Случайность — это, возможно, псевдоним Бога, когда он не хочет подписываться.

Некоторые предполагают, что ученые SETI занимаются теологическим поиском: поскольку внеземные цивилизации (ВЦ), вероятно, значительно опережают нас, они будут почти всеведущими, всемогущими существами. Мы бы считали их богами. Многие ученые SETI не согласились бы: технология ВЦ действительно может быть настолько продвинутой, что она, по выражению Кларка, неотличима от магии, но, безусловно, мы знаем достаточно, чтобы считать этих существ искусными инженерами. В худшем случае, мы бы смотрели на них как на чудотворцев. Мы знаем достаточно, чтобы не считать их богами.[95]

Другие утверждают, что Бог — создатель нашей Вселенной — существует. И поскольку Бог вездесущ, наш поиск внеземного разума был бы удовлетворен, если бы мы нашли Бога. Я безнадежно неквалифицирован, чтобы спорить по этим пунктам. Однако существует предположение из области теоретической физики, которое, если оно окажется верным, могло бы продемонстрировать существование многих других вселенных, благоприятных для развития ВЦ; еще более спекулятивное предположение состоит в том, что одна из этих цивилизаций создала нашу собственную Вселенную. Они, в некотором смысле, были бы Богом. Эта работа весьма спекулятивна, но теория делает определенное предсказание, которое можно проверить. Аргумент следующий.

«Теория всего», которую физики ищут десятилетиями, — это физическая теория, объединяющая гравитацию с другими силами и объясняющая наблюдаемые взаимосвязи между различными силами. Теория всего ответила бы на фундаментальные вопросы физики; на любой тип вопроса, который мог бы задать физик, в принципе можно было бы ответить в терминах этой теории. На практике большинство вопросов не объяснялись бы с точки зрения высших принципов, точно так же, как современные проблемы синтеза белка не требуют для своего решения знания квантовой хромодинамики. И теория всего, безусловно, не обязана объяснять любовь, истину или красоту. Но теория должна объяснять работу черных дыр, элементарных частиц и рождение Вселенной.

В настоящее время лучшим кандидатом на окончательную теорию является так называемая М-теория. (Еще в XIX веке физики думали, что находятся на грани создания теории всего, поэтому всегда лучше относиться к таким вещам с долей скептицизма.) Математика М-теории чрезвычайно сложна; действительно, большая часть математического аппарата, необходимого для развития теории, еще не изобретена. Однако предположим, что в ближайшие несколько десятилетий М-теория будет разработана до высокой степени сложности. Объяснит ли она «все»? Возможно, объяснит; на это надеется большинство работающих в этой области. Тем не менее, есть признаки того, что теория — какой бы она ни оказалась — будет иметь ряд параметров, таких как массы фундаментальных частиц и относительные силы фундаментальных взаимодействий, значения которых должны быть введены в теорию «вручную». Уравнения нашей окончательной теории могут говорить, например, что масса электрона должна быть ненулевой, но неясно, скажут ли они что-либо о том, почему его масса должна быть такой крошечной: 10^-22 в естественных единицах. Может оказаться, что масса электрона и различные другие параметры теории могли принимать любое значение.

Если теория всего не сможет объяснить, почему фундаментальные величины принимают наблюдаемые нами значения, если теория самосогласована независимо от того, какие числа мы подставляем для различных свободных параметров, то у нас будет окончательная теория, описывающая множество возможных вселенных. Каждая вселенная имела бы разные значения для различных фундаментальных параметров. Действительно, по ряду причин понятие мультивселенной все серьезнее воспринимается физиками. Как же, однако, физики могут начать отвечать на совершенно резонный вопрос, такой как: «Почему масса, связанная с космологической постоянной, равна 10^-60 в естественных единицах, тогда как мы наивно ожидали бы, что ее масса будет около 1?» Как нам действовать дальше?

Один из подходов — сказать, что значения параметров были установлены случайно. Как, однако, мы можем объяснить тот факт, что наблюдаемые значения этих параметров, по-видимому, необходимы для жизни? Можно немного поиграть с параметрами, но не сильно: жизнь требует химии, химия требует звезд, звезды требуют галактик… и все это требует, чтобы параметры находились в узком диапазоне значений. Уменьшите силу сильного взаимодействия, скажем, в четыре раза, и стабильные ядра не смогут существовать: у нас не было бы звезд. Измените космологическую постоянную, скажем, в 10 раз, и вы получите вселенную, совершенно непохожую на ту, в которой мы живем. Физик Ли Смолин оценивает вероятность выбора случайного набора параметров, порождающего вселенную, благоприятную для жизни, как 1 к 10²²⁹. Если оценка Смолина верна, то мы просто не можем уповать на удачу.

Шанс 1 к 10²²⁹ Трудно передать, насколько фантастически маловероятно возникновение шанса 1 к 10²²⁹. Например, представьте, что у вас есть один билет в космической лотерее, шансы в которой примерно такие же, как в Национальной лотерее Великобритании: около 1 к 13 миллионам. Вы можете подумать, что стоит поучаствовать: вы вряд ли выиграете, но, эй, кто-то же должен. Теперь предположим, что организаторы этой космической лотереи — скупые существа. Их лотерея разыгрывалась раз в секунду, каждую секунду, с момента зарождения Вселенной около 13 миллиардов лет назад — так что было примерно 10¹⁷ розыгрышей. Но они выплачивают выигрыш только по одному из этих розыгрышей; все остальные розыгрыши недействительны, и они оставляют деньги себе. Таким образом, существует только один шанс из ста миллионов миллиардов, что ваш билет имеет право на участие в розыгрыше призов; и даже если он имеет право, шанс на выигрыш составляет всего 1 к 13 миллионам. С такими шансами даже самый оптимистичный игрок наверняка не стал бы участвовать. Но шанс выиграть в такую лотерею даже близко не передает абсолютной невероятности выпадения шанса 1 к 10²²⁹. Фактически, только экономист мог бы счесть такое событие вероятным: объясняя плохие показатели хедж-фонда во время финансового кризиса 2007 года, финансовый директор Goldman Sachs сказал, что «мы наблюдали отклонения в 25 стандартных отклонений несколько дней подряд». Забудьте о нескольких днях подряд — вы могли бы ожидать увидеть отклонение в 25 стандартных отклонений в один торговый день из 3,1×10¹³⁶.

Второй подход заключается в использовании некоторой формы антропного принципа (подробнее об этом принципе см. Решение 51). Другими словами, мы могли бы утверждать, что параметры настроены на эти маловероятные значения для того, чтобы могли существовать разумные существа. Возможно, Бог явно установил параметры, чтобы создать вселенную с жизнью; или, придерживаясь менее теологической точки зрения, возможно, мультивселенная содержит огромное количество вселенных, каждая из которых имеет свои законы и константы физики. Тогда мы должны оказаться во вселенной, где параметры благоприятны для жизни — в конце концов, мы вряд ли можем оказаться во вселенной, где физика не позволяет существовать жизни. Многие ученые испытывают смутное беспокойство по поводу таких аргументов, поскольку таким образом можно объяснить что угодно; рассуждать так — это почти отказ от научной ответственности. Кроме того, постоянная критика антропного подхода заключается в том, что, за парой спорных исключений, он не дает предсказаний, которые можно было бы проверить наблюдением.

Третий подход, продвигаемый Смолиным, заключается в применении эволюционных идей Дарвина к космологии.[96] Уравнения не могут объяснить, почему физические параметры имеют точно настроенные значения, такие как 10^-60, но эволюционные процессы могут. Смолин предполагает, что физические константы, а возможно, даже законы физики, эволюционировали до своей нынешней формы через процесс, сходный с мутацией и естественным отбором.

Как это возможно? Ключевое предположение Смолина состоит в том, что образование черной дыры в одной вселенной порождает другую, отличную, расширяющуюся вселенную. Далее он предполагает, что фундаментальные параметры дочерней вселенной немного отличаются от параметров родительской вселенной. Таким образом, этот процесс весьма похож на мутацию в биологии: дочерний организм имеет генотип, сходный с родительским, но может быть небольшое изменение. В этой картине, таким образом, вселенная, в которой мы живем, была порождена образованием черной дыры в родительской вселенной с физическими константами, подобными нашим. Вселенная с параметрами, допускающими образование черных дыр, имеет потомков, которые, в свою очередь, будут производить черные дыры. Вселенная с параметрами, которые приводят к малому или полному отсутствию образования черных дыр, будет производить мало или совсем не производить потомков. Очень быстро, независимо от того, насколько точно должны быть настроены параметры, вселенные с параметрами, приводящими к образованию черных дыр, начнут доминировать: выберите вселенную случайным образом, и шансы будут подавляющими, что вы выберете вселенную, в которой образуется много черных дыр.

Рис. 3.12 Художественное изображение черной дыры в галактике MCG–6–30–15. Ядра большинства галактик содержат сверхмассивные черные дыры. Может ли каждая из этих черных дыр создавать вселенную с физическими параметрами, подобными нашим? Если да, то наша вселенная могла породить миллиарды подобных вселенных. Черные дыры, образовавшиеся в результате коллапса звезд, встречаются даже чаще, чем сверхмассивные черные дыры. Если эти объекты создают новые вселенные, то наша собственная вселенная может иметь миллиард миллиардов потомков! (Источник: NASA)

Насколько нам известно, наиболее эффективный способ для вселенной естественным образом производить черные дыры — это гравитационный коллапс звезд. Например, наша собственная вселенная создаст до 10¹⁸ черных дыр и, таким образом, по картине Смолина, дочерних вселенных через звездный коллапс. Итак, какими бы «невероятными» ни были значения фундаментальных физических параметров, позволяющих формироваться звездам, мы ожидаем, что космическая эволюция породит преобладание вселенных, в которых бесчисленное множество звезд. А вселенная с физическими параметрами, дающими начало звездам, — это вселенная, которая неизбежно имеет тяжелые ядра, химию и достаточно длинные временные масштабы для возникновения сложных явлений. Другими словами, это вселенная, которая может обладать жизнью. Обратите внимание, что тонкая настройка констант осуществляется в пользу производства черных дыр, а не производства жизни. В картине Смолина жизнь — это просто случайное следствие вселенной, обладающей достаточной сложностью, чтобы допустить образование черных дыр.

Это может звучать как чистая спекуляция, и так оно и есть. Нет никаких доказательств (и, возможно, никогда не будет), что образование черной дыры создает другую расширяющуюся вселенную. Даже если новая вселенная действительно образуется, мы не можем ответить на многие вопросы, которые хотели бы задать. (Как именно изменяются физические параметры при рождении каждой дочерней вселенной? Всегда ли одна черная дыра порождает одну вселенную? Играет ли роль масса черной дыры? А ее вращение? Что происходит, если сливаются несколько черных дыр? И так далее, и так далее.) Пока у нас нет квантовой теории гравитации, мы даже не можем приступить к решению таких вопросов. Тем не менее, идея Смолина обладает определенной привлекательностью: она связывает ключевые научные идеи — эволюцию, теорию относительности и квантовую теорию — для объяснения давней загадки значений фундаментальных параметров физики. Более того, она делает конкретный прогноз[97], предсказание, по которому теорию можно проверить. Предсказание заключается в том, что, поскольку мы живем во вселенной, которая создает много черных дыр, и, следовательно, можем предположить, что фундаментальные параметры близки к оптимальным для образования черных дыр, изменение любого из фундаментальных параметров привело бы к вселенной с меньшим количеством черных дыр.

В нескольких случаях физикам удалось рассчитать, что произошло бы, если бы фундаментальный параметр отличался от наблюдаемого значения. В каждом случае это действительно привело бы к уменьшению числа черных дыр, образующихся в результате звездного коллапса. В настоящее время, однако, мы недостаточно понимаем астрофизику, чтобы рассчитать эффекты изменения всех параметров. Идея Смолина не подтверждена и не опровергнута; она остается интригующей спекуляцией.

И каково отношение всего этого к проблеме внеземного разума? Что ж, Эдвард Харрисон делает спекуляцию еще на шаг дальше.[98] Он тоже подчеркивает давнюю загадку того, почему физические константы кажутся как раз подходящими для развития и поддержания органической жизни. Теория Смолина частично объясняет эту загадку, но Харрисон утверждает, что связь между образованием черных дыр и условиями, необходимыми для жизни, слишком слаба. Предположим, однако, что когда-нибудь в будущем идея Смолина превратится в устоявшуюся космологическую теорию. Тогда, предполагает Харрисон, мы могли бы прийти к убеждению, что нам следует создавать как можно больше черных дыр, ибо тем самым мы увеличили бы вероятность того, что другие вселенные могли бы содержать разумную жизнь. Более того, технологической цивилизации не нужно заморачиваться со звездным коллапсом, чтобы создать черную дыру. Возможно, что, построив Большой адронный коллайдер, люди уже обладают машиной для генерации черных дыр — это были бы крошечные черные дыры, но это, предположительно, не имеет значения. Возможно, мы уже обладаем технологией для создания вселенных целыми ведрами; более технологически развитая цивилизация, чем наша, наверняка сможет генерировать огромное количество черных дыр. Если в будущем мы сможем создавать дочерние вселенные, возможно, наша собственная вселенная была создана разумной жизнью. Возможно, Бог трудился не шесть дней; возможно, это была ВЦ, во вселенной с фундаментальными физическими параметрами, очень похожими на наши, которая трудилась над созданием черной дыры — черной дыры, которая привела к образованию нашей вселенной и, в конечном счете, нас.

Я не уверен, сможет ли когда-либо предположение Харрисона разрешить парадокс Ферми к всеобщему удовлетворению. Могла ли ВЦ передать информацию через «отскок», создающий другую вселенную? Если нет, как мы могли бы когда-либо узнать, была ли наша вселенная искусственно создана в лаборатории внутри какой-то другой вселенной? Однако мысль о том, что они могли бы передать сообщение, интригует. Если бы мы нашли такое сообщение, то знали бы, что даже если наша вселенная лишена какой-либо другой разумной жизни, мы не одиноки в мультивселенной.