Глава 5
Конечность или бесконечность?
По сравнению с вечным космосом в представлении древних наша собственная Вселенная скорее новичок: ей около 14 миллиардов лет. И ее будущее тоже может иметь предел. Согласно современным космологическим представлениям, после долгого существования ей суждено либо внезапно исчезнуть в результате Большого сжатия, либо постепенно превратиться в темное и холодное Ничто. Временна́я конечность нашего мира (сегодня он есть, вчера его еще не было, а завтра уже не будет) делает его существование ненадежным и зависящим от обстоятельств – а также загадочным. Кажется, что мир, стоящий на твердом онтологическом фундаменте, не должен вести себя подобным образом, а должен быть вечным и нетленным. Такой мир, в отличие от конечной Вселенной Большого взрыва, выглядел бы самодостаточным и мог бы даже содержать в себе причину собственного существования.
А что, если наш собственный мир, вопреки представлениям современной космологии, окажется вечным? Станет ли тайна бытия менее жгучей? Или ощущение тайны исчезнет совсем?
По поводу временно́й конечности нашего мира давно идут горячие споры между западными мыслителями. Аристотель считал, что космос вечен и не имеет начала во времени. Исламские философы с этим не соглашались. Например, великий суфийский мистик аль-Газали утверждал, что сама идея бесконечности абсурдна. В XIII веке Католическая Церковь объявила возникновение мира догматом веры, хотя Фома Аквинский, проявляя некоторую приверженность к учению Аристотеля, настаивал, что с философской точки зрения это недоказуемо. Иммануил Кант доказывал, что мир без начала приводит к парадоксу: как мог наступить сегодняшний день, если сначала должно было пройти бесконечное число дней? Витгенштейн тоже видел нечто странное в идее бесконечного прошлого. Допустим, говорил он, вам встретился человек, который считает про себя: «9… 5… 1… 4… 1… 3… готово!» – «Что готово?» – спросите вы его. «О, я произносил все цифры в числе ϖ в обратном порядке, от бесконечности до первой, и наконец добрался до конца!»
Однако есть ли какой-то парадокс в бесконечном прошлом? Некоторые мыслители отвергают идею бесконечного прошлого потому, что в таком случае к настоящему моменту должен был быть совершен бесконечный ряд действий, что, по их мнению, невозможно. Хотя нет ничего невозможного в совершении бесконечного ряда действий, если вы располагаете бесконечным временем для их совершения. Вообще-то математически возможно совершить бесконечный ряд действий за конечное время при условии, что вы совершаете их все быстрее и быстрее. Допустим, вы можете завершить первое действие за один час, тогда второе займет у вас полчаса, третье – четверть часа, четвертое – одну восьмую часа и так далее. В таком темпе вы завершите бесконечный ряд действий всего лишь за два часа. На самом деле, каждый раз, проходя из одного конца комнаты в другой, вы совершаете такое чудо – поскольку, как заметил античный философ Зенон Элейский, пройденное расстояние можно разделить на бесконечное число все более крохотных интервалов.
Таким образом, Кант и аль-Газали ошибались: нет ничего абсурдного в бесконечном прошлом. Теоретически вполне могла быть бесконечная последовательность рассветов до сегодняшнего утра – при условии, что у нас был бесконечный промежуток времени, в течение которого они могли произойти.
В большинстве своем ученые не разделяли подобных философских сомнений в бесконечности. Ни Галилей, ни Ньютон, ни Эйнштейн не испытывали затруднений, представляя бесконечную во времени Вселенную. Эйнштейн даже ввел в свои уравнения поля «поправочный коэффициент» (печально известную «космологическую константу»), чтобы получить в итоге статичную и вечную Вселенную. Впрочем, астрономические наблюдения вскоре показали, что, вопреки интуиции Эйнштейна, Вселенная вовсе не статична – она расширяется, словно после изначального взрыва. Несмотря на явные факты, некоторые космологи все еще цеплялись за надежду, что Вселенная может быть вечна. В конце 40-х годов XX века Томас Голд, Герман Бонди и Фред Хойл предложили теорию стационарной Вселенной, в которой мир оказывался одновременно и расширяющимся, и вечным. (Голд и Бонди утверждали, что эта идея пришла им в голову после просмотра фильма ужасов «Глухая ночь», в котором наполненный сновидениями сюжет бесконечно вращается вокруг себя самого.) В этой модели пустое пространство, оставленное позади всегда разбегающимися галактиками, постоянно наполняется новыми частицами материи, которые спонтанно возникают благодаря «полю творения». Таким образом, несмотря на непрекращающееся расширение, поддерживается постоянная плотность материи, и стационарная Вселенная всегда выглядит одинаково, не имея ни начала, ни конца.
Другая космологическая модель вечности называется «пульсирующая Вселенная» и была впервые предложена русским математиком Александром Фридманом в 20-е годы XX века. Согласно модели Фридмана, наша Вселенная, появившаяся на свет около 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва, возникла после сжатия предыдущей Вселенной и, подобно ей, тоже в конце концов перестанет расширяться и сожмется обратно в точку. Однако в результате получится не Большое сжатие, а новый огненный взрыв, который можно назвать Большим разжатием, – и так далее, до бесконечности. В этой модели время становится бесконечным циклом разрушения и возрождения, похожим на танец бога Шивы в индуистской космологии.
В теории стационарной Вселенной, как и в теории пульсирующей Вселенной, проблемы происхождения мира не возникает: если Вселенная бесконечно стара (другими словами, если она существовала всегда), то не надо объяснять акт ее «сотворения». К сожалению для любителей вечности, теория стационарной Вселенной больше не воспринимается космологами всерьез: она была опровергнута в 1965 году, когда обнаружили реликтовое излучение – эхо Большого взрыва, которое стало решающим доказательством того, что наша Вселенная все-таки имела начало.
Теории пульсирующей Вселенной повезло больше, но и в ней хватает теоретических пробелов. До сих пор никто так и не смог объяснить, какая неизвестная сила отталкивания способна преодолеть гравитационное притяжение в последний момент сжатия и заставить Вселенную снова «разжаться» вместо того, чтобы схлопнуться.
Поэтому, по крайней мере в настоящее время, более вероятно выглядит идея конечного прошлого нашей Вселенной. Но что, если наша Вселенная не единственная? Что, если она лишь часть чего-то большего?
Один из великих уроков в истории науки состоит в том, что реальность всегда превосходит доступное воображению. В начале XX века считалось, что наша Вселенная состоит только из галактики Млечного пути, которая плывет сама по себе в бесконечном пространстве. С тех пор мы узнали, что Млечный путь является всего лишь одной из сотен миллиардов подобных галактик – и это только в видимой нам части Вселенной. В настоящее время считается, что Большой взрыв лучше всего объясняет теория, названная «новая инфляционная космология». Согласно этой теории, взрывы, создающие вселенные, подобно Большому взрыву, случаются довольно часто. (Как заметил один из моих друзей, было бы очень странно, если бы Большой взрыв поставлялся с этикеткой «Этот механизм срабатывает лишь однажды».) Инфляционная космология полагает, что наша Вселенная (возникшая 14 миллиардов лет назад) появилась из пространства-времени уже существовавшей Вселенной и не является единственной физической реальностью, а представляет собой лишь невообразимо крохотную часть мультивселенной. Хотя каждый из миров внутри мультиверсума имеет определенное начало во времени, вся самовоспроизводящаяся структура в целом может быть бесконечно старой – таким образом, мы вновь обретаем вечность, которая казалась потерянной с открытием Большого взрыва.
Для бесконечного во времени мира (неважно, соответствует ли он инфляционной или какой-то другой теории) не существует необъяснимого «момента творения», в нем нет места «первопричине», нет произвольных «начальных условий». Поэтому кажется, что вечный мир удовлетворяет принципу достаточной причины: его состояние в любой момент времени можно объяснить его состоянием в предыдущий момент. Достаточно ли этого, чтобы развеять остатки ощущения тайны? Многие считают именно так, включая столь выдающегося мыслителя, как Дэвид Юм. В книге Юма «Диалоги о естественной религии» персонаж по имени Клеанф, чья позиция ближе всего к авторской, выдвигает два аргумента, показывающих, что вечный мир не нуждается в объяснении своего существования. Для начала он спрашивает, может ли Нечто, существующее в вечности, иметь причину, ведь причина предполагает предшествование во времени и начало существования? Здесь предполагается, что объяснение должно назвать причину, а причина должна быть прежде следствия. Однако ничто не может предшествовать бесконечному прошлому, поэтому такой мир не может иметь первопричину, а стало быть, и объяснение своего существования.
К первому аргументу есть два возражения. Во-первых, концепция причинности не утверждает, что причина всегда должна предшествовать следствию во времени. Представьте себе локомотив, который тянет вагон: движение первого заставляет двигаться последний, но оба движения происходят одновременно. Более того, не все объяснения требуют обращения к причине. Например, подумайте об объяснении правила в бейсболе или хода в шахматах.
Второй аргумент Юма лучше первого. Допустим, говорит автор устами Клеанфа, что история мира является цепью событий. Если мир вечен, то эта цепь бесконечна, в ней нет ни первого, ни последнего звена. Каждое событие в цепи можно объяснить предшествующим ему событием. Поскольку ни одно событие не остается без объяснения, кажется, что все объяснено. «Так в чем же сложность?» – спрашивает Клеанф. Его не впечатляет очевидное возражение: даже если каждое событие в цепи объясняется предыдущим событием, цепь событий в целом остается необъясненной. Он настаивает, что цепь событий в целом сводится лишь к событиям, из которых состоит. «Я отвечу, что объединение этих частей в целое, подобно объединению нескольких стран в королевство или нескольких разных членов в одно тело, есть произвольный акт ума и не влияет на природу вещей», – говорит Клеанф. Когда объяснены все части, то нет оснований требовать дальнейшего объяснения целого.
С этой точки зрения вечный мир есть причина самого себя, поскольку все в нем вызвано чем-то внутри него. Поскольку он не требует внешнего источника для своего существования, то является causa sui, что обычно считают качеством Бога.
Однако здесь чего-то не хватает. Этот бесконечный мир похож на железнодорожный поезд с бесконечным числом вагонов, каждый из которых тянет за собой последующий – а локомотива нет! Его также можно сравнить с вертикальной цепью с бесконечным числом звеньев, каждое из которых держит нижележащее звено – но что держит всю цепь в целом?
Представьте еще один ряд, не имеющий ни начала, ни конца, – бесконечную последовательность копий одной и той же книги, например «Бхагавад-гиты». Допустим, что каждая книга тщательно скопирована писцом, буква за буквой, с предшествующей книги. Для любой отдельной копии «Бхагавад-гиты» ее текст полностью объясняется текстом предыдущей копии, с которой она снята. Но почему целая серия книг, протянувшаяся бесконечно далеко назад во времени, должна быть копиями именно «Бхагавад-гиты»? Почему не копиями, к примеру, «Дон Кихота»? И почему вообще должны быть какие-то книги?
Описанный выше мысленный эксперимент, в основном восходящий к Лейбницу, несколько экзотичен, но его можно доработать и сделать более научным. Допустим, мы хотим объяснить, почему Вселенная именно такая, какая она есть в данный момент своей истории. Если Вселенная вечна, то всегда можно найти более ранние состояния в этой истории, которые связаны с объясняемым состоянием причинно-следственными связями. Однако нам недостаточно просто знать эти предыдущие состояния, мы должны также знать законы, управляющие переходом Вселенной из одного состояния в другое. В более точных терминах рассмотрим полную энергию-массу Вселенной в настоящий момент, обозначив ее М. Почему М имеет именно такое значение? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно указать, что вчера полная энергия-масса Вселенной тоже равнялась М. Однако само по себе это не является объяснением ее сегодняшнего значения. Нам также нужно указать закон – в данном случае закон сохранения энергии-массы. Полная энергия-масса Вселенной сегодня имеет значение М, потому что, во-первых, полная энергия-масса Вселенной вчера имела значение М, и, во-вторых, энергия-масса не создается и не уничтожается. Вот теперь мы получили полное объяснение.
Или не получили? Похоже, что существуют два варианта, в которых Вселенная могла быть совершенно другой: она могла бы иметь другое значение полной энергии-массы (например, М' вместо М) или другой закон, управляющий энергией-массой (например, закон мог бы позволять энергии-массе периодически меняться от М до М' – возвращаясь к примеру с «Бхагавад-гитой», текст книги мог бы время от времени меняться с английского на санскрит и обратно). У нас все еще нет объяснения, почему существует именно такой закон и именно такое значение полной энергии-массы – они оба выглядят произвольными. К тому же мы до сих пор не объяснили, почему вообще должна быть энергия-масса, не говоря уж про управляющие ею законы. Вечный мир все еще остается загадкой.
Впрочем, мы уже знали это интуитивно. Если нечто является causa sui, его существование по-прежнему выглядит произвольным. К тому же сущности необязательно быть вечной, чтобы быть причиной самой себя: она может описывать круги во времени, замыкаясь на себе таким образом, что не имеет ни начала, ни конца. Нечто подобное случается в снятом в 1980 году фильме «Где-то во времени». Главный герой, которого играет Кристофер Рив, получает золотые часы от какой-то пожилой женщины. Затем он путешествует обратно во времени и отдает часы той же женщине, когда она была еще молодой, – те же самые часы, которые она через несколько десятков лет передаст ему. Откуда взялись эти часы? За все время своего существования, на протяжении нескольких десятилетий, они ни разу не побывали на часовой фабрике. Они существуют, хотя никто их не создал, и выглядят как причина себя. Существование этих золотых часов так же необъяснимо, как было бы необъяснимо существование стихотворения «Кубла-хан» в том случае, если бы я совершил путешествие во времени в осень 1797 года и продиктовал его благодарному Кольриджу, который затем опубликовал бы это стихотворение, чтобы через двести лет я мог выучить его наизусть.
Можно ли придумать большее оскорбление принципа достаточной причины, чем поэма, сочинившая себя, или самовозникающие часы? Может ли быть нечто менее самоочевидное, чем пульсирующая Вселенная, вечно раздувающаяся и сжимающаяся, как космический аккордеон, или инфляционная мультивселенная, бесконечно пенящаяся, как только что открытая бутылка «Вдовы Клико»? Почему космос так абсурдно кипуч? Почему он вообще существует – неважно, конечный или бесконечный?
Почему не Ничто?