Глава 9

Вселенная Златовласки

Где бы ни появилась жизнь, мир нарастает вокруг нее.

Ральф Уолдо Эмерсон

Похоже на то, что наш мир и впрямь был создан для жизни, и не только на микроскопическом атомном уровне, но и в самой Вселенной. Получен целый ряд доказательств, что все ее содержимое – от атомов до звезд – было как будто на заказ для нас соткано. Это утверждение многие называют «принципом Златовласки»: на самом деле космос «не такой» и «не сякой», а он буквально приходится нам «впору». Другие ученые говорят о «разумном замысле»: тот факт, что космос идеально для нас подходит, – вовсе не случайное стечение обстоятельств. Однако эта точка зрения открывает ящик Пандоры, поощряя разного рода библейские толкования и другие идеи, здесь совершенно неуместные или того хуже. Но как бы ни называть новые утверждения – они шумно обсуждаются в профессиональной среде астрофизиков и за ее пределами.

Некоторые из наблюдений стали причиной самых горячих дебатов в США. Большинство читателей наверняка наслышаны о судебных разбирательствах на тему, нужно ли включить теорию разумного замысла в школьный курс биологии как альтернативу эволюционной теории. Сторонники новшеств заявляют, что теория Дарвина – не более чем теория, а потому не может в полном объеме объяснить происхождение жизни, на что она никогда и не претендовала. Они и впрямь полагают, что Вселенная сама есть продукт разумной силы, которую большинство людей попросту именуют Богом. С другой стороны, большинство ученых соглашаются, что в теории естественного отбора есть некоторые недочеты, но она уже доказанный факт. Вместе с другими критиками они заявляют, что теория разумного замысла – по сути, обычный библейский креационизм в новой упаковке, и нарушает основополагающий принцип отделения церкви от государства.

Было бы неплохо сменить пластинку, перенести споры о выборе между эволюцией и религией в более конструктивную сферу и задать вопрос: может ли наука объяснить, почему наша Вселенная выглядит так, будто она специально создана для жизни? А что космос представляется идеально сбалансированным и созданным для нашей жизни – это неопровержимое научное наблюдение, а не ответ на вопрос почему.

На сегодняшний день мы имеем всего три объяснения этой загадки. Первое утверждает, что «мир создан Богом», но даже если оно и верно, то ничего нам не говорит. Второе опирается на антропный принцип, и некоторые из его версий всерьез поддерживают биоцентризм, который мы и разбираем. Третье объяснение – это биоцентризм в его чистом виде, и ничего лишнего.

Какой логики вы ни придерживаетесь, вам придется признать, что космос, в котором мы обитаем, – это довольно-таки специфический космос.

В конце 1960-х ученые выяснили, что если бы Большой взрыв был на миллионную долю сильнее, то космическое вещество слишком быстро разлетелось бы во все стороны, не дав возможности сформироваться звездам и планетам. В итоге – не было бы и нас с вами. Еще более странным совпадением представляется и то, что все четыре силы Вселенной и все константы как будто специально созданы для взаимодействий между атомами, для самого существования атомов и элементов, планет, жидкой воды и жизни. Достаточно изменить любую из составляющих – и нас бы с вами не существовало.

Приведем эти константы (и их современные значения):

Столь «жизнелюбивые» физические величины встроены в нашу Вселенную, как хлопковые и льняные волокна в денежную банкноту. Пожалуй, наиболее известной из этих констант можно назвать гравитационную постоянную, хотя постоянная тонкой структуры не менее важна для существования жизни на Земле. Если бы эта величина, которую обозначают как α, была больше теперешнего значения всего в 1,1 раза, то процесс ядерного синтеза мог бы и не состояться. Такое пристальное внимание эта постоянная тонкой структуры привлекла к себе потому, что в результате Большого взрыва сформировались почти только водород и гелий – и больше ничего. Для поддержания жизни нам нужны кислород и углерод (кислород нужен хотя бы для появления воды), но как раз недостатка в кислороде мы не видим – он образуется в ядрах звезд как конечный продукт ядерного синтеза. Другое дело – углерод. В самом деле, откуда появился углерод, один из важнейших элементов нашего организма? Ответ на этот вопрос был найден полстолетия назад, и здесь не обошлось без «фабрик» по производству всех элементов тяжелее водорода и гелия – ядер звезд. Когда из тяжелых звезд при взрыве образуются сверхновые, их вещество попадает в окружающее пространство, где оно смешивается с межзвездным водородом. Так создаются следующие поколения звезд и планет. При развитии этого процесса в молодых звездах они обогащаются все более значительными объемами более тяжелых элементов (металлов), а самые массивные звезды в конечном счете взрываются. И все повторяется. Что касается нашего уголка космоса, то Солнце относится к звездам третьего поколения, а все окружающие его планеты, а также вещество живых земных организмов представляют собой огромный резерв материалов третьего поколения.

А появление углерода объясняется хитросплетением ядерных реакций, благодаря которым светят Солнце и другие звезды. Например, самая простая ядерная реакция происходит, когда два атомных ядра (протона) на предельной скорости соударяются и образуют более тяжелый элемент. Как правило, образуется ядро гелия, однако могут получаться и более тяжелые ядра – особенно если это старые звезды. Получение углерода при таком процессе едва ли возможно, поскольку вся цепочка реакций получения углерода из гелия задействует крайне нестабильные ядра. Получить углерод можно лишь при одновременном слиянии трех ядер гелия. Однако вероятность одновременного столкновения трех ядер гелия за миллисекунду, даже в раскаленных звездных печах, ничтожно мала. Впервые на это обратил внимание Фред Хойл, который первым подверг критике модель стационарной и бесконечной Вселенной. Стоит сказать, что в 1960-х сама эта концепция безнадежно устарела. Хойл не был игроком в карты, но прозорливо заметил, что на игровом звездном столе происходит нечто очень любопытное и даже невероятное. Именно этот удивительный процесс существенно повышал ставки столкновения трех ядер гелия, что в избытке наполнило нашу Вселенную углеродом, входящим в состав всех живых организмов.

Такой фокус стал возможным в результате резонанса, когда не связанные между собой физические явления создают новое, порой совершенно неожиданное физическое явление. Нечто подобное произошло в 1940 году в США – в результате резонанса порывов ветра с внутренними колебаниями опор моста Такома-Нэрроуз он стал раскачиваться и в итоге обрушился. Был сделан вывод: атомы углерода вступают в состояние резонанса только при определенном уровне энергии, которая позволяет звездам создать значительное количество углерода. Углеродный резонанс напрямую зависит от сильного взаимодействия, которое скрепляет атомные ядра, в каких бы удаленных уголках нашей Вселенной они ни находились.

Сильное ядерное взаимодействие и сегодня представляет собой загадку, нам известно лишь о его ключевом значении для жизни во Вселенной. Оно действует лишь в пределах самого атома, причем убывает столь быстро, что практически не ощущается на периферии больших атомов. Именно поэтому огромные атомы (например, атом урана) так нестабильны. Самые удаленные от центра ядра протоны и нейтроны расположены по границе этого взаимодействия, где оно почти сходит на нет, и эти элементарные частицы выскальзывают из-под его железной хватки, что приводит к распаду атома и превращению его в нечто другое.

Если сильное ядерное взаимодействие и гравитация так тонко отрегулированы, то следует обратить внимание и на электромагнитную силу, которая отвечает за все электрические и магнитные связи в атомах. Обсуждая этот вопрос, великий физик-теоретик Ричард Фейнман в своей книге «Странная теория света и вещества» (Princeton University Press, 1985) заметил: «С самого момента своего открытия более 50 лет назад эта проблема окружена тайной. Все хорошие физики-теоретики помнят это число наизусть и думают о нем. Само собой, нам не терпится узнать, откуда взялось это число: кратно ли оно π или основанию натуральных логарифмов? Никто этого не знает. Это одна из величайших, проклятых тайн физики: мы получили магическое число, но человеку не дано его понять. Можно сказать что это число написала „рука Бога“, но „нам неведомо, что двигало Его карандашом“. Мы знаем, каким хитрым путем можно экспериментально измерить это число с очень большой точностью, однако не знаем, как получить это число на компьютере, при этом тайно его туда не вводя!»

Это число равно 1/137 и представляет из себя постоянную тонкой структуры – еще одну из четырех фундаментальных сил, обеспечивающих существование атомов, а значит, и жизнь во всей видимой части Вселенной. Достаточно лишь незначительно поменять ее значение – и наше существование прекратится.

Такие странные факты оказали серьезное воздействие на современное космологическое мышление. А разве космологические теории не должны разумно объяснять, каким образом нам удается жить в столь неправдоподобной реальности?

«Вовсе нет», – полагает в своей работе физик Роберт Дикке (1916–1997) из Принстонского университета. Свою точку зрения он изложил еще в 1960-х, а в 1974 году его концепция была доработана Брэндоном Картером. В результате она была названа «антропным принципом». Картер пояснил, что наблюдаемая реальность «должна быть ограничена условиями, необходимыми для присутствия нас в качестве наблюдателей». Попросту говоря, если бы сила тяжести была хоть на йоту больше, а Большой взрыв – чуточку слабее, и из-за этого продолжительность существования Вселенной значительно бы уменьшилась, то не существовало бы и нас самих, кто может это осмыслить. А раз мы здесь присутствуем, Вселенная не может не быть именно такой, и в этом нет ничего диковинного. Вопрос закрыт.

Но не стоит проявлять космологическую благодарность. Наше удачное, подозрительно пригодное размещение в среде с комфортным диапазоном температур, физических и химических свойств – и есть условия, необходимые для появления нас на свет. Если мы здесь существуем, то именно такую среду мы и должны наблюдать.

Такие доводы сегодня именуются как «слабая» версия антропного принципа. «Сильная» версия, еще ближе подступающая к границам философии, но при этом убедительно поддерживающая биоцентризм, утверждает, что Вселенная должна обладать теми свойствами, которые позволяют жизни развиваться в ней, потому что она была явно «разработана» с целью создания и продолжения в ней жизни наблюдателей. Но без биоцентризма сильная версия антропного принципа не может объяснить, почему Вселенная должна обладать качествами, нужными для поддержания жизни.

Автор термина «черная дыра» физик Джон Уилер (1911–2008) продвинулся еще дальше со своей концепцией, названной «антропным принципом соучастия»: наблюдатель является необходимым условием того, чтобы Вселенная могла существовать. Согласно теории Уилера, молодая и еще безжизненная Земля покоилась в неопределенном состоянии, как кот Шрёдингера. Но появление наблюдателя вынуждает наблюдаемые аспекты Вселенной проявиться в определенном виде. Такое состояние напоминает планету до появления на ней жизни. А значит, Вселенная до появления в ней жизни могла существовать лишь задним числом, после фактического появления сознания. (Поскольку время является иллюзией сознания, в чем мы далее убедимся, все вопросы, что было до и что после, строго говоря, не корректны, и они нужны нам лишь для наглядности.)

Наша Вселенная пребывает в неопределенном состоянии со своими фундаментальными постоянными, пока не проявит свои свойства под воздействием наблюдателя, а константы достигнут таких значений, чтобы в появившейся Вселенной возникла жизнь. Поэтому биоцентризм не противоречит предположениям Джона Уилера и даже строится на их основе, именно благодаря ему мы способны понять, к чему нас приводит квантовая теория. Кроме того, биоцентризм предлагает решение антропной проблемы – уникальное и куда более логичное, чем любое другое.

Хотя две последние версии антропного принципа убедительно поддерживают биоцентризм, многие из астрономов лишь отчасти готовы принять первую, самую простую версию. «Я предпочитаю слабую версию антропного принципа, – признался астроном Алексей Филиппенко из Калифорнийского университета одному из авторов этой книги. – При правильном ее использовании можно расчитывать на предсказуемый результат». И добавил: «Стоит нам лишь отчасти изменить эти на первый взгляд скучные свойства Вселенной, и мы получим Вселенную, где уже некому будет скучать».

Все это так, но изменить ее таким образом совершенно невозможно!

Однако следует быть честными и представить все возможные точки зрения: кое-кто из критиков полагает, будто слабый антропный принцип – не более чем порочный круг умозаключений или удобный предлог не погрязнуть в толковании поразительно сложной физической организации нашей Вселенной. В своей книге «Вселенные», вышедшей в 1989 году и переизданной в 1996-м, философ Джон Лесли заявил: «Человек, стоящий перед расстрельной командой в сто ружей, будет очень удивлен, если в итоге в него не попадет ни одна пуля. Он, конечно, может себе сказать: „Ясное дело – все они промахнулись. Это все объясняет, в противном случае я бы не задавался вопросом, что с ними не так“. Однако любой человек в здравом уме захочет узнать, как могло произойти такое маловероятное событие».

А биоцентризм берется объяснить, почему ни одна пуля не попала в цель. Если Вселенная – это творение жизни, то не может возникнуть Вселенная, где жизни нет. Такая посылка вполне соответствует и квантовой теории, и Вселенной соучастия Джона Уилера, где для ее существования нельзя обойтись без наблюдателя. Даже если предположить, что Вселенная действительно существовала долгое время до зарождения в ней жизни, то она должна была находиться в состоянии неопределенной вероятности, пока не появились наблюдатели (причем некоторые из вариантов – или даже большинство – непригодны для жизни). С началом же наблюдения Вселенная коллапсирует в реальное состояние, причем это состояние должно быть таким, чтобы в нем мог находиться и наблюдатель, вызвавший этот коллапс. Благодаря концепции биоцентризма загадка «Вселенной Златовласки» разрешается, а решающая роль жизни и сознания в формировании Вселенной становится очевидной.

Итак, одно из двух: или мы столкнулись с довольно-таки невероятным совпадением, что космос мог обладать любыми свойствами, но обладает именно теми, какие необходимы для нашей жизни. Или же мы имеем то, что и должны были увидеть, поскольку космос и в самом деле биоцентричен. Как бы там ни было, любые упоминания о случайном космосе, где действуют закономерности столкновения бильярдных шаров, где возможны любые взаимодействия с любыми диапазонами значений, но который странным образом идеально соответствует для нашей в нем жизни, – представляются почти невозможными, а то и попросту нелепыми.

Если все это представляется вам невероятным, то попробуем описать другой вариант объяснений современной науки. Она утверждает, будто вся Вселенная, идеально подогнанная для нашего существования, мгновенно возникла из ничего. Кто в здравом уме способен в такое поверить? Этому событию уже 14 миллиардов лет, но никто еще не привел ни одного убедительного доказательства, что из такого пшика могло образоваться в сотни триллионов раз больше, чем триллион триллионов триллионов тонн материи. Да и каким таким образом бездушные молекулы углерода, водорода и кислорода вдруг сгруппировались так, что из них сложились чувствующие и сознающие живые организмы, использующие сегодня свои немалые возможности для восприятия, чтобы оценить сочный хот-дог и завораживающий блюз? По какому из возможных алгоритмов мог проходить любой случайный процесс, чтобы в течение миллиардов лет смешать молекулы для появления птенца дятла или актера Джорджа Клуни? А способен ли хотя бы один человек представить себе пределы космоса? Что такое бесконечность? Или как частицы продолжают возникать из ничего? Или попытайтесь вообразить себе любые из дополнительных измерений, существующих повсюду, если наш космос и впрямь состоит из связанных между собой струн и петель. И решитесь объяснить, как химические элементы соединились, чтобы живые организмы приобрели самосознание и отвращение к салату с макаронами? А каким образом получилось, что десятки физических сил и констант были так тщательно настроены для существования жизни во Вселенной?

Разве не понятно, что наука только делает вид, будто объясняет происходящее в космосе на фундаментальном уровне?

Наука постоянно твердит нам, каких поразительных успехов мы достигли в понимании нашего организма и механики физических тел, а также какие удивительные новинки мы научились создавать. Но при этом наука кормит нас просто нелепыми «объяснениями» о природе космоса. Спасибо ей уже хотя бы за то, что мы имеем телевизоры с высокой четкостью и гриль Джорджа Формана, а подобные вопросы редко приходят в голову обывателя. Но решение проблем космического масштаба внушает не больше доверия, чем карточная игра в двадцать одно.

Итак, пришло время сформулировать следующий принцип биоцентризма.

Первый принцип биоцентризма. То, что мы воспринимаем как реальность, является процессом, включающим в себя и наше сознание.

Второй принцип биоцентризма. Наше внешнее и внутреннее восприятие неразрывно связаны. Они являются разными сторонами одной монеты и не могут быть разделены.

Третий принцип биоцентризма. Поведение элементарных частиц – по сути, любых частиц и объектов – жестко связано с наличием наблюдателя. В отсутствие наблюдателя, обладающего сознанием, они в лучшем случае существуют в неопределенном состоянии, представляя собой вероятностные волны.

Четвертый принцип биоцентризма. Без участия сознания «материя» пребывает в неопределенном вероятностном состоянии. До появления сознания любая вселенная могла существовать лишь в вероятностном состоянии.

Пятый принцип биоцентризма. Сама структура Вселенной может быть объяснима лишь с позиций биоцентризма. Вселенная тонко настроена для поддержания жизни, что вполне объяснимо, если жизнь создает Вселенную, а не наоборот. Попросту говоря, наша Вселенная – это целиком непротиворечивое пространственно-временное представление самой себя.