Сама «природа Всесвіту» спантеличує фізиків
Чим більше фізики дізнаються про Всесвіт, тим більше виникає запитань про кінцеву реальність. Низка недавніх статей присвячена їхньому вивченню. Ось п'ять з них:
1. Сингулярності не помирають
В журналі Quanta штатний письменник Чарлі Вуд пише: «Сингулярності чорних дір і Великого вибуху руйнують нашу найкращу теорію гравітації. Трилогія теорем натякає, що фізики повинні відправитися на край простору й часу, щоб знайти рішення»:
«...поки фізики роблять кроки на шляху до цієї більш істинної й повної теорії, об'єднуючи загальну відносність і квантову фізику, сингулярності виявляється важко стерти. Британський фізик-математик Роджер Пенроуз отримав Нобелівську премію з фізики за те, що в 1960-х роках довів, що сингулярності неминуче виникають в порожньому всесвіті, що повністю складається з простору-часу. Пізніші дослідження поширили це розуміння на більш реалістичні обставини. В одній з робіт було встановлено, що у Всесвіті з квантовими частинками також будуть виникати сингулярності, хоча в ній розглядався тільки випадок, коли частинки взагалі не викривляють тканину простору-часу. Потім, на початку цього року, один фізик довів, що ці дефекти існують навіть в теоретичних всесвітах, де квантові частинки злегка підштовхують сам простір-час – тобто у всесвітах, дуже схожих на наш власний». («Singularities in Space-Time Prove Hard to Kill» May 27, 2025)
Схоже, фізиці не судилося дати нам прості відповіді, на які багато хто сподівався.
2. Числа, які формують наш Всесвіт, залишаються загадковими
На сайті Space.com астрофізик з Університету Стоуні-Брук Пол Саттер розмірковує: «Існує набір абсолютно особливих чисел, відомих як фундаментальні константи природи, які неможливо пояснити. Звідки вони беруться?»
«Ми ніколи не зможемо на 100% довести, що константи дійсно постійні. Це тому, що в наших вимірах завжди присутня певна невизначеність, тому завжди залишається можливість для можливих відхилень, навіть якщо вони неймовірно малі.
Але поки що фундаментальні константи природи здаються постійними, і ми не знаємо, чому вони мають ті значення, які мають. Ми твердо віримо, що історія відкриттів у фізиці ще не закінчена й що нам ще багато чого належить розкрити в таємницях Всесвіту. Але поки що нам доводиться жити з фундаментальними константами в тому вигляді, в якому вони є: необроблені числа, що не піддаються поясненню». («Why do the numbers that shape our universe exist at all?» May 13, 2025)
Саттер виходить з того, що ми живемо не в спроєктованому всесвіті. Таким чином, числа мали б бути дуже простими й очевидними, такими, що вони могли б з'явитися випадково. Але якщо всесвіт спроєктований, ми не можемо очікувати, що його складності будуть простими, тому що дизайн призначений для досягнення цілей, можливо, найрізноманітніших.
3. Всесвіт здається тонко налаштованим на життя
На думку багатьох космологів, тонке налаштування на життя – це проблема, оскільки передбачається, що Всесвіт виник випадково. Пол Саттер знову пояснює це на сайті Space.com:
«Що особливо нервує в цих цифрах, так це те, наскільки ретельно вони підібрані. Якби хоч одне з них відрізнялося, навіть на крихітну величину, наш Всесвіт радикально змінився б. Наприклад, сильніша гравітація змусила б зірки згоряти швидше, перешкоджаючи виникненню сонячних систем і придатних для життя планет, таких як Земля. Якби швидкість світла була більшою або електрон був важчим, зірки взагалі б не утворювалися. Якби постійна Планка була іншою, космос став би абсолютно невпізнанним». («The physics of the universe appear to be fine-tuned for life. Why?» May 21, 2025)
Він висуває загальноприйняте твердження про «мультивсесвіт», але рішення насправді просте: існує незліченна безліч всесвітів, і наш просто виявився таким. Але він відкидає цей підхід, оскільки, як і теорія струн, він «гіпотетичний й не підкріплений жодними наявними доказами», додаючи: «Вважаю, нам просто доведеться продовжувати копати».
4. Логічні проблеми з концепцією Мультивсесвіту
На сайті Physics to God математик і рабин Елі Федер та фізик і рабин Аарон Циммер задаються запитанням «Чи реальний Мультивсесвіт?». Вони зазначають:
«Початкова проблема з нескінченним різноманітним мультивсесвітом, в якому відбувається все можливе, полягає в тому, що він виглядає як наївна теорія прогалин, яка може пояснити будь-яке спостереження – навіть голос з небес, що проголошує помилковість теорії мультивсесвіту. Щоб обійти цю проблему, вчені-мультиверсалісти використовують свою третю передумову, яка стверджує, що в нескінченному різноманітному мультивсесвіті наш всесвіт – це типовий всесвіт з розумними спостерігачами. Це дозволяє мультиверсу зробити єдине передбачення, що наш всесвіт є типовим.
Спочатку це може здатися багатообіцяючим, але проблема в тому, що в нескінченному різноманітному всесвіті не тільки існують всі можливі всесвіти, але й нескінченно багато ідентичних копій кожного з них. Це унеможливлює прямолінійний розрахунок ймовірностей і, таким чином, оцінку того, чи є наш всесвіт типовим.
Щоб вирішити цю проблему, вчені-мультиверсалісти вводять міру – нав'язане ззовні правило, яке генерує «прогноз» про типовий всесвіт. Однак у підході з мірою є серйозні проблеми, а саме: міри за своєю суттю є спеціальними доповненнями, всі інтуїтивні міри не працюють, а будь-яка надумана міра викликає запитання про те, що її точно налаштувало і спроєктувало.
Нарешті, оскільки мультиверс відхиляється від наукового методу, який справедливо вимагає передбачення й перевірки, він не є хорошою науковою теорією».
Коротше кажучи, мультивсесвіт – це не рішення, це спосіб все заплутати.
5. Зрештою, не можна прибрати релігію з космології
До такого висновку дійшли астроном Ніаеш Афшорді та науковий письменник Філ Халпер у своїй новій книзі «Битва за Великий вибух» (University of Chicago Press, 2025), уривок з якої ви можете прочитати на сайті IAI.TV:
«Ми схильні думати, що наші наукові та космологічні теорії позбавлені релігійного мислення. Але насправді теорію Великого вибуху спочатку запропонував священик Жорж Леметр. У цьому уривку з їхньої нової книги... вони стверджують, що віра у Великий вибух як сингулярність і початок простору та часу – це лише віра. У нас немає жодних доказів, які могли б підтвердити цю версію Великого вибуху. Афшорді та Халпер стверджують, що деякі з наших космологічних моделей набули статусу міфів про створення світу й приваблюють дуже релігійний стиль мислення в науковому співтоваристві». («The Big Bang can’t escape its religious beginnings» May 16, 2025)
Афшорді намагається розвінчати ідею про те, що Великий вибух був початком Всесвіту й що він є сингулярністю. У нього – неминуче – є своя космічна теорія:
«Моя точка зору дещо тонша: зростання ентропії, як схід і захід сонця, – це ефект, що залежить від спостерігача. Простіше кажучи, другий закон термодинаміки говорить, що якщо ви починаєте з якогось особливого стану, то, швидше за все, будете еволюціонувати до все більш і більш випадкових станів, але стан, який я вважаю особливим, може відрізнятися від вашого: нудний день в моєму житті може виявитися днем, коли ви виграєте в лотерею. Можна описати тасування колоди карт як процес, що збільшує ентропію. Але в якомусь сенсі початковий порядок так само малоймовірний, як і будь-яка інша послідовність, і ми на свій розсуд називаємо початковий стан станом з низькою ентропією. Так само не факт, що ентропія була низькою в момент Великого вибуху; просто нам так здається». («The Big Bang can’t escape its religious beginnings» May 16, 2025)
Але якщо все так суб'єктивно, чи не втратили ми науку з поля зору?
У цей момент виникає запитання: що станеться, якщо ми просто приймемо, що живемо у Всесвіті, створеному Розумом, який набагато перевершує наш? Чи справді це буде кінець науки? Або просто кінець головоломкам, які насправді не є головоломками, якщо визнати цей факт.
Ми могли би багато чого зробити з тими самими витратами часу, енергії та інтелектуальних здібностей.