лошо и нескопосано създадени вселени, преди да се появи нашата система. Бил е хвърлен много труд, правени са милиони напразни опити и през безбройните векове е имало бавни, но непрекъснати подобрения в изкуството да се създават светове.“

Дейвид Хюм

Когато бях във втори клас, учителката ми подхвърли нещо, което никога няма да забравя: „Бог е обичал Земята и затова я е поставил на подходящото разстояние от Слънцето.“ Макар и едва шестгодишен, бях поразен от простотата и силата на този аргумент. Ако Бог бе поставил Земята прекалено далеч от Слънцето, океаните щяха да замръзнат. Ако Земята се намираше малко по-близо, те щяха да изкипят. За учителката ми това не само означаваше, че Бог съществува, но и че е добронамерен и толкова обича планетата ни, че я е разположил на най-подходящото място. Това дълбоко ме впечатли.

Днес учените казват, че Земята се намира в „златната зона“ от Слънцето — на точно необходимото разстояние, за да може да поддържа „универсалния разтворител“ — течната вода, в която да се образуват химичните вещества на живота. Ако планетата ни се намираше по-далеч, тя можеше да стане „замръзнала пустиня“ като Марс, където температурите създават една сурова и пустинна повърхност, а водата и въглеродният диоксид често са в твърдо състояние. Дори в недрата на планетата намираме вечна замръзналост — постоянен пласт от замръзнала вода.

Ако беше по-близко до Слънцето, Земята може би щеше да прилича на Венера, която е с почти същите размери, но е известна със своя „парников ефект“. Поради близкото й разстояние до Слънцето и съставената предимно от въглероден диоксид атмосфера, Венера задържа енергията на слънчевата светлина и температурите доближават 480°C. Поради това Венера има най-високата средна температура в Слънчевата система. Със своите дъждове от сярна киселина, стотици пъти по-високо от земното атмосферно налягане и изпепеляващите температури, Венера е може би най-близката по описание до ада планета. И всичко това най-вече защото се намира по-близко до Слънцето от Земята.

Ако анализират аргумента на моята учителка, учените ще кажат, че той е типичен пример на антропния принцип, според който законите на природата са подбрани така, че да направят възможни появата на живот и съзнание. Относно това дали тези закони са нагласени от някаква висша сила или по чиста случайност се водят много спорове — особено през последните години, поради прекалено големия брой открити „случайности“ или съвпадения. За някои това е доказателство за съществуването на божество, което преднамерено е подбрало законите на природата по такъв начин, че да може да се появи животът и самите ние. За други ние сме просто страничен продукт от серия щастливи съвпадения. Или че може би, ако приемаме разклоненията на инфлацията и М-теорията, съществува мултивселена, от която нашата е само една малка част.

За да оценим сложността на тези аргументи, нека първо разгледаме случайностите, благодарение на които е възможен живот на Земята. Живеем не само в златната зона от Слънцето, но и в серия от други подобни зони. Например нашата Луна е точно толкова голяма, че да стабилизира орбитата на Земята. Ако спътникът ни не беше толкова масивен, дори най-малкото отклонение във въртенето на планетата щеше бавно да се натрупва в продължение на стотиците милиони години, което би направило орбитата й колеблива и би причинило такива драстични промени в климата, че Земята нямаше да бъде годна за живот. Компютърните симулации показват, че без голяма Луна (т.е., около една трета от размерите на земната маса) земната ос щеше да се променя с 90 градуса за период от милиони години. Учените смятат, че за създаването на ДНК са били необходими стотици милиони години химична стабилност. В такъв случай, една периодично превъртаща се през оста си Земя ще означава катастрофални климатични промени, правещи образуването на ДНК невъзможно. За щастие Луната е с „точно необходимата“ големина, за да стабилизира земната орбита и да не позволи подобни катаклизми. (Спътниците на Марс не са достатъчно големи, за да стабилизират въртенето му. В резултат на това Марс бавно започва да навлиза в нова ера на нестабилност. Астрономите смятат, че в миналото оста на Марс може да се е отклонявала с около 45 градуса.)

Поради слабите приливни сили Луната също се отдалечава от нас с около 4 см на година. След около 2 милиарда години нашият спътник ще бъде прекалено далеч, за да е в състояние да стабилизира въртенето на Земята. Това ще има катастрофални последици за живота. В далечното бъдеще нощното небе ще бъде не само безлунно, но и по него ще се виждат съвсем различни съзвездия, когато Земята се върти непостоянно по орбитата си. Климатът ще стане коренно различен и ще направи живота невъзможен.

„Без Луната нямаше да има лунни лъчи, месеци, лунатизъм, програма «Аполо», поезията щеше да е по-бедна и всяка нощ светът щеше да тъне в мрак и униние — пишат астрономите Питър Уорд и Доналд Браунлий от Вашингтонския университет. — Без Луната най-вероятно нямаше да има птици, секвои, китове, трилобити или някакъв друг високоразвит живот, ощастливил планетата ни.“[1]

Компютърните модели показват също, че присъствието на Юпитер в Слънчевата система е абсолютно задължително за съществуването на живота на Земята, тъй като огромната му гравитация спомага за изхвърлянето на астероидите в открития космос. Били са необходими почти милиард години (т.нар. „ера на метеорите“, продължила от образуването на Земята преди ок. 4,5 милиарда години допреди 3,5 милиарда години), за да може Слънчевата система да се „разчисти“ от отломките от астероиди и комети, останали след сътворението. Ако Юпитер бе по-малък, а гравитацията му — по-слаба, нашата Слънчева система все още щеше да е пълна с астероиди, които щяха да се блъскат в Земята и да унищожават всякакъв евентуално зародил се живот. Следователно Юпитер също се намира на точно необходимото място.

Освен това живеем в златната зона на планетарните маси. Ако Земята бе по-малка, гравитацията й не би могла да задържи кислорода. Ако беше прекалено голяма, тя щеше да запази голяма част от първоначалните си отровни газове и животът не би могъл да възникне. Земята има „точно необходимата“ маса, за да поддържа годни за живота атмосферни условия.

Живеем също и в златната зона на допустимите планетни орбити. Забележително е, че орбитите на другите планети с изключение на орбитата на Плутон са почти кръгови, което прави вероятността за сблъсък почти нулева. Това означава, че Земята няма да се приближи прекалено много до някой от газовите гиганти, който да наруши орбитата й. Това отново е идеално за живота, който се нуждае от стотици милиони години стабилност.

Също така Земята се намира и във възможно най-благоприятната зона на Млечния път, на около две трети от центъра на галактиката. Ако Слънчевата система се намираше прекалено близо до галактическия център, където се спотайва черната дупка, радиационният фон щеше да е толкова силен, че животът би бил невъзможен. А ако Слънцето бе прекалено отдалечено, нямаше да има достатъчно тежки елементи, необходими за появата на живот.

Учените могат да ни засипят с безброй примери за подобни златни зони, в които се намира Земята. Уорд и Браунлий твърдят, че съществуваме в толкова тясна ивица зони, че може би разумният живот на нашата планета е наистина уникален в галактиката. Те повтарят забележителния списък, че Земята притежава „точно необходимото“ количество океани, тектонични плочи, количество кислород, топлина, наклон на оста и т.н., за да създаде разумен живот. Ако планетата излизаше съвсем мъничко от някоя от тесните граници, сега нямаше да дискутираме този въпрос.

Дали Земята е била поставена във всички тези златни зони, защото Бог я е обичал? Може би. Можем обаче и да стигнем до заключение, при което не се нуждаем от божество. Вероятно съществуват милиони мъртви планети, които са прекалено близко до своите слънца, чиито луни или газови гиганти са твърде малки или пък се намират прекалено близо до галактическия център. Не е задължително съществуването на златните зони по отношение на Земята да означава, че Бог ни е удостоил с някакво особено благоволение. Всичко това би могло да бъде просто съвпадение, един рядък случай сред милиони други мъртви светове, намиращи се извън златните зони.

Древногръцкият философ Демокрит, който пръв издига идеята за атомите, пише: „Съществуват безброй светове с различни размери. На някои от тях няма слънце и луна. На други има повече от едно слънце и луна. Разстоянието между световете е различно, като в някои посоки те са повече… Гибелта им настъпва при сблъсък един с друг. Някои светове са лишени от растения и животни, както и от всякаква влага.“[2]

Всъщност към 2002 г. астрономите бяха открили около 100 планети, обикалящи около други звезди. Подобни екстрасоларни планети се откриват средно веднъж на всеки две седмици. Тъй като самите планети не светят със собствена светлина, учените ги идентифицират чрез най-различни косвени методи. Най-сигурният начин е да се търси отклонение в звездата, което се променя при обикалянето на някой газов гигант като Юпитер. Чрез анализа на доплеровото отместване на излъчената от звездата светлина може да се изчисли колко бързо се движи спътникът й, а масата му се получава благодарение на законите на Нютон.

„Можете да си представите звездата и голямата планета като двойка танцьори, които се въртят и пляскат протегнатите си ръце. По-малкият партньор е отвън и се движи по по-голям кръг, а по-големият движи краката си и се измества съвсем малко — именно това е «отклонението», което виждаме“[3], казва Крис Макарти от Института „Карнеги“. Днес този метод е толкова усъвършенстван, че можем да регистрираме отклонения в скоростта от порядъка на 3 м/сек (колкото забързано крачене) при звезди, отдалечени на стотици светлинни години от нас.

Предлагат се и други оригинални методи за откриване на още повече планети. Един от тях е да се търси планета, когато минава пред звездата си и води до слабо намаляване на яркостта й. След 15–20 години NASA ще изведе в орбита интерферометър, който ще бъде в състояние да открива и по-малки, подобни на Земята планети в дълбокия космос. (Яркостта на звездата майка почти изцяло скрива планетата и затова сателитът ще използва интерференцията на светлината, за да елиминира силното сияние.)

Засега нито една от подобните на Юпитер екстрасоларни планети не наподобява нашата Земя и може би всички те са мъртви. Астрономите установиха, че техните орбити са твърде ексцентрични или се намират много близо до звездите. И в двата случая е невъзможно съществуването на планета като Земята в рамките на златните зони. В такива слънчеви системи газовите гиганти ще прекосяват златните зони и ще изхвърлят малките планети в открития космос, правейки възникването на живота невъзможно.

Силно ексцентричните орбити са често срещано явление в космоса — всъщност те са толкова разпространени, че когато през 2003 г. бе открита „нормална“ слънчева система, това предизвика сензация. Астрономи от САЩ и Австралия откриха подобна на Юпитер планета, обикаляща около звездата HD 70642. Необичайното при тази планета (около два пъти по-голяма от Юпитер) е, че тя обикаля по кръгова орбита на приблизително същото относително разстояние от звездата като Юпитер спрямо Слънцето.[4]

В близко бъдеще астрономите ще бъдат в състояние да претърсят всички близки звезди за потенциални слънчеви системи. „Опитваме се да изследваме всички 2000 подобни на Слънцето звезди в радиус от 150 светлинни години — казва Пол Бътлър от Института «Карнеги» във Вашингтон, който пръв откри екстрасоларна планета през 1995 г. — Целта ни е двойна — да направим разузнаване (на първо място преброяване) на най-близките ни съседи в космоса и да съберем първите данни по фундаменталния въпрос колко често се срещат системи като нашата.“[5]

Космически случайности

За да създаде живот, нашата планета трябва да се е намирала в относително стабилно състояние в продължение на стотици милиони години. Но създаването на подобен свят се оказва зашеметяващо сложна задача.

Да започнем с начина, по който са изградени атомите. На първо място протонът е мъничко по-лек от неутрона. Това означава, че неутроните в крайна сметка се разпадат на протони, които се намират в по-ниско енергийно състояние. Ако протонът бе само с 1 процент по-тежък, той щеше да се разпадне в неутрон, а всички ядра щяха да са нестабилни и да се дезинтегрират. Атомите щяха да се разлетят на парчета и животът щеше да е невъзможен.

Друга космическа случайност се крие в това, че протонът е стабилен и не се разпада в антиелектрон. Експериментите показват, че продължителността на живота на протона е наистина астрономическа — много по-голяма от възрастта на вселената. За да се създаде стабилна ДНК, протоните трябва да бъдат стабилни най-малко стотици милиони години.

Ако силното ядрено взаимодействие беше малко по-слабо, ядрата на деутерия щяха да се разпаднат и във вътрешността на звездите нямаше да може да протича ядрен синтез, при който да се създават нови елементи. Ако взаимодействието беше малко по-силно, звездите щяха да изгорят прекалено бързо горивото си и животът не би имал време да се развие.

Ако променим големината на слабата ядрена сила също ще открием, че животът ще стане невъзможен. Неутриното, което действа чрез слабата ядрена сила, е жизненоважно за извеждането на енергията навън от експлодиращата свръхнова. На свой ред, тази енергия е отговорна за образуването на по-тежките от желязото елементи. Ако слабата ядрена сила беше малко по-слаба, неутриното изобщо нямаше да взаимодейства и свръхновите нямаше да могат да образуват тежки елементи. Ако слабата ядрена сила беше малко по-голяма, неутриното щеше да напусне ядрото на звездата, което също не би позволило формирането на елементите, от които са изградени телата ни и светът около нас.

Учените са съставили дълъг списък с подобни „щастливи космически случайности“. Ако го погледнем, с огромна изненада ще открием, че много от познатите ни константи на вселената се намират в изключително тесни параметри, извън които животът не би могъл да съществува. Достатъчно е да се промени само една от тези случайности, за да не се сформират никога звезди, вселената да се разпадне, ДНК да не съществува, животът да е невъзможен, Земята да се изпари или да замръзне и т.н.

За да илюстрира колко забележителна е тази ситуация, астрономът Хю Рос я сравнява с „Боинг 747“, сглобен до най-малката подробност от вилняло в гробище за самолети торнадо.

Антропният принцип

И така, всички представени дотук аргументи се обединяват в т.нар. антропен принцип. Има няколко начина да се подходи към него. Моята учителка смяташе, че тези щастливи случайности са доказателство за съществуването на някакъв общ дизайн или план. Както казва Фрийман Дайсън, „сякаш вселената е знаела, че ще се появим“. Това е пример за силния антропен принцип — идеята, че фината настройка на физичните константи не е случайна, а говори за наличието на някакъв вид дизайн. (Слабият антропен принцип просто гласи, че физичните константи на вселената са такива, че благодарение на тях са възможни животът и съзнанието.)

Физикът Дон Пейдж обобщава по следния начин различните форми на антропния принцип, предложени досега:

Слаб антропен принцип: „Онова, което наблюдаваме във вселената, е ограничено от изискването да съществуваме като наблюдатели.“

Силно-слаб антропен принцип: „Животът трябва да се зароди най-малко на един от многото светове във вселената.“

Силен антропен принцип: „Вселената трябва да има свойства, които да направят живота в нея възможен в даден момент.“

Окончателен антропен принцип: „Във вселената трябва да се развие разум, който да продължи да съществува завинаги след това.“[6]

Вера Кистяковска от Масачузетския технологичен институт е сред онези, които приемат сериозно силния антропен принцип и твърдят, че той е доказателство за съществуването на Бог. „Изящният ред, съществуващ в нашето научно виждане за физическия свят, говори за божествена намеса“[7], изтъква тя. Подобно е и мнението на Джон Полкингхорн, специалист по физика на елементарните частици, който се отказа от мястото си в Кембридж и прие духовен сан. Според него вселената „не е просто «някакъв древен свят», а е специално пригодена за живот, тъй като е дело на Създател, който желае да бъде така“[8]. И наистина, дори самият Исак Нютон, откривателят на непоклатимите закони, водещи планетите и звездите без божествена намеса, смятал, че изяществото на тези закони говорят недвусмислено за съществуването на Бог.

От друга страна Нобеловият лауреат Стивън Уайнбърг далеч не споделя подобно виждане. Той признава убедителността на антропния принцип: „Хората трудно биха могли да не повярват, че са в някакви специални отношения с вселената и че човешкият живот не е повече или по-малко нелеп резултат от верига случайности, които могат да се проследят до първите три минути след Големия взрив, а е бил замислен по някакъв начин още от самото начало.“ Същевременно той стига до заключението, че силният антропен принцип не е „нищо друго, освен дрънканици на мистици.“[9]

Други учени също не са особено убедени в силата на антропния принцип. Покойният Хайнц Паджелс навремето бил силно впечатлен от антропния принцип, но в крайна сметка изгуби интерес към него, тъй като той не притежава способността да предсказва. Теорията не може да се подложи на проверка, нито пък има някакъв начин от нея да се извлече нова информация. Вместо това тя дава безкрайна поредица от празни тавтологии — че ние съществуваме, защото съществуваме.

Гът също отхвърля антропния принцип: „Трудно ми е да повярвам, че някой би се обърнал към антропния принцип, ако имаше по-добър начин да обясни нещо — заявява той. — Например все още не съм чувал за антропен принцип в историята… Антропният принцип е нещо, към което хората прибягват в случай, че не са в състояние да измислят по-добро обяснение.“[10]

Мултивселената

Други учени като сър Мартин Рийс от Кембридж смятат, че тези космически случайности са доказателство за съществуването на мултивселена. Рийс е убеден, че единственият начин да обясним факта, че живеем в невъобразимо тесните параметри на стотици „съвпадения“, е да постулираме съществуването на милиони паралелни вселени. Повечето от вселените в тази мултивселена са мъртви. Протонът не е стабилен. Атомите така и не се образуват. ДНК не се формира. Вселената колапсира преждевременно или замръзва почти моментално. В нашата вселена обаче са налице серия космически случайности — не е задължително по волята на Бог, а по силата на средните стойности.

Сър Мартин Рийс е в известен смисъл последният човек, от когото бихме очаквали да излезе с идея за паралелни вселени. Той е кралският астроном на Англия и носи голяма отговорност за представянето на общоприетото виждане за вселената. Сивокос, изпълнен с достойнство и безупречно облечен, Рийс с еднаква лекота говори както за чудесата на космоса, така и за проблемите на обществото.

Според него вселената неслучайно е настроена по такъв начин, че в нея да може да се зароди живот. Просто случайностите са прекалено много, за да са реални. „На пръв поглед фината настройка, от която зависи нашето съществуване, може да е случайна — пише той. — Навремето смятах точно така. Но подобно виждане сега ми се струва твърде ограничено… Приемем ли веднъж това, много от на пръв поглед особени качества на нашата вселената (които някои теолози сочат като признак за божествено Провидение или умисъл) престават да ни изненадват.“[11]

Рийс се опитва да подкрепи аргументите си, като изразява количествено някои от концепциите. Според него вселената като че ли се управлява от шест числа, всяко от които може да се измери и е фино настроено. Тези шест числа трябва да отговарят на условията за съществуване на живот, в противен случай ще създадат мъртви вселени.

Първото от тях е Епсилон със стойност 0,007, което е относителното количество водород, превръщан в хелий при термоядрените реакции на Големия взрив. Ако стойността беше 0,006, тя би отслабила ядрената сила и протоните и неутроните нямаше да се свързват помежду си. Деутерият (който има един протон и един неутрон) не би могъл да се образува, откъдето звездите не биха могли да създадат по-тежките елементи и цялата вселена щеше да се състои от водород. И най-малката редукция на ядрената сила ще породи нестабилност в периодичната таблица и ще има по-малко стабилни елементи, от които да възникне живот.

Ако Епсилон беше 0,008, термоядреният синтез щеше да протече толкова бързо, че след Големия взрив не би останал водород и сега нямаше да съществуват звезди, които да дават енергията си на планетите. Или пък два протона щяха да се свържат помежду си и да направят невъзможен термоядрения процес в звездите. Рийс цитира Фред Хойл, според когото и промяна от порядъка на 4 процента в ядрената сила би направило формирането на въглерода (а следователно и на по-тежките елементи и на живота) невъзможно.[12] Хойл откри, че и най-малката промяна на ядрената сила би направила берилия толкова нестабилен, че той никога не би могъл да изиграе ролята на „мост“ към въглеродния атом.

Втората величина е N със стойност 1036 — големината на електрическата сила, разделена на силата на гравитацията, което показва колко слаба е гравитацията. Ако тя бе още по-слаба, материята не би могла да се свие в звезди и да развие необходимата за термоядрения синтез температура. Нямаше да има звезди, а планетите щяха да тънат в леден мрак.

Ако гравитацията бе мъничко по-силна, звездите щяха да се нагорещят прекалено силно и да изразходват горивото си толкова бързо, че животът никога не би имал време да се развие. Освен това по-силната гравитация означава по-ранно образуване на по-малки галактики. Звездите щяха да бъдат разположени много нагъсто и да се блъскат една в друга.

Третото число е Омега — относителната плътност на вселената. Ако стойността й бе прекалено ниска, вселената щеше да се разшири и да изстине прекалено бързо. А ако Омега е прекалено голяма, вселената щеше да колапсира, преди да може да се зароди живот. „За да продължава вселената да се разширява в продължение на 10 милиарда години и стойността на Омега да не се е отклонила особено много, една секунда след Големия взрив, стойността й не може да се е различавала с повече от 1/1015 от единица“[13], пише Рийс.

Следва космологичната константа Ламбда, която определя скоростта на разширяване на вселената. Ако тя бе съвсем малко по-голяма, антигравитацията би разкъсала вселената на парчета и би я запратила незабавно в Голямото замръзване, правейки живота невъзможен. А ако космологичната константа бе отрицателна, вселената щеше да се свие рязко в Голям срив. С други думи, подобно на Омега, космологичната константа трябва да бъде подбрана изключително прецизно, за да може да възникне живот.

Петата стойност е Q — амплитудата на неравномерностите в микровълновото фоново лъчение, която е равна на 10–5. Ако стойността бе малко по-ниска, вселената щеше да бъде изключително еднородна и безжизнена маса от газ и прах, която никога не би се кондензирала в днешните звезди и галактики. Вселената щеше да е тъмна, еднообразна, безизразна и лишена от живот. Ако стойността на Q бе по-висока, материята щеше да се кондензира по-рано в историята на вселената и да образува огромни свръхгалактически структури. Тези „грамадни буци материя ще се свият в огромни черни дупки“[14], твърди Рийс. Масата на черните дупки ще надхвърля масата на цели галактически купове. Ако в този огромен куп се образуват някакви звезди, те ще бъдат разположени толкова нагъсто, че образуването на планетни системи би било немислимо.

Последното число е D — броят на пространствените измерения. Поради интереса си към М-теорията, физиците си задават въпроса дали е възможен живот в друг брой измерения. Ако пространството има само едно измерение, животът едва ли би могъл да съществува, защото вселената е тривиална. Когато физиците се опитват да приложат квантовата теория към едноизмерни вселени се оказва, че частиците минават една през друга, без да си взаимодействат. Ето защо е възможно едноизмерните вселени да не са в състояние да поддържат живот — частиците не се „закрепват“ една за друга, за да образуват все по-сложни тела.

При двуизмерното пространство също се натъкваме на проблем, тъй като живите форми по всяка вероятност ще се дезинтегрират. Представете си раса от двуизмерни същества, живеещи на повърхността на една маса. Помислете си как биха се хранили. Хранопроводът и храносмилателната система би ги разрязало на две. Ето защо е трудно да си представим сложно двуизмерно същество, което не се разпада на отделни парчета.

Друг аргумент от биологията също сочи, че разумът не би могъл да съществува в по-малко от три измерения. Мозъкът ни се състои от огромен брой припокриващи се неврони, свързани в огромна електрична мрежа. Ако вселената имаше едно или две измерения, трудно бихме могли да построим сложни невронни връзки, особено ако те правят късо съединение, когато се поставят една върху друга. При по-малко измерения сме силно ограничени от броя на сложни логически вериги и броя неврони, които можем да разположим в определена площ. Например нашият мозък се състои от около 100 милиарда неврона, което е приблизителният брой звезди в Млечния път. Всеки от тези неврони е свързан е около 10 000 други. Едва ли бихме могли да пресъздадем подобна сложна структура при по-малко измерения.

При четири измерения се сблъскваме с друг проблем — планетите няма да имат стабилни орбити около Слънцето. Обратният квадратичен закон на Нютон се замества с обратен кубичен закон. Още през 1917 г. близкият приятел на Айнщайн Пол Еренфест се пита как ли би изглеждала физиката при другите измерения. Той анализирал т.нар. уравнение на Поасон-Лаплас (което управлява движението на планетите и електрическите заряди на атомите) и открил, че при четири и повече пространствени измерения орбитите стават нестабилни. Тъй като електроните в атомите и планетите в слънчевите системи ще бъдат подложени на хаотични сблъсъци, те едва ли биха съществували при повече измерения. С други думи трите измерения са нещо специално.

За Рийс антропният принцип е един от най-убедителните аргументи за съществуването на мултивселената. По същия начин, както съществуването на златни зони за Земята предполага съществуването на екстрасоларни планети, съществуването на златни зони за вселената предполага съществуването на паралелни вселени. „Ако попаднете на голям куп дрехи едва ли ще се изненадате, ако намерите такива, които са ви по мярка — коментира Рийс. — Ако съществуват много вселени, управлявани от различни набори числа, то сред тях ще има поне една, която да е подходяща за живот. И ние се намираме именно в нея.“[15] С други думи нашата вселена е такава по силата на средните стойности, а не заради наличието на някакъв дизайн.

Уайнбърг като че ли се съгласява с това мнение. Той намира идеята за мултивселена за доста примамлива. Уайнбърг никога не е споделял мнението, че времето внезапно е започнало да съществува от момента на Големия взрив и че не би могло да го има и преди това. В една мултивселена имаме едно непрекъснато възникване на вселени.

Има и една друга чудата причина, поради която Рийс се обръща към идеята за мултивселената. Според него в нашата вселена е налице известно количество „грозота“. Например земната орбита е слабо елиптична. Ако беше идеално кръгла, тогава някои (като теолозите) биха посочили това като резултат от божествена намеса. Но тя не е и представлява известно отклонение в рамките на тесните златни зони. По същия начин, космологичната константа не е кръгла нула, а стойността й е съвсем малка, което показва, че нашата вселена „не е по-специална, отколкото го изисква присъствието ни в нея“. Всичко това е в съответствие с вселена, възникнала по стечение на различни случайности.

Еволюцията на вселените

Рийс не е философ, а астроном и изтъква, че основният извод е, че всички тези теории трябва да подлежат на проверка. Всъщност именно поради това той предпочита идеята за мултивселената пред различните конкурентни мистични теории. Рийс смята, че теорията за мултивселената може да бъде проверена в рамките на следващите две десетилетия.

Един вариант на идеята за мултивселената всъщност може да се провери и днес. Физикът Лий Смолин стига по-далеч и от Рийс и приема, че вселените са подложени на „еволюция“, подобна на еволюцията на Дарвин, което в крайна сметка води до появата на вселени като нашата. В хаотичната инфлационна теория например физичните константи на „дъщерните“ вселени имат малко по-различни стойности от тези на вселената майка. Ако вселените могат да възникнат от черни дупки, както смятат някои учени, тогава доминиращи в мултивселената ще бъдат онези вселени, в които има най-много черни дупки. Това означава, че те ще родят най-много „деца“ и в крайна сметка ще преобладават при разпространението на своята „генетична информация“ от физични константи — също както и в животинския свят. Ако това е вярно, тогава нашата вселена може да има безкраен брой предшественици и да е резултат от трилиони години естествен подбор. С други думи, нашата вселена е продукт на борбата за оцеляване, което означава, че е дете на вселени с максимален брой черни дупки.

Въпреки че Дарвиновата еволюция на вселените е странна и нова идея, според Смолин тя може да се провери, като просто се преброят черните дупки. Нашата вселена би трябвало да е максимално пригодена за създаването на черни дупки. (Въпреки това остава да се докаже и твърдението, че вселените с най-много черни дупки са и най-благоприятни за възникването на живот.)

Тъй като тази идея подлежи на проверка, могат да се разгледат и обратни примери. Да кажем, чрез хипотетична настройка на физичните параметри на вселената може да се покаже, че черните дупки се образуват най-добре във вселени, които са лишени от живот. Като пример може да се посочи вселена с много по-голяма стойност на ядрената сила, в която звездите изгарят бързо, създават голям брой свръхнови и след това колапсират в черни дупки. В такава вселена по-голямата стойност на ядрената сила означава, че звездите съществуват много кратко и следователно животът е невъзможен. Същевременно тя ще има повече черни дупки, което отхвърля хипотезата на Смолин. Предимството на идеята е, че тя може да се провери, репродуцира или фалшифицира (отличителен белег на всяка истинска научна теория). Времето ще покаже дали теорията на Смолин ще издържи или ще се провали.

Въпреки че всички теории за дупки-червеи, суперструни и повече измерения са отвъд сегашните ни експериментални възможности, провежданите в момента и предстоящите нови опити може би ще покажат дали теоретиците са прави или грешат. Намираме се в разгара на революция в експерименталната наука с всички нейни сателити, космически телескопи, детектори на гравитационни вълни и лазери, предназначени да разнищят тези въпроси. Богатите плодове от тези експерименти могат спокойно да разрешат някои от най-фундаменталните въпроси на космологията.

Бележки

[1] Brownlee and Ward, p. 222.

[2] Barrow 1, p. 37.

[3] www.sciencedaily.com, July 4, 2003.

[4] www.sciencedaily.com, July 4, 2003.

[5] www.sciencedaily.com, July 4, 2003.

[6] Page, Don. The Importance of the Anthropic Principle. Pennsylvania State University, 1987.

[7] Margenau, p. 52.

[8] Rees 2, p. 166.

[9] New York Times, Oct. 29, 2002, p. D4.

[10] Lightman, p. 479.

[11] Rees 1, p. 3.

[12] Rees 2, p. 56.

[13] Rees 2, p. 99.

[14] Discover magazine, Nov. 2000, p. 68.

[15] Discover magazine, Nov. 2000, p. 66.