Некоторые величайшие триумфы в науке последних столетий были связаны с объединением природных взаимодействий через фундаментальные системы уравнений. Например, блестящая идея Джеймса Клерка Максвелла объединить взаимосвязи между электричеством и магнетизмом, выдвинутая в 1870‐х годах. Он предложил систему уравнений, которая объясняла электромагнитные явления как волновые процессы, что позднее открыло новые горизонты для науки и общества, включая беспроводную связь. Однако в тот момент бóльшая часть электромагнитного спектра в его невидимых частотах еще не была открыта: известны были только оптический, инфракрасный и ультрафиолетовый свет. Только спустя несколько десятилетий ученые завершили изучение спектра, начав с разумного предложения Генриха Герца в 1880‐х годах измерять низкочастотные электромагнитные сигналы. Его открытие радиоволн, распространяющихся со скоростью света, подтвердило гипотезу Максвелла и оказалось поистине революционным. Можно задаться вопросом, что было бы, если бы проверка теории Максвелла заняла гораздо больше времени – например, столетие? Хватило бы научному сообществу терпения?

В 1960‐х годах совместные теоретические разработки Шелдона Глэшоу, Абдуса Салама и Стивена Вайнберга привели к созданию теории, объединяющей электромагнетизм и слабое взаимодействие в квантовой теории поля, называемой электрослабым объединением. Теория предсказала существование новых частиц, включая обменные бозоны W и Z, а также бозон Хиггса. К счастью, все ее ключевые предсказания были подтверждены в последующие десятилетия, с 1970‐х по 2010‐е годы.

Поскольку гравитация, выраженная на языке теория частиц, похоже, не поддается квантованию, и в ее уравнениях появляются неустранимые бесконечные слагаемые, бóльшая часть теоретического сообщества продолжает возлагать надежды на теорию струн и М-теорию. Однако, учитывая отсутствие экспериментальных доказательств на данный момент, терпение начинает истощаться. Кроме того, трудно представить, что делать с необычайным разнообразием струнных вакуумов, не прибегая либо к новым математическим методам, либо к широкому применению антропного принципа в контексте мультивселенной со струнным ландшафтом.

Интересно представить, что произойдет, если в будущем появится объединенная теория поля, которая будет давать успешные предсказания в измеряемом диапазоне, но также приведет к необозримым последствиям в энергетических областях, значительно выходящих за рамки возможных экспериментов. Оправдывает ли цель средства? Нужно будет взвесить ее достижения и недостатки – например, насколько разумно в этом случае обращаться к идее мультивселенной. Затем научному сообществу предстоит решить, достойна ли теория стать новой стандартной моделью. Однако даже если модель предложит множество надежных предсказаний, почти наверняка найдутся скептики, которые будут в ней сомневаться из-за спорного статуса идеи мультивселенной.

Любопытно, что те, кто сегодня не считает концепцию мультивселенной настоящей наукой, охотно принимают много других вещей, которые мы не можем наблюдать напрямую: от скрытых вместилищ гильбертова пространства до моря виртуальных частиц в вакууме; от запретных областей за горизонтом событий черных дыр до периода между Большим взрывом и эпохой рекомбинации, когда был испущен свет, дошедший до нас в виде реликтового фона. Мы до сих пор не знаем, что такое темная материя и темная энергия, а также что за скалярное поле вызывает инфляцию, и тем не менее эти концепции широко признаны научным сообществом. Поэтому можно возразить скептикам, что идея мультивселенной имеет свои преимущества (например, использование вечной инфляции для объяснения характеристик реликтового излучения, а также для решения проблем горизонта и плоскостности), предоставляя тем, кто разрабатывает потенциальные способы экспериментальной проверки, больше пространства для творческих поисков. Нужно ли немедленно подвергать проверке все гипотезы, чтобы получить четкие доказательства?

Хотя исследования шрамов от столкновений между пузырьковыми Вселенными пока не дали четких результатов, мы могли бы затратить на это больше времени, особенно с учетом идеи использования поляризации для поиска доказательств. Не исключено также, что на реликтовом фоне обнаружатся следы первичных гравитационных волн, которые гораздо больше расскажут нам об эпохе инфляции. И хотя на Большом адронном коллайдере пока не найдены доказательства существования суперпартнеров элементарных частиц, его недавняя модернизация, возможно, принесет больше успеха. Одним словом, не стоит терять надежды.

Сторонники идеи мультивселенной часто указывают на недостаток убедительных альтернатив. Возьмем, к примеру, многомировую интерпретацию квантовой механики. Хотя представление о непрерывном ветвлении чрезвычайно сложной универсальной волновой функции, которая включает наши бесконечные почти идентичные копии, кажется неправдоподобным, как еще можно описать квантовое состояние космоса так, чтобы оно отвечало требованиям квантовой теории гравитации? Никто не может выйти за пределы этой волновой функции, так что, возможно, нам придется быть ее частью. Более того, многие другие подходы к квантовой теории измерений тоже сталкиваются с серьезными проблемами – как концептуальными, так и экспериментальными. Например, идея фон Неймана о том, что сознательное наблюдение вызывает коллапс, едва ли имеет смысл в контексте физики или нейронауки. Пока не появится научная теория, связывающая человеческий мозг с редукцией квантовой волновой функции, трудно хоть как-то обосновать такой механизм. Спонтанная локализация квантовых состояний, как правило, ограничена по своему охвату – она касается в основном локализации положения, в отличие, например, от коллапса в определенные спиновые или поляризационные состояния. Более того, многие такие модели предсказывают выделение небольшого количества излучения во время физически индуцированных процессов коллапса, чего до сих пор не обнаружено, несмотря на тщательные поиски[185].

Критики вечной инфляции отмечают, что представление о бесконечных пузырьковых Вселенных кажется избыточным и слишком экстравагантным. С другой стороны, главные альтернативы, связанные с теорией Большого отскока, заставляют нас поверить либо в то, что другая Вселенная находится у нас прямо под носом, всего на волосок (в другом измерении) от нас, либо в то, что колоссальный космос может превратиться в крошечный и обнулить всю свою энтропию, после чего начнется новый эон. Короче говоря, хотя концепция множественных миров звучит странно, альтернативные объяснения не слишком от нее отстают.

Запутанность теории струн обескураживает. Было бы здорово, если бы необозримое множество ее вакуумных состояний удалось существенно сократить. Но модели квантования гравитации, основанные на частицах, не поддаются перенормировке, при которой сокращаются все бесконечности. А вот замена точечных частиц протяженными нитями легко решает эту проблему. Конечно, есть и другие подходы, которые пытаются найти выход из тупика – например, петлевая квантовая гравитация. Однако гибкость теории струн делает ее привлекательным вариантом, а с ней в комплекте идет мультивселенная струнного ландшафта.

Возможно, когда-нибудь теория всего обретет ясные очертания, станет математически лаконичной и будет давать четкие предсказания, которые поддаются хотя бы косвенной проверке. Но вполне вероятно, что некоторые ее допущения – например, существование определенных состояний с чрезвычайно высокими энергиями и пространств, недоступных для непосредственного наблюдения, – невозможно будет проверить напрямую. Стоит ли нам принять такую модель или по-прежнему стремиться к большему? Физика часто дает объективные ответы в виде уравнений. Тем не менее каждый ученый решает задачи, руководствуясь собственным чувством вкуса. И ответ на вопрос о том, признавать ли теорию мультивселенных настоящей наукой, – это одно из таких неоднозначных профессиональных суждений. Это очень сложный вопрос, и как бы ни отвечал на него исследователь, если он опирается на всю доступную в настоящий момент информацию, он заслуживает нашего уважения.