Современная космология: философские горизонты

нуждается в уточнении слово «есть». Иначе говоря, в каком смысле «другие вселенные» можно признать существующими или реальными?

3. Реальность Мультиверса

Известный космолог Макс Тегмарк в качестве подзаголовка для популярной статьи[280] о Мультиверсе, написал: «Параллельные вселенные — не выдумка писателей- фантастов, а естественный вывод из космологических наблюдений». Эти слова нуждаются в некоторых пояснениях.

Как уже упоминалось, инфляционная космология описывает рождение не одной, а сразу огромного (или даже бесконечного) числа вселенных. При этом сама инфляционная космология не является досужей выдумкой или «мифом», как нередко приходится слышать, так как она имеет прямую связь с наблюдениями. В статье А.Д. Линде[281] приведено семь проверяемых наблюдательных следствий инфляции, шесть из которых связаны с различными аспек-тами квантовых возмущений метрики пространства, имевшими место на ранних инфляционных стадиях расширения Вселенной. Хотя эти возмущения имели квантовый характер, но наблюдаемые в настоящее время следствия имеют вовсе не квантовый масштаб: они проявляются в крупномасштабной неоднородности наблюдаемой Вселенной (скопления и сверхскопления галактик, гигантские пустоты — «войды») и в анизотропии реликтового излучения. Тонкие особенности анизотропии реликтового излучения не только могут подтвердить или опровергнуть теорию инфляции как таковую, но и различить между различными инфляционными сценариями. Так как Мультиверс является неизбежным ингредиентом практически любого инфляционного сценария, то наблюдения действительно имеют к Мультиверсу самое непосредственное отношение, как и пишет о том Тегмарк[282].

Отметим, что наблюдения имеют отношение не только к Мультиверсу инфляционной космологии, но и к Мультиверсу многомировой эвереттовской интерпретации квантовой механики. Действительно, наблюдаемые следствия квантовых флуктуаций пространства, запечатленные в анизотропии реликтового излучения и крупномасштабных неоднородностях распределения материи, прямо говорят о том, что на самых ранних фазах развития вся Вселенная (или, по крайней мере, ее наблюдаемая часть) была существенно квантовым объектом. А квантовый объект должен описываться квантовой теорией, следовательно Вселенная должна была, или, по крайней мере могла, как и положено квантовому объекту, описываться суперпозицией квантовых состояний — суперпозицией многих вселенных. Нелепо предполагать, что потом эта суперпозиция куда-то исчезла: сама же квантовая теория предсказывает, что каждая ветка такой суперпозиции развивается совершенно независимо от всех остальных (продолжая непрерывно все более ветвиться).

Таким образом, те модели теоретической физики (или космологии), которые успешно описывают данные наблюдений, одним из своих компонентов содержат Мультиверс. Поскольку и в той степени, в какой предсказания этих моделей соответствуют реальности, реальны и их ингредиенты, включая Мультиверс и «параллельные вселенные». Без Мультиверса правильного и согласованного описания наблюдаемой реальности получить пока не удается. На это утверждение обычно можно услышать два сорта возражений.

Первое возражение заключается в том, что как модель инфляции, так и эвереттовская интерпретация квантовой теории, отнюдь не являются истиной в последней инстанции, поэтому несколько опрометчиво делать на их основе категорические выводы. Более того, даже сама концепция Большого взрыва не является окончательно доказанной, так как красное смещение спектров далеких галактик может быть объяснено гравитационным смещением частоты света, реликтовое излучение чем-то еще и т. д.

Это всё действительно так, но верно также и то, что ни одна из таких альтернативных теорий с единых позиций не объясняет все наблюдательные данные, включая тонкие особенности спектра флуктуаций температуры реликтового фона, соотношение изотопов первичных легких элементов и т. д. При этом такие альтернативные теории часто просто довольно неграмотны и содержат большое число ошибок в фактах и в логике[283]. А «стандартная космологическая мо-дель»[284] вместе с теорией инфляции объясняет все основные результаты наблюдений, включая и их очень тонкие аспекты, причем с единых позиций и исходя из крайне ограниченного набора исходных предположений. Это является чрезвычайно сильным аргументом в пользу того, что значительная часть элементов этой «стандартной» картины уцелеет при любом дальнейшем развитии теории.

Можно ли исключить, что стандартная космология окажется совершенно неверной в своей основе? В отношении концепции горячего Большого взрыва это кажется почти невероятным, так как она согласованно и точно описывает огромное количество фактов. Что касается инфляции, то такое еще можно себе представить. Например, у инфляционной космологии имеется сильный конкурент в лице так называемой «бранной космологии» (braneworld cosmology[285]). В бранном сценарии наша Вселенная представляется трехмерной поверхностью (браной), вложенной в пространство более высокой размерности. Большой взрыв наступает после того, как наша брана сталкивается с другой аналогичной браной, то есть в бранной космологии концепция многих (двух как минимум) отдельных вселенных закладывается с самого начала. Инфляция в бранных моделях тоже присутствует, но не на ранних, а, наоборот, на очень поздних стадиях расширения вселенных. Однако эта поздняя инфляция играет ту же роль, что и в обычной инфляционной космологии играла ранняя инфляция, так как предполагается, что соударения вселенных происходят на очень поздних стадиях расширения после предыдущего соударения (то есть соударения происходят периодически). Так что начальными условиями для горячего взрыва является растянутое инфляцией пространство от предыдущей фазы развития вселенной (чем объясняется плоскостность пространства и т. д.). Наблюдения, в принципе, способны различить обычные инфляционные сценарии и бранные сценарии (по особенностям поляризации реликтового фона), так что бранные сценарии вместе с обыкновенной инфляцией отнюдь не принадлежат области метафизики. Надо отметить, что, по мнению многих, бранные сценарии выглядят несколько противоестественно, так как нуждаются в «тонкой подгонке» параметров, в отличие от обычной инфляции. Например, соударяющиеся вселенные должны быть точно параллельны. С чего бы это? У бранных сценариев гораздо меньше сторонников, но не стоит забывать, что в науке вопросы истины голосованием не решаются. Таким образом, «стандартная космология», включая инфляцию, выглядит очень правдоподобной, и в той же степени правдоподобно существование Мультиверса.

Второе обычное возражение состоит в том, что даже если исходить из предположения, что теоретическая концепция Мультиверса совершенно верна, то сведения о других вселенных, поставляемые наблюдениями, слишком косвенные, чтобы считать другие вселенные реальными. Другие вселенные «не наблюдаются прямо».

В этом возражении требует уточнения слово «слишком». Что это в точности означает? Проблема в том, что все более или менее точные знания об окружающем мире вовсе не являются прямыми, но имеют смысл только в рамках той или иной теоретической модели. Если некоторая теоретическая модель согласуется с наблюдениями, то и ее элементы считаются соответствующими реальности.

Даже такая операция, как простейшее измерение длины линейкой, связана с идеализированной моделью абсолютно твердого стержня. Вне такой модели вообще вряд ли могло бы возникнуть представление о длине. Что уж говорить о менее тривиальных случаях. Положение стрелки измерительного прибора приобретает смысл только для того, кто знает, что этот прибор измеряет, то есть владеет соответствующей теоретической моделью. А откуда нам известен, например, химический состав далеких звезд? Из спектроскопических наблюдений, которые интерпретируются на основе квантовой теории излучения, знания законов распространения света, устройства телескопа и т. д. Поэтому «реальность» химического состава звезд имеет весьма косвенный характер. Действительно «прямым знанием» мы обладаем только относительно собственных ощущений, и такое непосредственное знание переводится в знания об окружающем мире на основе различных концептуальных моделей этого мира. Так что различие между прямыми и непрямыми наблюдениями провести совсем нелегко. В этом смысле статус реальности Мультиверса мало чем отличается, например, от реальности атомов гелия, входящих в состав звезды Проксимы Центавра, и от многих других объектов, которые наука считает реальными.

Однако одно радикальное предложение для качественного отделения прямых наблюдений от непрямых все же существует[286]. Идея состоит в том, чтобы прямыми