Идея о том, что наличие жизни, особенно сознательной, обусловлено благоприятными условиями в мире, очень древняя. Согласно многим религиям, космос устроен таким образом, чтобы благоприятствовать живым существам. В авраамических верованиях Эдемский сад был нашим первым жилищем, и только после того как человек осмелился бросить вызов хозяину дома, его изгнали в менее идеальные условия. Поэтому многих верующих не удивляет, что Вселенная «точно настроена» на человечество.
Рассуждение Лейбница о том, что у Бога есть своего рода «ментальная мультивселенная», в которой Он взвешивает различные варианты и выбирает среди них «лучший из возможных миров», представляет собой более сложную форму так называемого телеологического аргумента. Если верить в разумного Творца, можно представить, как это существо перебирает чертежи, чтобы найти правильный, или просто знает, что сработает, а что нет. Но как простому смертному постичь мысли всемогущего бессмертного существа?
Ученые, однако, пытаются сделать выводы на основе проверяемых предположений и воспроизводимых методов. Вот тут-то и возникают сложности, ведь то, что для одних – вполне приемлемая научная теория, для других – вопрос веры. Поэтому многие теоретики, пускающиеся в смелые спекуляции, относятся к своим исследованиям как к многослойным конфетам: более консервативные, легко проверяемые предположения привлекательны для практиков и финансирующих организаций, тогда как далеко идущие гипотезы интересуют только гурманов. Например, Уилер публиковал как проверяемые предсказания в области ядерной физики и физики частиц, так и отвлеченные рассуждения о роли сознания в космосе – каждая тематика рассчитана на свою аудиторию.
Картер также внес значительный вклад в теорию гравитации и другие области физики, в том числе получил важнейшие данные о черных дырах. В целом он строг и осторожен в своих предсказаниях. Однако небрежное замечание, сделанное им в 1970 году на встрече памяти Клиффорда в Принстоне по поводу ограничений принципа Коперника[99], разрослось в философские рассуждения о мультивселенной с конкурирующими реальностями. На той конференции он отметил, что, несмотря на представление Коперника о нецентральном положении Земли и последующее открытие, что Солнечная система находится на периферии Млечного Пути, который представляет собой рядовую галактику среди многих других, человечество все еще играет определенную роль в космологии. Само наше существование подразумевает необходимость такого развития космоса, чтобы в нем сформировались обитаемые планеты с разумными существами. Говоря о гипотезе больших чисел и других теориях тонкой настройки космологических параметров, он выразил согласие с идеей Дикке о том, что они каким-то образом связаны с появлением людей как наблюдателей Вселенной.
Уилер, находившийся в зале, внимательно слушал. Заявление Картера было музыкой для его ушей, поскольку его все больше увлекали вопросы о роли разума в физике. Он попросил Картера изложить в письменном виде свои идеи о связи между космическими условиями и существованием человечества. И как раз в это время появилась статья Коллинза и Хокинга об изотропии, в которой упоминались догадки Картера (а также Дикке).
Учитывая такой интерес к своим размышлениям, Картер решил изложить их в статье «Совпадения больших чисел и антропный принцип в космологии», опубликованной в 1974 году. Согласившись, что стандартная фридмановская космология подтверждается эмпирическими данными, он методично исследовал, какие значения ее параметров и других фундаментальных констант могут отражаться на нашем собственном существовании.
Картер сгруппировал числовые совпадения, подобные гипотезе больших чисел и тонкой подстройке констант, в три разные категории. К первой группе он отнес те, что полностью объясняются физическими принципами и были бы верны даже во Вселенной без живых существ. Например, из-за тонкого баланса между направленным вовнутрь притяжением и направленным наружу давлением массы образующихся звезд должны лежать в границах определенного диапазона. Безжизненная Вселенная, в которой тем не менее есть звезды, все равно развивалась бы так же, как и наша.
Вторая категория, которую он назвал слабым антропным принципом, указывает, что само наше существование требует определенной области в пространстве, конкретного периода космической истории и особых значений некоторых физических параметров. Например, в истории Большого взрыва на формирование звезд главной последовательности (стабильных и здоровых), подобных Солнцу, уходят миллиарды лет. Как правило, они развиваются во внешних областях галактик, а не в их компактных центрах. В будущем, через миллиарды лет, многие такие звезды покинут главную последовательность и больше не смогут поддерживать жизнь в том виде, в котором мы ее знаем. Таким образом, взаимосвязь между текущим возрастом Вселенной, нашим удалением от центра Млечного Пути, расположением Земли в обитаемой зоне Солнечной системы со стабильным Солнцем и рядом других научных фактов не требует сравнения с иными Вселенными; скорее она просто связана с нашим местом в знакомом космосе в качестве сознательных наблюдателей.
Сильный антропный принцип (САП), наиболее актуальный для концепции мультивселенной, предполагает существование множества миров, среди которых наш как раз подходит для возникновения разумной жизни. Хотя Картер признавал, что гипотеза мультивселенной носит спекулятивный характер, он все-таки считал, что она может помочь обосновать некоторые совпадения больших чисел, которые иначе сложно объяснить – например, почему гравитация невероятно слаба по сравнению с другими силами. Во Вселенных с более сильной гравитацией, возможно, формировались бы только гигантские звезды, неспособные поддерживать обитаемые планетарные системы. Если бы сильное ядерное взаимодействие оказалось чуть слабее, водород не смог бы превратиться в более тяжелые элементы. В обоих случаях нас бы тут не было. Вот почему мы оказались во Вселенной с ничтожной гравитацией и мощными ядерными силами, а не наоборот. Само наше существование объясняет соотношение этих сил.
Картер предположил, что эвереттовская интерпретация квантовой механики вполне могла породить ансамбль Вселенных, необходимых для применения сильного антропного принципа. Он писал:
Согласно эвереттовской доктрине, Вселенная, а точнее, вектор состояния Вселенной, имеет множество ветвей, из которых только одна может быть известна любому четко определенному наблюдателю (хотя все они одинаково «реальны»). Эта доктрина очень органично вписывается в философию ансамбля миров, которую я попытался изложить.
Дикке поддержал анализ Картера:
То, что Вселенная устроена именно так и обладает однородностью и изотропностью, также может быть связано с антропным принципом. Если бы нечто [Вселенная] было устроено слишком хаотично, оно вряд ли оказалось бы достаточно гостеприимным – [например], некоторые части коллапсировали бы до того, как другие начали бы расширяться…
При наличии ансамбля Вселенных это единственный их тип, в котором мы могли бы жить[100].
Научно-популярная книга Барроу и американского физика Фрэнка Типлера «Антропный космологический принцип», опубликованная в 1986 году, подогрела интерес к этой идее. Довольно символично, что предисловие к ней написал Уилер, ведь именно его поддержка творческого подхода к научным загадкам вдохновила на создание смелых теорий таких мыслителей, как Эверетт, Мизнер и Картер. Применение антропного подхода к концепции мультивселенной вскоре стало привычной, хоть и спорной, составляющей теоретической физики.