Сама «природа Вселенной» озадачивает физиков
Чем больше физики узнают о Вселенной, тем больше возникает вопросов о конечной реальности. Ряд недавних статей посвящены их изучению. Вот пять из них:
1. Сингулярности не умирают
В журнале Quanta штатный писатель Чарли Вуд пишет: «Сингулярности черных дыр и Большого взрыва разрушают нашу лучшую теорию гравитации. Трилогия теорем намекает, что физики должны отправиться на край пространства и времени, чтобы найти решение»:
«...пока физики делают шаги на пути к этой более истинной и полной теории, объединяя общую относительность и квантовую физику, сингулярности оказывается трудно стереть. Британский физик-математик Роджер Пенроуз получил Нобелевскую премию по физике за то, что в 1960-х годах доказал, что сингулярности неизбежно возникают в пустой вселенной, полностью состоящей из пространства-времени. Более поздние исследования распространили это понимание на более реалистичные обстоятельства. В одной из работ было установлено, что во Вселенной с квантовыми частицами также будут возникать сингулярности, хотя в ней рассматривался только случай, когда частицы вообще не искривляют ткань пространства-времени. Затем, в начале этого года, один физик доказал, что эти дефекты существуют даже в теоретических вселенных, где квантовые частицы слегка подталкивают само пространство-время – то есть во вселенных, очень похожих на нашу собственную». («Singularities in Space-Time Prove Hard to Kill» May 27, 2025)
Похоже, физике не суждено дать нам простые ответы, на которые многие надеялись.
2. Числа, которые формируют нашу Вселенную, остаются загадочными
На сайте Space.com астрофизик из Университета Стоуни-Брук Пол Саттер размышляет: «Существует набор совершенно особых чисел, известных как фундаментальные константы природы, которые невозможно объяснить. Откуда они берутся?»
«Мы никогда не сможем на 100% доказать, что константы действительно постоянны. Это потому, что в наших измерениях всегда присутствует некоторая неопределенность, поэтому всегда остается возможность для возможных отклонений, даже если они невероятно малы.
Но пока фундаментальные константы природы кажутся постоянными, и мы не знаем, почему они имеют те значения, которые имеют. Мы твердо верим, что история открытий в физике еще не закончена и что нам еще многое предстоит раскрыть в тайнах Вселенной. Но пока что нам приходится жить с фундаментальными константами в том виде, в каком они есть: необработанные числа, не поддающиеся объяснению». («Why do the numbers that shape our universe exist at all?») May 13, 2025
Саттер исходит из того, что мы живем не в спроектированной вселенной. Таким образом, числа должны были бы быть очень простыми и очевидными, такими, что они могли бы появиться случайно. Но если вселенная спроектирована, мы не можем ожидать, что ее хитросплетения будут простыми, потому что дизайн предназначен для достижения целей, возможно, самых разных.
3. Вселенная кажется тонко настроенной на жизнь
По мнению многих космологов, тонкая настройка на жизнь – это проблема, поскольку предполагается, что Вселенная возникла случайно. Пол Саттер снова объясняет это на сайте Space.com,
«Что особенно нервирует в этих цифрах, так это то, насколько тщательно они подобраны. Если бы хоть одно из них отличалось, даже на крошечную величину, наша Вселенная радикально изменилась бы. Например, более сильная гравитация заставила бы звезды сгорать быстрее, препятствуя возникновению солнечных систем и пригодных для жизни планет, таких как Земля. Если бы скорость света была больше или электрон был тяжелее, звезды вообще бы не образовывались. Если бы постоянная Планка была другой, космос стал бы совершенно неузнаваемым». («The physics of the universe appear to be fine-tuned for life. Why?») May 21, 2025
Он выдвигает общепринятое утверждение о «мультивселенной», но решение на самом деле простое: Существует бесчисленное множество вселенных, и наша просто оказалась такой. Но он отвергает этот подход, поскольку, как и теория струн, он «гипотетический и не подкреплен никакими имеющимися доказательствами», добавляя: «Полагаю, нам просто придется продолжать копать».
4. Логические проблемы с концепцией Мультивселенной
На сайте Physics to God математик и раввин Эли Федер и физик и раввин Аарон Циммер задаются вопросом «Реальна ли Мультивселенная?». Они отмечают:
«Первоначальная проблема с бесконечной разнообразной мультивселенной, в которой происходит все возможное, заключается в том, что она выглядит как наивная теория пробелов, которая может объяснить любое наблюдение – даже голос с небес, провозглашающий ошибочность теории мультивселенной. Чтобы обойти эту проблему, ученые-мультиверсалисты используют свою третью предпосылку, которая утверждает, что в бесконечной разнообразной мультивселенной наша вселенная -– это типичная вселенная с разумными наблюдателями. Это позволяет мультиверсу сделать единственное предсказание, что наша вселенная типична.
Поначалу это может показаться многообещающим, но проблема в том, что в бесконечной многообразной вселенной не только существуют все возможные вселенные, но и бесконечно много идентичных копий каждой из них. Это делает невозможным прямолинейный расчет вероятностей и, таким образом, оценку того, является ли наша вселенная типичной.
Чтобы решить эту проблему, ученые-мультиверсалисты вводят меру – навязанное извне правило, которое генерирует «предсказание» о типичной вселенной. Однако у подхода с мерой есть серьезные проблемы, а именно: меры по своей сути являются специальными дополнениями, все интуитивные меры не работают, а любая надуманная мера вызывает вопрос о том, что ее точно настроило и спроектировало.
Наконец, поскольку мультиверс отклоняется от научного метода, который справедливо требует предсказания и проверки, он не является хорошей научной теорией».
Короче говоря, мультивселенная – это не решение, это способ все запутать.
5. В конце концов, нельзя убрать религию из космологии
К такому выводу пришли астроном Ниаеш Афшорди и научный писатель Фил Халпер в своей новой книге «Битва за Большой взрыв» (University of Chicago Press, 2025), отрывок из которой вы можете прочитать на сайте IAI.TV:
«Мы склонны думать, что наши научные и космологические теории лишены религиозного мышления. Но на самом деле теорию Большого взрыва первоначально предложил священник Жорж Леметр. В этом отрывке из их новой книги... они утверждают, что вера в Большой взрыв как сингулярность и начало пространства и времени – это всего лишь вера. У нас нет никаких доказательств, которые могли бы подтвердить эту версию Большого взрыва. Афшорди и Халпер утверждают, что некоторые из наших космологических моделей приобрели статус мифов о сотворении мира и привлекают очень религиозный стиль мышления в научном сообществе». («The Big Bang can’t escape its religious beginnings» May 16, 2025)
Афшорди пытается развенчать идею о том, что Большой взрыв был началом Вселенной и что она является сингулярностью. У него – неизбежно – есть своя космическая теория:
«Моя точка зрения несколько более тонкая: рост энтропии, как восход и закат солнца, – это эффект, зависящий от наблюдателя. Проще говоря, второй закон термодинамики гласит, что если вы начинаете с какого-то особого состояния, то, скорее всего, будете эволюционировать ко все более и более случайным состояниям, но состояние, которое я считаю особым, может отличаться от вашего: скучный день в моей жизни может оказаться днем, когда вы выиграете в лотерею. Можно описать тасование колоды карт как процесс, увеличивающий энтропию. Но в каком-то смысле первоначальный порядок так же маловероятен, как и любая другая последовательность, и мы по своему произволу называем начальное состояние состоянием с низкой энтропией. Точно так же не факт, что энтропия была низкой в момент Большого взрыва; просто нам так кажется». («The Big Bang can’t escape its religious beginnings» May 16, 2025)
Но если все так субъективно, не потеряли ли мы науку из виду?
В этот момент возникает вопрос: Что произойдет, если мы просто примем, что живем во Вселенной, созданной Разумом, намного превосходящим наш? Действительно ли это будет конец науки? Или просто конец головоломкам, которые на самом деле не являются головоломками, если признать этот факт.
Мы могли бы многое сделать с теми же затратами времени, энергии и интеллектуальных способностей.