Знание-сила, 2008 № 01 (967) - [15]

• Если бы сила гравитации была несколько сильнее или слабее, то Вселенная давно пережила бы коллапс или настолько быстро расширилась, что такие звезды, как Солнце, просто не успели бы зародиться или срок их жизни не превысил бы миллиона лет.

• Если бы электроны не были гораздо легче протонов, то не образовались бы твердые тела и не могли протекать большинство химических реакций, лежащих в основе жизненных процессов.

• Если бы атомы были крупнее и массивнее, то они утратили бы стабильность.

Рафаил Нудельман

Пари профессора Смолина

Известно, что физики любят шутить. Менее известно, что еще больше они любят пари. В лабораториях и университетах всего мира то и дело заключаются пари по самым разным вопросам — разумеется, научным.

Ставки в этих спорах бывают разные. Иногда это бутылка шампанского или виски, иной раз — заправка полного бака автомашины, в одном знаменитом случае — «Энциклопедия бейсбола» (см. «З-С», №4/2005). Но главное в таком пари — не размер выигрыша и даже не сам выигрыш. Пари заключаются, чтобы привлечь внимание коллег к какому-то важному спорному вопросу. Самые знаменитые споры входят в физический фольклор. Их перечень забавен и нескончаем.

Прославленный Ричард Фейнман поспорил на доллар, что законы физики не изменятся, если перейти в зеркальный мир, — и проиграл, когда Ли и Ву показали, что это не так. Не менее знаменитый Стивен Хокинг купил астрофизику Торну годичную подписку на журнал с голыми девочками, проиграв спор о неком важном свойстве «черных дыр». Одно из самых парадоксальных пари проиграл физик Тинг: когда разошелся слух, что он открыл некую частицу, его конкурент в поисках этой частицы Мел Шварц предложил ему пари, утверждая, что она действительно существует. Шварц хотел таким образом проверить, нашел ли уже Тинг эту частицу, а Тинг, который ее и в самом деле нашел, хотел оттянуть время для окончательной проверки своего открытия. Кончилось тем, что в печати появились сразу две статьи об открытии этой частицы — и Тинга, и Шварца, и оба они затем получили за это Нобелевскую премию...

Но то пари, о котором речь пойдет здесь, пока еще не принесло такой премии ни одному из спорщиков, хотя его предмет настолько серьезен, что кажется дальше некуда. В 1992 году физик Ли Смолин вызвал на спор коллег, предложив им опровергнуть его «безумную» идею о «живом Космосе». И вот недавно, спустя 15 лет, другой физик, Александр Виленкин, объявил, что он нашел ошибку в рассуждениях Смолина.

Расскажем подробнее. Смолин выдвинул предположение, что в Большой Вселенной действует нечто вроде дарвиновской эволюции, а именно — происходит «естественный отбор» вселенных по определенному качеству, и больше становится таких вселенных, у которых этого качества больше. Это качество, по Смолину, состоит в способности данной вселенной порождать «черные дыры».

Теоретические расчеты свойств таких «черных дыр» показали, что внутри «черной дыры» пространство-время «отпочковывается» от пространства-времени в окружающих участках и образует особую вселенную, отдельную от нашей, так сказать, «бэби-вселенную». Смолин предположил, что она, подобно живому ребенку, наследует свойства «вселенной-мамы», В частности, если «вселенная-мама» обладает свойством производить много «черных дыр», то и все «бэби», рождающиеся внутри таких «дыр», будут, в свою очередь, рождать много «дыр» — стало быть, таких «бэби» будет становиться все больше, и, в конце концов, в Большой Вселенной начнут существенно преобладать вселенные, способные порождать много «черных дыр» (так сказать, склонные к «многодетности»). Этот итог можно представить иначе. Если вообразить себе существо, способное откуда-то «извне» заглядывать в разные вселенные, существующие в Большой Вселенной, то его взгляду чаще всего представятся именно «многодетные» вселенные.

Теперь уже явно назрело время объяснить, что это за Большая Вселенная и вообще — на какие серьезные вопросы призваны ответить эти умственные игры.

Главный из этих вопросов состоит в следующем: как объяснить, что наша Вселенная как будто бы специально «подогнана» для того, чтобы в ней могла возникнуть жизнь и тот (наш) мыслящий разум, который ее, эту Вселенную, в данный момент наблюдает и о ней рассуждает? Поначалу этот вопрос непонятен. Все мы вроде бы знаем, что Вселенная родилась в результате Биг Бэнга, а потом в ней зародилась жизнь и в ходе естественной эволюции развилась до мыслящих существ — конечно, не везде, а только там, где для этого существовали подходящие условия, но ведь Вселенная велика — вот нам, на Земле, и выпали такие условия...

Увы, этот простой ответ недостаточен. Дело в том, что существует некий факт, противоречащий такому рассуждению. Факт этот связан с одной особенностью тех фундаментальных физических параметров нашей Вселенной, которые сделали принципиально возможным появление в ней жизни. Эти физические параметры называются фундаментальными не в том смысле, что они универсальны, то есть одинаковы для всей Вселенной (как, например, скорость света или постоянная в законе всемирного тяготения), а в том, что они остаются в формулах основных физических законов даже тогда, когда эти формулы преобразованы так, что все обычные универсальные постоянные (вроде той же скорости света) в них уже не появляются.