Глава 8. Вселенная Златовласки

Где бы ни появилась жизнь, мир нарастает вокруг нее.

Ральф Уолдо Эмерсон

Складывается впечатление, что мир был специально создан для существования жизни, причем не только на микроскопическом субатомном уровне, но и в масштабах всей Вселенной. Ученые уже нашли множество признаков того, что вся материя во Вселенной – от атомов до звезд – как будто по заказу создана именно для нас. Многие специалисты называют этот феномен принципом Златовласки, поскольку космос не хорош и не плох, а как будто специально рассчитан на развитие жизни. Другие исследователи говорят о принципе разумного замысла и полагают, что космос не случайно является столь подходящим для нас местом. Правда, вторая концепция является настоящим ящиком Пандоры, так как является благодатным полем для всевозможных библейских интерпретаций и обращения к другим темам, которые в данном случае совершенно неважны или того хуже. Как бы ни назывались эти новые открытия, они уже вызвали нешуточные дискуссии как в профессиональном сообществе астрофизиков, так и за его пределами.

Особенно жаркие споры на тему некоторых этих наблюдений разворачиваются сейчас в США. Возможно, читатель слышал о судебных разбирательствах относительно того, можно ли включить теорию разумного замысла в школьный курс биологии в качестве альтернативы теории эволюции. Сторонники таких нововведений апеллируют к тому, что учение Дарвина – это действительно просто теория, которая не может в полной мере объяснить происхождение жизни, да и никогда не претендовала на такое исчерпывающее объяснение. Они считают, что на самом деле вся Вселенная является результатом творчества разумной силы, которую большинство людей именуют Богом. С другой стороны, абсолютное большинство ученых признают, что теория естественного отбора, возможно, и содержит некоторые пробелы, но, по сути дела, является научным фактом. Ученые-эволюционисты и другие критики скептически полагают, что теория разумного замысла является неприкрытым ребрендингом библейского креационизма и нарушает основополагающий принцип разделения церкви и государства.

Было бы замечательно, если бы эти дебаты вышли из неконструктивной плоскости, предполагающей выбор между эволюцией и религией, и были направлены в более продуктивное русло. Переформулируем вопрос следующим образом: почему Вселенная выглядит так, как будто специально создана для развития жизни? Разумеется, тот факт, что космос кажется тщательно выверенной средой, приспособленной для распространения жизни, – это просто неопровержимое научное наблюдение, а не ответ на вопрос «Почему?».

На настоящий момент предложено всего три объяснения этой загадки. Первое – «мир создан Богом». Даже если эта точка зрения и верна, она, в сущности, ничего не объясняет. Второе объяснение связано с привлечением так называемого антропного принципа. Некоторые версии такого объяснения серьезно поддерживают биоцентризм, о котором мы и собираемся поговорить. Третье объяснение – это чистый биоцентризм без каких-либо иных обоснований.

Независимо от того, какое из трех объяснений вам ближе, приходится признать, что наш космос сформировался практически случайно. В конце 1960-х уже стало понятно, что если бы Большой взрыв был на миллионную долю сильнее, то космическая материя разлетелась бы во все стороны слишком быстро, а звезды и планеты не успели бы сформироваться. В результате нас бы не существовало. Еще более невероятным совпадением кажется то, что все четыре основных взаимодействия, существующие во Вселенной, и все константы идеально подходят для протекания межатомных взаимодействий, существования атомов и химических элементов, планет, жидкой воды и жизни. Достаточно немного изменить любую из этих констант – и нас бы не существовало.

Вот основные физические константы (и их значения).

Такие жизнеутверждающие физические значения вплетены в ткань реальности, как хлопковые и льняные волокна в хорошую валюту. Наиболее известной из этих констант является, пожалуй, гравитационная постоянная, но постоянная тонкой структуры играет не менее ключевую роль в существовании жизни. Если бы эта величина, называемая «альфа», всего лишь в 1,1 раза или более превышала свое нынешнее значение, в звездах не мог бы протекать ядерный синтез. Постоянная тонкой структуры вызывает столь пристальное внимание, так как в результате Большого взрыва сформировались только водород и гелий – и практически ничего больше. Для существования жизни необходимы кислород и углерод (достаточно сказать о том, что кислород нужен для появления воды), но недостатка в кислороде как раз нет, поскольку он образуется в звездах как один из продуктов ядерного синтеза.

С углеродом все сложнее. Действительно, откуда взялся углерод, важнейший элемент в составе нашего организма? Ответ был найден примерно полвека назад, и как раз на тех «фабриках», где создаются все элементы тяжелее водорода и гелия, – в недрах звезд. Когда массивные звезды взрываются и превращаются в сверхновые, вещество из их ядер вбрасывается в окружающее пространство. Там эта материя смешивается с межзвездным водородом и образует вещества второго поколения, из которых, в свою очередь, формируются звезды и планеты. Когда такие процессы протекают в молодых звездах, эти звезды продолжают обогащаться все более значительными количествами сравнительно тяжелых элементов (металлов), и самые массивные из этих звезд в конце концов взрываются. Процесс повторяется. В нашем родном уголке Вселенной Солнце относится к звездам третьего поколения, а все окружающие его вещества – в частности, те, из которых состоят все живые организмы на Земле, – представляют собой такие троекратно обогащенные сложные строительные материалы.

Вернемся, однако, к углероду. Само его существование обусловлено причудливым нюансом тех ядерных реакций, благодаря которым сияют Солнце и другие звезды. Итак, простейшая ядерная реакция происходит, когда два атомных ядра (как правило, два протона), движущиеся с огромной скоростью, сталкиваются и сливаются в ядро более тяжелого элемента. Обычно получается ядро гелия, но в результате реакций ядерного синтеза могут образовываться и более тяжелые ядра, особенно в старых звездах. Образование углерода в ходе такого процесса является крайне маловероятным, так как в цепочке реакций синтеза от гелия до углерода участвует ряд очень нестабильных ядер. Единственная реакция, в результате которой может синтезироваться значительное количество углерода, требует одновременного слияния трех ядер гелия. Но вероятность одновременного столкновения трех ядер гелия в одну и ту же миллисекунду, даже в раскаленных звездных печах, исчезающе мала. Этот удивительный факт впервые отметил Фред Хойл, который не пользовался авторитетом удачливого азартного игрока, но прославился как человек, впервые раскритиковавший модель стационарной бесконечной Вселенной. Уже в конце 1960-х эта модель действительно бесславно отправилась на свалку истории. Но именно Хойл-игрок правильно отметил, что в глубине звезд должно происходить что-то по-настоящему интересное и даже невероятное. Такой загадочный эффект должен радикально повышать вероятность столкновения трех ядер гелия и в избытке насыщать Вселенную углеродом, который входит в состав всех живых организмов.

Оказалось, что все дело в своеобразном резонансе. Резонансом называется ситуация, в которой разнородные физические явления накладываются друг на друга и вызывают третье, неожиданное физическое явление. Так, в 1940 году в США случилась трагедия: обычный ветер вошел в резонанс с опорами моста Такома-Нэрроуз, штат Вашингтон. В результате мост сильно закачался и обрушился. И вот что удивительно: атомы углерода входят в состояние резонанса при совершенно определенном уровне энергии, как раз достаточном для того, чтобы в звездах образовывалось значительное количество углерода. В свою очередь, углеродный резонанс зависит от величины «сильного взаимодействия» – той силы, которая удерживает вместе все компоненты атомного ядра даже в самых дальних уголках наблюдаемой Вселенной.

Явление сильного взаимодействия по-прежнему остается загадочным, но имеет ключевое значение для существования известной нам Вселенной. Эта сила действует только в пределах атома. Действительно, она сходит на нет так быстро, что почти не ощущается даже вблизи от краев самых крупных атомов. Вот почему огромные атомы – например, атом урана – так нестабильны. Самые отдаленные от ядра протоны и нейтроны в этих атомах располагаются на границе распространения сильного взаимодействия, где оно едва ощутимо. Поэтому некоторые элементарные частицы в этих атомах преодолевают хватку сильного взаимодействия, и атом распадается – образуются другие, более компактные атомы.

Итак, если сильное взаимодействие кажется столь тонко отрегулированным, то мы не можем игнорировать и электромагнитные взаимодействия, определяющие природу всех электрических и магнитных связей, присутствующих в атомах. Великий физик-теоретик Ричард Фейнман, рассказывая об этой силе в своей книге «КЭД: странная теория света и вещества», писал: «Вам, конечно, хотелось бы узнать, как появляется это число: выражается оно через π или, может быть, через основание натуральных логарифмов? Никто не знает. Это одна из величайших проклятых тайн физики: магическое число, которое дано нам и которого человек совсем не понимает. Можно было бы сказать, что это число написала “рука Бога” и “мы не знаем, что двигало Его карандашом”. Мы знаем, что надо делать, чтобы экспериментально измерить это число с очень большой точностью, но мы не знаем, что делать, чтобы получить это число на компьютере, не вводя его туда тайно!»

Это число равно 1/137, когда все ячейки заполнены, и представляет собой постоянную тонкой структуры. Постоянная тонкой структуры описывает еще одну из четырех фундаментальных сил, которые обеспечивают существование атомов, а значит – и всей наблюдаемой Вселенной. Стоит минимально изменить значение этой величины – и нас бы не существовало.

Такие странные факты оказывают сильнейшее влияние на современные космологические представления. В конце концов, разве не должны космологические теории правдоподобно объяснять, почему мы живем в такой невероятной реальности?

«Нисколько», – считал физик Роберт Дикке (1916–1997) из Принстонского университета. Статьи на данную тему он писал в 1960-е годы, в 1974 году они были доработаны Брэндоном Картером. Предложенная Картером концепция получила название «антропный принцип». Картер писал, что в реальности, которую мы можем наблюдать, «должны существовать именно такие условия, которые необходимы для присутствия нас, наблюдателей». Иными словами, если бы сила тяжести была чуть-чуть мощнее, а Большой взрыв – немножечко слабее, из-за чего длительность существования Вселенной существенно сократилась бы, не было бы нас с вами, тех, кто может об этом задуматься. Поскольку мы существуем, Вселенная должна быть именно такой, и ничего удивительного в этом нет. Точка.

В соответствии с такой логикой «космологическое благоволение» кажется неудивительным. Наше, казалось бы, чрезвычайно удачное, подозрительно подходящее местоположение с именно таким диапазоном температур, физической и химической средой – это совокупность условий, необходимых для появления жизни. Если мы существуем, то именно такую Вселенную и должны видеть.

Этот логический ряд сегодня именуется слабой версией антропного принципа (WAP). Сильная версия данного принципа, которая еще более вторгается в пределы философии, но при этом убедительно поддерживает биоцентризм, формулируется так: «Вселенная должна обладать такими свойствами, которые допускают в ней развитие жизни, так как она, очевидно, была “задумана” таким образом, чтобы в ней рано или поздно могли возникнуть и развиться существа-наблюдатели». Однако без биоцентризма сильная версия антропного принципа не позволяет объяснить, почему Вселенная должна обладать свойствами, поддерживающими жизнь. Покойный физик Джон Уилер (1911–2008), автор термина «черная дыра», шел еще дальше и отстаивал концепцию, которая сегодня известна под названием «антропный принцип соучастия» (PAP). Согласно этому варианту антропного принципа наличие наблюдателей является необходимым условием существования Вселенной. Так, по теории Уилера, древняя Земля, на которой еще не зародилась жизнь, находилась в неопределенном состоянии, как кот Шредингера.[14]Когда появляется наблюдатель, доступные для наблюдения аспекты Вселенной должны разрешиться в конкретное состояние. Земля в таком состоянии еще очень напоминает безжизненную планету. Таким образом, Вселенная, лишенная жизни, могла сформироваться в определенном виде лишь постфактум, после зарождения жизни. Поскольку время – это иллюзия нашего сознания, в чем мы вскоре убедимся, все эти выкладки о «до» и «после» не вполне корректны и приводятся здесь только для наглядности.

Поскольку Вселенная находится в неопределенном состоянии до тех пор, пока не выходит из него под действием наблюдателя, а при выходе из такого неопределенного состояния оформляются и фундаментальные константы, подходим к следующему выводу. Переход в конкретное состояние должен происходить таким образом, чтобы в такой свершившейся Вселенной могла существовать жизнь. Соответственно, биоцентризм согласуется с умозаключениями Джона Уилера и строится на их основе, помогая понять, к чему нас ведет квантовая теория. Биоцентризм предлагает решение антропной проблемы, уникальное и более логичное, чем все существующие альтернативы.

Притом что вторая и третья из вышеописанных формулировок антропного принципа убедительно поддерживают биоцентризм, большинство астрономов осторожно соглашаются лишь с первой, самой простой версией этого принципа. «Мне нравится слабая версия антропного принципа, – сказал астроном Алексей Филиппенко из Калифорнийского университета одному из авторов книги в ответ на вопрос, что он думает об этих теориях. – Если им правильно пользоваться, он довольно удобен при прогнозировании». Затем он добавил: «Достаточно немножечко изменить эту, казалось бы, скучную Вселенную – и уже некому было бы скучать».

Да, но в том-то и дело, что изменить Вселенную таким образом невозможно!

Однако следует быть честными и для полноты картины упомянуть все точки зрения. Так, некоторые критики полагают, что слабый антропный принцип может быть всего лишь примером порочного круга умозаключений либо удобной лазейкой, позволяющей не объяснять исключительно сложной физической организации Вселенной. В 1989 году философ Джон Лесли написал в своей книге «Вселенные»: «Человек, стоящий перед расстрельной командой из ста солдат, очень удивится, если после залпа в него не попадет ни одна пуля. Конечно, он мог бы подумать: “Все они просто промахнулись. Если бы в меня попали, то я бы сейчас уже ни о чем не думал”. Но любой здравомыслящий человек захочет узнать, как могло произойти такое крайне маловероятное событие».

Биоцентризм объясняет, почему «в нас не попала ни одна пуля». Если Вселенная является творением жизни, то просто не может возникнуть Вселенная, не допускающая существования жизни. Такая логика отлично согласуется с квантовой теорией и «соучастной Вселенной» Джона Уилера. В соответствии с теорией соучастной Вселенной наблюдатель необходим для того, чтобы Вселенная начала существовать (воплотилась). Ведь если даже допустить, что Вселенная существовала задолго до появления жизни, то такая Вселенная находилась в неопределенном вероятностном состоянии, пока в ней не появились наблюдатели. Некоторые варианты организации Вселенной, или даже абсолютное их большинство, непригодны для жизни. Однако, когда начинается наблюдение, Вселенная схлопывается в реальное состояние. Это реальное состояние должно быть именно таким, чтобы допускать существование наблюдателя, присутствие которого и вызвало коллапс волновой функции. В контексте биоцентризма парадокс «Вселенной Златовласки» разрешается, а роль сознания в формировании Вселенной становится предельно ясной.

Итак, возможно, мы имеем дело с крайне маловероятным совпадением. В основе его лежит тот неоспоримый факт, что космос мог иметь любые свойства, но на самом деле свойства мироздания именно таковы, как будто космос биоцентричен. Так или иначе, представление об «абсолютно случайном» космосе, который мог бы регулироваться любыми силами в любом диапазоне значений, но непостижимым образом идеально подогнан для существования жизни, кажется практически невозможным, а то и откровенно глупым.

Если же все вышесказанное кажется вам слишком абсурдным, давайте разберемся, в какую альтернативу предлагает нам поверить современная наука: вся Вселенная, которая идеально подходит для нашего существования, мгновенно возникла абсолютно из ничего. На самом деле разве можно в это поверить? Уже прошло примерно 14 миллиардов лет с того момента – и разве есть хотя бы одно убедительное объяснение тому, что в мире образовалось более триллиона триллионов триллионов тонн материи из «пшика». Разве мы можем объяснить, как заурядные молекулы углерода, водорода и кислорода могли случайно сгруппироваться таким образом, что из них возникли чувствующие и сознающие существа, которые теперь пользуются своими возможностями восприятия, чтобы оценить вкус хот-дога и мелодию блюза? Как любой мыслимый естественный случайный процесс мог в течение миллиардов лет смешать отдельные молекулы таким образом, чтобы получился дятел или Джордж Клуни? Кроме того, может ли кто-нибудь вообразить себе границы космоса? Он бесконечен? Кстати, а каким образом элементарные частицы до сих пор возникают из ничего? Попробуйте также представить себе любые из воображаемых «других измерений», которые должны существовать повсюду, если космос состоит из неразрывно связанных струн и петель. Попробуйте объяснить, как обычные химические элементы могут сгруппироваться и перегруппировываться снова и снова таким образом, чтобы состоящие из них люди могли приобретать самосознание и не любить макароны с сыром? Наконец, остается открытым вопрос, как десятки физических констант и сил оказались настолько тонко настроены для поддержания жизни?

Разве не очевидно, что наука лишь претендует на объяснение фундаментальных законов мироздания?

Наука постоянно напоминает нам о том, каких впечатляющих успехов мы достигли в описании внутренних процессов, протекающих в нашем организме, как хорошо изучили механику физических тел, какие изумительные новые устройства мы умеем конструировать из разнообразного сырья. При этом она отделывается просто смешными «объяснениями» природы космоса в целом. Спасибо науке, что у нас есть телевидение высокой четкости и гриль Джорджа Формана.[15]Однако очень сложно всерьез воспринимать объяснения фундаментальных проблем мироздания, внушающие не больше доверия, чем игра в наперстки.

Итак, мы можем сформулировать следующий принцип биоцентризма.

Первый принцип биоцентризма: восприятие реальности – это процесс, в котором непосредственно участвует наше сознание.

Второй принцип биоцентризма: наши внешние и внутренние ощущения неразрывно связаны. Они не могут быть разделены, как две стороны одной медали.

Третий принцип биоцентризма: поведение элементарных частиц – на самом деле любых частиц и объектов – неразрывно связано с наличием наблюдателя. При отсутствии сознающего наблюдателя все элементы реальности в лучшем случае существуют в неопределенном состоянии и представляют собой вероятностные волны.

Четвертый принцип биоцентризма: без участия сознания «материя» пребывает в неопределенном вероятностном состоянии. Если Вселенная и существовала до появления сознания, то только в вероятностном состоянии.

Пятый принцип биоцентризма: вся организация Вселенной объяснима только с позиций биоцентризма. Вселенная тонко настроена для поддержания жизни, и это совершенно логично, если жизнь создает Вселенную, а не наоборот. Вселенная – это просто полностью непротиворечивое пространственно-временное представление самой себя.

Поиск по сайту: