Опубликовано в журнале Звезда, номер 9, 2023
Антропный принцип против принципа Коперника
|
|
Причина того, что Вселенная кажется нам как бы специально выкроенной для нашего существования, заключается в том, что она и в самом деле выкроена именно для этого. Heinz Pagels |
1
Принцип Коперника утверждает качественную однородность мира: Земля — рядовая планета в Солнечной системе, Солнце — рядовая звезда в нашей Галактике, а сама наша Галактика вполне обычная в Метагалактике. Принцип Коперника соблазняет своей незамысловатой естественностью, однако в нем не учитывается тот важнейший факт, что вследствие неоднородности распределения материи во Вселенной в некоторых ее областях могут возникать совершенно уникальные условия, каких нет в других местах.
С точки зрения современной космологии наш мир конечен, у него было начало и будет конец. Однако представить себе конечный мир невозможно, ибо сразу же возникают вопросы: а что же было до того, когда ничего не было, и что будет после того, когда ничего не будет? Разумной альтернативой этому парадоксу был бы мир бесконечный в пространстве и времени, что вполне приемлемо для обыденного сознания. Но такой мир противоречит научным данным, так что возникает соблазн заместить его мультиверсумом — бесконечным набором конечных миров, аналогичных нашему универсуму.
Представление о множественных мирах существовало задолго до нашего времени — например, в средневековой схоластике, восходящей к гностицизму, разрабатывалась идея абсолюта как «спектра» всех мировых возможностей. Абсолют как плерома («полнота всего») переводит временну`ю бесконечность в пространственную: вместо чреды миров, последовательно вытекающих друг из друга во времени, возникает ансамбль параллельных миров, каждый из которых сам по себе вполне конечен, но сосуществует со всеми другими в бесконечности пространственных измерений.
Замена временно`й бесконечности на пространственную позволяет снять вопросы о том, почему из спектра всех возможностей стала реальностью лишь одна и вообще почему существует нечто, а не ничто. Ответ в этом случае прост: они существуют одновременно, ничто сосуществует здесь же, вместе с нами как ощутимыми нечто. Одновременно решается и проблема теодицеи: почему Бог не сделал наш мир лучше, чем он есть? Ответ опять же подкупающе прост: одновременно существуют все миры — и самые лучшие, и самые худшие.
Впрочем, все эти альтернативные миры, при всем к ним уважении, существуют лишь как возможности. В чем же критерий подлинной реальности, если таковая вообще существует? «Человек прочно привязан к единственной реальности прежде всего благодаря своей телесности» (Дж. Сантаяна). В этом высказывании содержится ключ к пониманию проблемы: именно телесность как реализация замысла создает окончательную реальность, о чем мечтал черт-двойник Ивана Карамазова: воплотиться в семипудовую купчиху, но так, чтобы уже окончательно.
Эта «телесная» единственность мира, в котором мы живем, утверждается на основании антропного принципа, согласно которому Земля — ценностный и смысловой центр Вселенной. Представление о том, что «солнце всходит и заходит», то есть обращается вокруг Земли, оказалось ложным. Но не обманывало внутреннее убеждение в том, что солнце к тому и призвано, чтобы служить человеку, и ради этой цели обращается вокруг человека как центра бытия: «…с глупого ответа Коперника на нравственный вопрос о планете и солнце началась пошлость планеты и опустошение Небес» (В. Розанов).
В чем особенность того телесного мира, в котором мы живем? Лейбниц полагал, что наш мир является «наилучшим из миров», точнее миром оптимальным — наилучшим из возможных. Современная наука подтверждает его догадку, уточнив понятие оптимальности как компромисса между противоречивыми требованиями к миру: он должен обладать наибольшим структурным богатством, при котором еще возможно его устойчивое развитие.
И первое, с чем нам повезло, это с трехмерностью нашего мирового пространства. Двухмерный мир был бы слишком примитивным, в нем не происходило бы ничего интересного (вспоминается замечание Достоевского: «Обе (женщины. — С. Я.) были одеты очень скромно, так что не стоит описывать»). Четырехмерный мир потенциально был бы много богаче трехмерного, но при этом настолько неустойчивым, что даже не смог бы реализоваться: любое изменение его текущего состояния мгновенно приводило бы к катастрофе — взрыву или коллапсу. Устойчивое структурное разнообразие возможно лишь в трехмерном мире — чем мы, не осознавая всей щедрости такого подарка судьбы, пользуемся на каждом шагу.
Вторая наша удача заключается в том, что расширение возникшего после Большого взрыва пространственно-временно`го континуума приблизительно уравновешивается тяготением. Если бы тяготение решительно преобладало, мир стянулся бы в единую черную дыру. А если бы преобладало расширение, то мир оказался бы пуст: первичные атомы водорода разлетелись бы друг от друга на бесконечное расстояние. Наш мир существует лишь потому, что балансирует на грани между двумя безднами — внутренней (бесконечно плотная черная дыра) и внешней (бесконечно пустая Вселенная). При этом равенство эффектов расширения и гравитации не должно быть абсолютно точным, необходимы небольшие флуктуации — без них мир застыл бы в неопределенности (как буриданов осел между двумя равными охапками сена), опять же не слишком сильные, но и не исчезающе малые — именно такие, какие возникли после Большого взрыва.
На этом наши удачи не заканчиваются. Серией счастливых совпадений являются соотношения между фундаментальными взаимодействиями. Например, будь электромагнетизм на порядок сильнее, чем он есть, все звезды оказались бы голубыми гигантами, горящими так быстро, что жизнь на планетах не успела бы развиться. И наоборот, сдвиг в сторону гравитации привел бы к тому, что все звезды стали бы красными карликами, слишком холодными для планет, претендующих на обитаемость. Оптимальные для жизни звезды солнечного типа совершенно нехарактерны для Вселенной. И таких счастливых совпадений можно насчитать не один десяток.
2
Тем более что за космологическим планом бытия следует планетарный.
Рассмотрим условия, при которых планета может послужить колыбелью для жизни. Ориентироваться здесь следует исключительно на углеродную форму жизни, и не потому лишь, что никакой иной мы не знаем. Модельный анализ всех возможных неуглеродных основ жизни (кремниевой, фосфорной, серной и др.) показывает, что ни одна из них не способна конкурировать с углеродной по внутренним причинам: макромолекулы преджизни, построенные на иной, чем углеродная, основе безнадежно уступают как по свой сложности, так и устойчивости. Углеродная основа жизни оптимальна, причем с большим отрывом от ближайших конкурентов.
Первым условием обитаемости планеты с углеродной формой жизни является положение ее центральной звезды в галактике: звезда должна находиться на безопасном расстоянии от мест, где периодически вспыхивают сверхновые, излучение которых губительно для жизни, базирующейся на углеродной основе. В этом смысле положение нашего Солнца уникально: низкий уровень радиации на Земле — редчайший случай в нашей Галактике, примерно один из ста тысяч. Не могут быть произвольными и яркость звезды, и спектр ее излучения: они должны соответствовать расстоянию до планеты, претендующей на обитаемость. Важным условием является наличие у планеты мощного магнитного поля, которое защищает ее поверхность от космических лучей, губительных для всего живого. Для сравнения: магнитное поле Марса в тысячи раз слабее земного.
Непременным условием углеродной формы жизни является наличие на планете воды, которая находится в жидком состоянии как раз в том температурном диапазоне, где органические мегамолекулы, с одной стороны, уверенно стабильны, а с другой — достаточно подвижны. Вода позволяет мегамолекулам находиться в лабильном состоянии, когда они могут вступать во взаимодействие друг с другом. Она исключительно удачно подходит в качестве полярного средства для химических реакций, а ее «мягкие» водородные связи обеспечивают эффективное функционирование органических структур.
Земля — единственная из всех планет Солнечной системы, которая имеет жидкую воду, причем в огромных, на первый взгляд даже избыточных количествах.
Непосредственно для феномена жизни такого количества воды совсем не требуется, это необходимо для другой цели, а именно для стабилизации земного климата. Благодаря океану климат Земли оказался уникальным образом согласованным с весьма узким диапазоном температур, в которых белковые структуры выживают и эволюционируют успешнее всего.
Надо отметить, что гидросфера, равно как и атмосфера, никогда бы не появилась на Земле, если бы не умеренная хрупкость земной коры. Будь кора заметно прочнее — не было бы вулканической деятельности, благодаря которой на поверхность Земли выбрасываются газы, из которых некогда сформировались водная и газовая оболочки нашей планеты. Будь кора существенно слабее — вулканизм был бы непрерывным и всеобщим, что подвергало бы зародившуюся жизнь постоянной опасности. Вулканизму же способствуют возбуждаемые Луной приливы: именно они делают земную кору хрупкой.
Таковы некоторые непременные параметры колыбели жизни. Существуют и многие другие, здесь не упомянутые. Если суммировать (точнее, перемножить) все эти условия, то окажется, что вероятность того, что некая планета будет обладать всем набором необходимых для жизни параметров, крайне мала — настолько мала, что граничит с чудом. Чудес же, как известно, не бывает, разве что в раю, и на этот счет есть любопытная притча. Когда вы умрете, говорится в притче, вы предстанете перед величественным стариком, сидящим в глубоком кресле, и робко спросите у него: «Простите, как тут пройти в рай?» На что тот удивленно вскинет брови: «В рай? Да вы же только что оттуда!»
3
Впрочем, для существования земного рая перечисленных чудесных совпадений мало. Ведь даже оптимальная колыбель сама по себе породить жизнь не способна — благоприятные условия обитаемости еще не влекут за собой самой обитаемости. Живое, в отличие от неживого — звезд, планет и всего прочего, не порождается начальными и граничными условиями. Жизнь сама создает нужные ей начальные и граничные условия, отгораживаясь от внешней среды всевозможными границами — начиная с липидной мембраны, которой живая клетка отгораживается от внешней среды, и кончая религиозными заповедями-запретами, которыми человек отгораживается от животных.
Здесь надо заметить, что «сплошной» эволюции мира не существует. Эволюция как «притирка» всего существующего друг к другу, как стремление наладить всемирное «мирное сосуществование» имеет место лишь в промежутках между революционными взрывами. Подлинное развитие мира определяется серией революций. Самой первой и самой главной была революция онтологическая: выделение актуальности из потенциальности, действительности из возможности, когда нечто определенное возникло из неопределенного ничто. Второй была геометрическая революция — реализация после Большого взрыва трехмерного плоского мира из потенциально возможного набора всех миров с различными геометриями. За этим последовала революция физическая — возникновение первичной материи (Большой взрыв) и затем синтез тяжелых элементов в недрах звезд. Далее произошла химическая революция — гибридизация электронных орбиталей в атомах, позволившая возникнуть молекулам. За ней последовала биологическая революция — синтез РНК и ДНК и белков. Следующим ключевым событием стала клеточная революция — возникновение живой клетки, обособившейся от внешней среды и противопоставившей себя ей. Затем произошли революция многоклеточных организмов и, наконец, последняя — разумная. Особенность всех этих ключевых событий — что, собственно, и позволяет говорить о них как о революциях — в том, что они приводят к появлению абсолютной структурной новизны: новое никоим образом не вытекает автоматически из старого.
Самая последняя загадка мироздания — возникновение разума. Для его возникновения необходима материальная структура в виде коры больших полушарий мозга — сложнейшая из всех природных структур. Однако сама по себе эта материальная структура — при всей ее немыслимой сложности — недостаточна, она может послужить лишь колыбелью для разума, но породить из себя самой разум она не способна. Никто точно не знает, что именно привнесло в мозговую колыбель разум, хотя есть одна остроумная догадка, которую выдвинул Кант: он предположил, что разум мог прорезаться у человека благодаря созерцанию звездного неба. Впрочем, задолго до Канта эту идею высказывал Анаксагор: «Ради чего следует быть рожденным? — Ради того, чтобы созерцать небо!»
Догадка Анаксагора и Канта очень правдоподобна, но в этом случае к перечню невероятных совпадений планетарных характеристик следует добавить еще и такое совершенно неочевидное свойство атмосферы, как наличие в ней разрывов облачности. Безоблачная жизнь на Земле невозможна, так как в этом случае не будет важнейшего для жизни круговорота воды, а вот при сплошной облачности жизнь вполне возможна: животных серые будни бытия вполне устраивают. Но если поверить Канту, человек в этих условиях не состоялся бы, потому что тогда он не знал бы звездного неба.
Если все эти невероятные предпосылки возникновения жизни как колыбели разума перемножить с рассмотренными выше не менее невероятными предпосылками возникновения Земли как колыбели жизни, то возникнет сильное подозрение: действительно ли все это просто удачная серия случайных событий?
4
Что касается современной теории множественных миров, то она ведет свое начало от одного остроумного решения парадокса кошки Шрёдингера. Суть самого парадокса в следующем. Из общепринятой копенгагенской интерпретации квантовой теории следует, что редукция волновой функции фотона (реализация его из волны вероятности в частицу) происходит вследствие акта наблюдения: нет наблюдения — нет коллапса, а следовательно, и частицы. Шрёдингер резко возражал против такого преувеличения роли наблюдателя, проиллюстрировав абсурдность ситуации мысленным экспериментом, в котором события микромира плавно перетекают в события макромира: фотон попадает на фотоумножитель, усиливающий сигнал до такой степени, чтобы привести в действие устройство, убивающее кошку, заключенную в непрозрачный для наблюдателя ящик. Судьба кошки решается в момент вскрытия ящика, до этого момента она находится в состоянии персидской княжны — «ни жива и ни мертва», поскольку, пока не произошло акта наблюдения, состояние волновой функции рокового для кошки фотона остается неопределенным.
Решение парадокса уже более полувека назад предложил Хью Эверетт. И хотя сам он поначалу относился к своему решению не вполне серьезно, в последние годы его подход приобрел невероятную популярность. Заключается его решение (безукоризненное с точки зрения математического формализма) в том, что при коллапсе волновой функции одновременно возникают два параллельных мира — один с живой кошкой, другой с мертвой. Именно такое решение вдохновило космологов на предположение о бесконечном количестве миров, порожденных бесконечным количеством вариантов Большого взрыва. Физики шутят, что по количеству наблюдаемых черных дыр можно установить, сколько до нас существовало миров, — если предположить, что всякий возникший в результате Большого взрыва мир в конце концов схлопнется в черную дыру.
Не стоит, однако, забывать, что сам парадокс кошки Шрёдингера, из которого исходят сторонники мультиверсума, это именно парадокс, а не решение проблемы коллапса волновой функции. Целью Шрёдингера было показать абсурдность квантового солипсизма. По мнению Шрёдингера, роль наблюдателя как «творца» событий заключается вовсе не в его взаимодействии с волновой функцией, а лишь в интерпретации ее коллапса. Именно своей интерпретацией мы связываем элементарные события воедино, воссоздавая целостную картину бытия из разрозненных хаотических его элементов. Осознавая мировые процессы, мы не создаем элементы мира, а придаем им смысл. Сознание действует на самом высоком — интегрирующем — уровне, оно не опускается до взаимодействия с квантовой «мелочевкой» — не царское это дело. Микроявления происходят сами по себе, без какого-либо нашего вмешательства, ни даже ведома. Любое наблюдаемое явление фиксируется постфактум, когда все уже свершилось: мы всегда видим не живой процесс становления, а его окаменевший след, так что ни о каком вмешательстве не может быть и речи.
Эвереттовский аргумент формально неопровержим, но чересчур экстравагантен, он противоречит как здравому смыслу, так и всему ходу научного познания. Вводится необычный объект — множественная вселенная, существование которой невозможно ни доказать, ни опровергнуть. Тем более что при допущении существования множественности миров нерешенным остается вопрос о том, где, собственно говоря, находятся законы логики, управляющие всеми нашими рассуждениями. Логика (как и математика) должна быть общей для всех миров — иначе все наши суждения об этих мирах не будут иметь никакой силы. Наличие же единой логики и единой математики означает, что для всех миров существует единый внемирный первоисточник в виде ненаблюдаемой онтологии как божественной инстанции, от которой сторонники множественной вселенной шарахаются как черт от ладана. Но если такая инстанция существует, то все объясняется просто и естественно — божественной онтологией. Только Божественным промыслом и могла быть создана та уникальная земная колыбель, в которой уютно дремлет кошка Шрёдингера, равнодушная в своем кошачьем высокомерии к тому, что беспощадно-беспристрастная Фемида уже занесла над ней свой меч. Кошка интуитивно знает, что меч этот виртуальный, то есть по самому большому счету бессмысленный, и потому — безопасный.