home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add

реклама - advertisement



Антропный принцип: космологический вариант

Мы живем не только на удобной планете, но и в удобной Вселенной. Само наше существование подтверждает факт «удобства» наших физических законов для возникновения жизни. Не случайно, глядя в ночное небо, мы видим звезды — они являются непременным условием существования большинства химических элементов, без которых не было бы жизни. Согласно расчетам физиков, окажись физические законы и константы лишь слегка другими, Вселенная развивалась бы так, что жизнь в ней была бы абсолютно невозможна. Различные физики говорят об этом по-разному, но всегда приходят к одному заключению. В книге «Просто шесть цифр» Мартин Риз перечисляет шесть основных постоянных, которые, по мнению ученых, сохраняют свою величину в любой точке Вселенной. Каждая из этих шести величин «точно настроена» в том смысле, что, будь она лишь немного другой, Вселенная значительно отличалась бы от нынешней и, возможно, была бы непригодна для жизни.[103]


Одной из шести постоянных Риза является константа так называемого «сильного взаимодействия» — силы, объединяющей компоненты атомного ядра, которую необходимо преодолеть при расщеплении атома. Ее обозначают буквой Е и измеряют как долю переходящей в энергию массы ядра водорода при синтезе из него гелия. В нашей Вселенной значение этой постоянной равняется 0,007, и считается, что для возможности появления химических элементов, необходимых для зарождения жизни, оно обязано быть близким к этой цифре. Как известно, химические реакции представляют собой группировку и перегруппировку 90 с небольшим встречающихся в природе химических элементов Периодической таблицы. Самым простым и широко распространенным элементом является водород. Все другие элементы Вселенной возникли из водорода путем реакции ядерного синтеза. Ядерный синтез — это сложный процесс, происходящий при чрезвычайно высоких температурах, присутствующих внутри звезд (и водородных бомб). В относительно небольших звездах, подобных нашему Солнцу, образуются только легкие элементы, такие как гелий — второй после водорода элемент Периодической таблицы. Температуры, необходимые для синтеза более тяжелых элементов, достигаются внутри более крупных и более горячих звезд; в них происходит цепь термоядерного синтеза, подробно описанная Фредом Хойлом и двумя его коллегами (странно, что Хойл не получил за эту работу свою долю присвоенной другим Нобелевской премии). При взрыве таких больших звезд может произойти вспышка сверхновой и рассеивание их материала в виде пылевых облаков, включающего различные элементы Периодической таблицы. При постепенном сгущении пылевых облаков образуются новые звезды и планеты; так образовалась и наша Земля. Именно поэтому она богата не только вездесущим водородом, но и другими, более тяжелыми элементами, без которых не было бы ни химических реакций, ни самой жизни.


Здесь хочется отметить, что именно величина «сильного взаимодействия» главным образом определяет, какие именно элементы периодической системы будут получены в результате цепочки термоядерного синтеза. Окажись «сильное взаимодействие» слишком слабым, скажем, 0,006 вместо 0,007, — и во Вселенной ничего, кроме водорода, не существовало бы и, соответственно, не было бы сложных химических реакций. Будь оно слишком сильным, например 0,008, весь водород потратился бы на синтез более тяжелых элементов, а без водорода не могла бы зародиться известная нам жизнь, хотя бы потому, что не смогла бы образоваться вода. Златовласкина величина — 0,007 — замечательно подходит для образования богатого разнообразия элементов, необходимых для интересных химических взаимодействий, способных поддерживать развитие жизни.


Не буду рассматривать здесь остальные величины Риза. О каждой из них можно сказать то же самое: реальное значение находится в зоне Златовласки, за пределами которой жизнь не могла бы существовать. И как же можно это объяснить? Опять: с одной стороны имеем ответ теистов, а с другой — антропный ответ. Теисты утверждают, что, создавая Вселенную, бог точно настроил основные ее постоянные, поместив значение каждой в зону Златовласки, чтобы жизнь могла появиться и существовать. Словно перед богом было шесть рукояток, осторожно поворачивая которые он точно настроил каждую константу. Как обычно, объяснение теистов неудовлетворительно, поскольку в нем ничего не говорится о происхождении самого бога. Способный вычислить Златовласкины значения для шести постоянных бог должен быть, по крайней мере, так же неправдоподобен, как и совокупность настроенных шести величин, то есть весьма неправдоподобен — а ведь в этом и заключается суть нашего обсуждения. Получается, что теистский ответ ни на шаг не продвинул нас в решении проблемы. Не остается другого выхода, как его отвергнуть, одновременно поражаясь количеству людей, не замечающих противоречия и, кажется, искренне удовлетворенных аргументом о «крутящем рукоятки божестве».


Возможно, психологическим объяснением этой поразительной слепоты служит отсутствие у многих, в отличие от биологов, должного знакомства с естественным отбором и его способностью обуздывать невероятность. Еще на одну дополнительную причину указывает эволюционный психолог Дж. Андерсон Томсон: это психологическая склонность к одухотворению неодушевленных объектов и наделению их волей. По словам Томсона, мы скорее примем тень за грабителя, чем грабителя — за тень. «Ложная тревога» в данном случае просто приведет к потере времени; обратная ошибка может стоить жизни. В своем письме ко мне он выдвигает предположение, что в далекой древности самая большая опасность для индивидуумов исходила друг от друга. «Как результат мы начинаем автоматически предполагать и часто бояться человеческого вмешательства. Другие причины, помимо исходящих от людей, нам разглядеть гораздо труднее». Приписывание событий божественной воле происходит непроизвольно. Мы еще вернемся к соблазнительности «вышних сил» в главе 5.


Биологи, хорошо осознающие способность естественного отбора объяснять появление невероятных объектов, вряд ли согласятся с теорией, начисто уклоняющейся от проблемы невероятности. А теистский ответ на загадку невероятности представляет собой именно грандиозную увертку. Это даже не перефразировка проблемы, а ее чудовищное раздувание. Рассмотрим теперь другой ответ — по антропному принципу. В общих чертах он сводится к тому, что мы могли бы обсуждать эту проблему только во Вселенной, которая могла нас произвести. Из нашего существования следует, что главные физические постоянные должны были находиться в соответствующих зонах Златовласки. Для решения загадки нашего существования разные физики предлагают разные антропные решения.


Более педантичные считают, что шесть рукояток с самого начала не имели свободы вращения. Когда мы наконец сформулируем долгожданную Теорию Всего, мы увидим, что все шесть постоянных каким-то непонятным нам пока образом зависят друг от друга или от чего-то еще, пока неизвестного. Может оказаться, что шесть постоянных так же связаны между собой, как отношение длины окружности к ее диаметру. И тогда выйдет, что Вселенная просто не может быть устроена по-другому. И тогда бог-настройщик будет не нужен, потому что нечего будет настраивать.


Других физиков (например, Мартина Риза) это не устраивает, и я, пожалуй, склонен согласиться с ними. Вполне допустимо, что Вселенная может быть устроена только одним способом. Но почему этот способ так поразительно подходит для нашей грядущей эволюции? Почему эта Вселенная должна быть такой, словно она, по словам физика-теоретика Фримана Дайсона, «уже знала о нашем появлении»? Философ Джон Лесли проводит аналогию с приговоренным к расстрелу человеком. Существует вероятность, что все десять человек расстрельной команды промахнутся.


Впоследствии, вспоминая о случившемся, счастливец, вероятно, с ликованием заключит: «Понятное дело, они все промахнулись, иначе бы я сейчас здесь не сидел». Но он также может, что простительно в такой ситуации, продолжать искать причину чудесного промаха и строить предположения о том, что солдат подкупили или они были пьяны.


На данное возражение допустимо ответить гипотезой (разделяемой Мартином Ризом) о том, что существует множество вселенных, сосуществующих, подобно мыльным пузырям, в «мультивселенной» (или «мегавселенной», как предпочитает называть ее Леонард Сасскинд).[104] Законы и постоянные каждой отдельной вселенной, в том числе наблюдаемой нами, являются лишь местными законами. Антропный принцип позволяет понять, что мы должны находиться в одной из вселенных (возможно, меньшинства), местные законы которых благоприятны для грядущей эволюции и, следовательно, для рассмотрения проблемы в нашей нынешней дискуссии.


Рассмотрение окончательной судьбы нашей Вселенной приводит к интересным вариантам теории мультивселенной. В зависимости от значений ряда постоянных, таких как шесть постоянных Мартина Риза, наша Вселенная может либо бесконечно расширяться, либо достигнуть стабильного состояния, либо ее расширение может перейти в сжатие, заканчивающееся «большим хлопком». В некоторых моделях «большого хлопка» предполагается, что Вселенная затем опять начнет расширяться — и так бесконечно, с продолжительностью каждого цикла, скажем, в 20 миллиардов лет. Согласно стандартной модели нашей Вселенной, время вместе с пространством началось в момент Большого Взрыва около 13 миллиардов лет назад. Модель повторяющегося «большого хлопка» изменяет это утверждение: наше время и пространство действительно появились при нашем Большом Взрыве, но это был всего лишь самый недавний из длинной череды Больших Взрывов, каждому из которых предшествовал завершающий предыдущую вселенную «большой хлопок». Никто не знает, что происходит в таких сингулярностях, как Большой Взрыв, поэтому можно предположить, что физические законы и постоянные каждый раз переустанавливаются на новые значения. Если цикл взрыв-расширение-сжатие-хлопок продолжает играть, подобно космическому баяну, бесконечно, то получается не параллельный, а последовательный вариант мультивселенной. Но объяснение с точки зрения антропного принципа по-прежнему пригодно. Из всех последовательно возникающих вселенных только у малой их части «рукоятки» настроены на благоприятные для жизни условия. И наша Вселенная, безусловно, попадает в их число, коль скоро мы в ней живем. В настоящее время последовательный вариант мультивселенной считается менее вероятным, чем раньше, потому что полученные новые данные уменьшают шанс события «большого хлопка». Похоже, что нашей Вселенной суждено расширяться бесконечно.


Другой физик-теоретик, Ли Смолин, разработал в высшей степени дарвиновскую версию теории мультивселенной, включающую и последовательные и параллельные элементы. Идея Смолина, более подробно изложенная в книге «Жизнь космоса», напоминает теорию рождения дочерних вселенных от материнских не в результате полного «большого хлопка», а посредством черных дыр. В этой идее присутствует нечто вроде наследственности: главные постоянные величины дочерних вселенных представляют собой слегка «мутировавшие» варианты постоянных материнской вселенной. Наследственность — необходимый элемент дарвиновского естественного отбора, и, развивая свою теорию, Ли Смолин продолжает в том же духе. В мультивселенной начинают преобладать вселенные, имеющие признаки, необходимые для «выживания» и «размножения». К числу таких необходимых признаков относится способность существовать достаточно долго, чтобы «произвести потомство». Поскольку появление новых вселенных происходит в черных дырах, «успешные» вселенные должны обладать способностью образовывать черные дыры. Данная способность требует наличия ряда дополнительных свойств, например, материя должна собираться в облака и, далее, в звезды, необходимые для образования черных дыр. Но звезды также необходимы для появления химических элементов и, следовательно, жизни. Таким образом, по предположению Смолина, в мультивселенной происходит дарвиновский естественный отбор вселенных, напрямую способствующий возникновению черных дыр и косвенно способствующий возникновению жизни. Не все физики в восторге от идеи Смолина, хотя лауреат Нобелевской премии физик Мюррей Гелл-Манн, как утверждают, заявил: «Смолин? Этот молодой парень с сумасшедшими идеями? Вполне возможно, что он не так уж неправ».[105] У лукавого биолога может появиться мысль, а не нуждаются ли другие физики в «пробуждении сознания», которого они могли бы достичь, поглубже познакомившись с дарвинизмом.


Иногда высказывается мнение, что гипотезы о существовании многочисленных вселенных — это ненужное сибаритство, прибегать к которому не следует. Сторонники этого мнения заявляют: если мы позволяем себе роскошь воображать мультивселенную, стоит ли останавливаться на полпути; почему бы не позволить и бога? Разве обе эти концепции не являются одинаково расточительными, сформулированными с определенной целью и одинаково неудовлетворительными? Рассуждающие так люди не понимают до конца возможностей естественного отбора. Основным различием между реальной сумасбродностью гипотезы бога и кажущейся сумасбродностью гипотезы мультивселенной является статистическая невероятность. Несмотря на свою сумасбродность, мультивселенная проста. Бог же, как и любой мыслящий, принимающий решения и рассчитывающий их последствия сложный субъект, — исключительно невероятен — в том же самом статистическом смысле, как и те объекты, которые он призван объяснить. Сумасбродность мультивселенной заключается в количестве предполагаемых в ней вселенных. Но каждая отдельная вселенная — проста с точки зрения управляющих ею физических законов, ничего исключительно невероятного мы не предложили. Но стоит ввести в гипотезу разумное существо — и ситуация меняется на противоположную.


Некоторые физики верят в бога (из английских физиков я уже упоминал Рассела Станнарда и преподобного Джона Полкинхорна). Неудивительно, что они заявляют о маловероятности случайного попадания физических постоянных в довольно узкую зону Златовласки и утверждают, что настройку производил какой-то космический сверхразум. В ответ на подобные утверждения я уже говорил, что этот вариант порождает больше вопросов, чем решает. А что возражают на это теисты? Как они отвечают на аргумент о том, что любой бог, способный создать Вселенную, а затем точно и предусмотрительно отладить ее для зарождения нашей жизни, должен быть невероятно сложным объектом, объяснить существование которого сложнее, чем изначальную проблему?


Как и ожидалось, теолог Ричард Суинберн полагает, что знает ответ; он обсуждает данную проблему в своей книге «Есть ли бог?». Сначала, демонстрируя наличие головы на плечах, он убедительно показывает, что всегда должно выбирать самую простую, согласную с фактами гипотезу. Наука объясняет сложные объекты взаимодействием более простых компонентов, из которых они состоят; на самом низшем уровне находится взаимодействие элементарных частиц. Я (и, надеюсь, вы тоже) нахожу красоту и элегантность в идее, что все тела состоят из элементарных частиц; хотя количество частиц невероятно велико, каждая относится к определенному типу, число которых ограничено. Если мы и можем испытывать сомнение в истинности этой идеи, то только потому, что она кажется чересчур простой. Но для Суинберна она далеко не проста — совсем наоборот.


Поскольку количество частиц одного типа, скажем электронов, невероятно велико, факт наличия у них одинаковых свойств, по Суинберну, представляется странным стечением обстоятельств. С одним электроном он еще готов согласиться. Но миллиарды и миллиарды электронов с одинаковыми свойствами вызывают у него недоумение. По его мнению, было бы гораздо естественнее и проще для объяснения, если бы все электроны отличались друг от друга. Более того, ни один электрон не должен естественным образом сохранять свои свойства более чем на миг — они должны постоянно непредсказуемо и стремительно меняться. Это, с точки зрения Суинберна, простой, естественный порядок вещей. В случае же более упорядоченного хода событий (такого, который вы или я назвали бы простым) требуется искать объяснение. «Только потому, что электроны, кусочки меди и другие материальные объекты имеют в двадцатом веке те же свойства, что и в девятнадцатом, мир в настоящее время таков, каков он есть».


Вводим бога. Бог спасает положение дел, намеренно и непрерывно поддерживая постоянство свойств каждого из миллиардов электронов и кусочков меди и нейтрализуя присущую им склонность к хаотическим бесконтрольным изменениям. Именно поэтому все электроны похожи друг на друга как две капли воды; именно поэтому все куски меди ведут себя как положено кускам меди, и именно поэтому каждый электрон и каждый кусок меди не меняет своих свойств из микросекунды в микросекунду и из столетия в столетие. Все это — только благодаря тому, что бог постоянно держит руку на пульсе каждой частицы, усмиряя ее буйные выходки и загоняя ее в один ряд с собратьями, от которых ей не надлежит отличаться.


Но как может Суинберн утверждать, что эта гипотеза бога, одновременно держащего бесчисленное количество рук на пульсах своенравных электронов, является простой? Это — сама противоположность простоте. Для оправдания своей позиции Суинберн выкидывает следующий, ошеломительный по интеллектуальному нахальству, трюк. Без всякого обоснования он утверждает, что бог представляет собой всего лишь одну-единственную, единичную сущность. Не правда ли, по сравнению с безобразно большим числом одиночных и так похожих друг на друга электронов количество требующих объяснения вещей блистательно уменьшилось!


Теизм утверждает, что каждый существующий объект появился и существует только благодаря одной-единственной сущности — богу. Он также утверждает, что каждое свойство каждого объекта существует лишь благодаря тому, что бог создал его таким или позволил ему таким быть. Объяснение считается тем более простым, чем меньше для него требуется теоретически постулированных причин. Из этого следует, что наиболее простым объяснением будет такое, для которого требуется только одна теоретически постулированная причина. Теизм проще политеизма. И теизм делает только одно теоретическое допущение — о существовании субъекта с неограниченным могуществом (бог может сделать все логически возможное), с неограниченным знанием (бог знает все логически возможное) и неограниченной свободой.


Возникает желание горячо поблагодарить Суинберна за великодушное согласие отказать богу в выполнении логически невозможного. Однако использование его всемогущества для объяснения природных явлений поистине не имеет границ. У науки возникла заминка с объяснением факта X? Не стоит волноваться. Забудьте про X. Стоит подпустить божественного всемогущества — и проблемы X (да и всех прочих) как не бывало, и объяснение получается на редкость простое, потому что речь идет, не будем забывать, лишь об одном-единственном боге. Что может быть проще?


Да почти все. Бог, способный постоянно контролировать и исправлять состояние каждой отдельной частицы Вселенной, не может быть простым. Его существование само требует грандиозного объяснения. Что еще хуже (с точки зрения простоты) — другие уголки гигантского сознания бога одновременно заняты делами, чувствами и молитвами каждого отдельного человека, а также всех инопланетян, возможно населяющих эту и другие сто миллиардов галактик. Согласно Суинберну, богу даже приходится постоянно принимать решение не излечивать нас чудесным образом от рака. Бог не может на это пойти, потому что: «Если бы бог отвечал на все молитвы об избавлении родственника от рака, рак бы перестал быть для человечества проблемой, над которой нужно работать». И что бы мы тогда делали с такой уймой свободного времени?


Не все теологи заходят так далеко, как Суинберн. Но поразительное заявление о простоте гипотезы бога встречается и в других современных теологических трудах. В бытность профессором королевской кафедры богословия Оксфорда Кейт Вард откровенно писал об этом в 1996 году в своей книге «Бог, случай и необходимость».


Да будет известно, что теисты считают бога очень элегантным, экономичным и эффективным объяснением происхождения Вселенной. Экономичность его заключается в том, что существование и свойства абсолютно всех существующих в природе объектов объясняются одной-единственной первопричиной, создателем, дающим смысл существованию всего, включая самое себя. Элегантность состоит в том, что исходя из одной ключевой идеи — идеи о самом совершенном существе — логически развиваются все представления о природе бога и существовании Вселенной.


Подобно Суинберну, Вард неправильно понимает значение слова «объяснять», а также, похоже, не понимает, что подразумевается под простотой. Не совсем ясно, действительно ли Вард считает бога простым либо вышеприведенный пассаж представляет собой предположение, сделанное в рамках дискуссии. В книге «Наука и христианская вера» сэр Джон Полкинхорн цитирует более ранний критический отзыв Варда на размышления Фомы Аквинского: «Его главная ошибка заключается в предположении, что бог логически прост; не только потому, что его сущность неделима, но и в более глубоком смысле — в том, что истинное для любой части бога истинно также и для всей его сути. Однако вполне логично предположить, что бог, несмотря на неделимость, имеет сложное внутреннее строение». В этом Вард прав. Действительно, в 1912 году биолог Джулиан Хаксли определил сложность как «гетерогенность частей», то есть своего рода функциональную неделимость.[106]


Из других работ Варда очевидно, с какими трудностями сталкивается теологический ум при попытках объяснить происхождение сложных форм жизни. Он цитирует еще одного религиозного ученого, биохимика Артура Пикока (третьего члена упоминавшейся выше тройки религиозных английских ученых), выдвинувшего постулат о существовании в живой материи «предрасположенности к усложнению». Вард характеризует ее как «присущую эволюционным изменениям склонность к увеличению сложности». Далее следует предположение, что подобная склонность может «проявляться как изменение долевого соотношения результатов мутагенеза в пользу более сложных мутаций». Барду данное утверждение кажется неубедительным, и не зря. Склонность эволюции к усложнению в тех эволюционных линиях, где она проявляется, возникает не из-за какой-то предрасположенности к усложнению и не из-за смещенного мутагенеза. Она возникает по причине естественного отбора, который, насколько нам известно, является единственным механизмом, способным производить сложные системы из простых. Теория естественного отбора гениально проста. Столь же просты и исходные посылки, на которых она основана. Жизнь же, которую она объясняет, головокружительно сложна; она сложнее почти всего, что мы можем представить, за исключением бога, который был бы в состоянии всю ее сотворить.


Антропный принцип: планетарный вариант | Бог как иллюзия | Конференция в Кембридже