Современная космология: философские горизонты - Коллектив авторов - Страница 55

Локальные вселенные напоминают отдельные пузыри, либо выдуваемые из некоторого общего предка всех локальных вселенных — «правселенной», либо отщепляющиеся от других раздувающихся вселенных на начальной, квантовой, стадии раздувания (когда квантовые флуктуации энергии очень велики). Рассматривается также возможность рождения вселенных в сингулярностях черных дыр^[278]. Здесь по отношению друг к другу разные локальные вселенные оказываются как вне прошлого, так и вне будущего. Поэтому «одновременное» существование разных локальных вселенных надо понимать весьма условно. Нет никакого такого общего для всех времени, в котором все эти вселенные одновременно могли бы существовать.

Наконец, возможен синтез обоих подходов, когда хаотическая инфляция, включающая множество минивселенных, рассматривается как единый квантовый объект. Помимо этого, существует еще целый ряд других концепций Мультиверса^[279], на которых не будем останавливаться.

Таким образом, возвращаясь к проблеме выбора устройства вселенной в антропном принципе, можно констатировать, что выбирать устройство вселенной, вполне возможно, есть из чего — это выбор из множества локальных вселенных Мультиверса. Однако, в последнем утверждении 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».