Всё из ничего

Открытие поля Хиггса усиливает многие идеи, о которых я рассказываю в этой книге. Идея о том, что в самом начале существования Вселенная прошла через период сверхсветового расширения, называемого инфляцией, в результате которого возникли, по существу, все пространство и вещество в наблюдаемой Вселенной почти из ничего, опирается на возможность того, что в начале времен господствовало другое поле, во многом похожее на поле Хиггса, которое мы, кажется, теперь открыли.

Существование поля Хиггса, пронизывающего сегодня все пространство, тоже ставит перед нами несколько важных вопросов, в первую очередь таких: «Какие условия в ранней Вселенной привели к такой космической случайности?»; «Почему это поле имеет именно ту величину, которую мы измерили?»; «Могло ли оно быть иным?»; «Могли ли законы физики при слегка иных начальных условиях привести к возникновению Вселенной, где не было бы вещества в том виде, в каком мы имеем его сегодня?» Именно такие вопросы я обсуждаю ближе к концу книги.

Каким бы ни оказалось окончательное решение этих головоломок – и других, о которых я буду рассказывать в этой книге, – открытия в фундаментальной физике и астрономии за последние сорок лет глубоко изменили наши представления о месте человека во Вселенной, поменяв не только вопросы, которые мы перед собой ставим, но и сам их смысл. Я хочу еще раз подчеркнуть, что это, возможно, величайшее наследие современной науки, наследие, которое объединяет ее с великой музыкой, великой литературой и великим искусством и нуждается в более широком распространении.

Предисловие

Каким бы ни был наш жизненный опыт, нам приходится воспринимать его как есть, будь то мечта или кошмар, и проживать его наяву, а не во сне. Мы живем в мире, насквозь пронизанном наукой, в мире целостном и реальном. И невозможно превратить его в игру, встав на чью-то сторону.

Чтобы с самого начала внести полную ясность, я должен признаться, что не симпатизирую идее, которая лежит в основе всех мировых религий: будто бы творение нуждается в творце. Ежедневно и ежечасно возникают чудесные, прекрасные предметы и явления – от снежинок морозным зимним утром до тончайшей радуги после дождя летним вечером. Однако утверждать, будто все до единого предметы и явления созданы высшим разумом – старательно, с любовью, а главное, целенаправленно, станут разве что самые ярые фундаменталисты. Более того, многие простые смертные – как ученые, так и люди, далекие от науки, – рады тому, что на основании простых и изящных законов физики мы можем объяснить, как и почему снежинки и радуга возникают сами по себе.

Тут, конечно, можно спросить, откуда берутся законы физики, и даже задать вопрос с подвохом: кто создал эти законы? И даже если на первый вопрос ответ получен, человек, задавший его, зачастую не останавливается: «А это откуда взялось? А кто создал то?» – и т. д.

В конечном итоге многие мыслящие люди приходят к очевидному выводу: как сказали бы Платон, Фома Аквинский и современная католическая церковь, нужна Первопричина, то есть Божественная сущность, Творец всего, что есть и что будет. Иными словами, нечто или некто вечный и вездесущий.

Но, даже если постулировать наличие Первопричины, остается открытым вопрос: кто сотворил самого Творца? И в чем состоит разница между доводами в пользу вечно существующего Создателя и противоположной гипотезой о вечно существующей Вселенной, в которой его нет?

Эти доводы всякий раз напоминают мне знаменитую историю о том, как некий философ читал лекцию о происхождении Вселенной (по одной версии, это был Бертран Рассел, по другой – Уильям Джеймс). Среди слушателей нашлась одна дама, убежденная в том, что мир покоится на гигантской черепахе, опорой которой служит другая черепаха, а той – третья, и так «до самого низа!» Бесконечная цепочка созидательных сил, порождающих самое себя, и даже предположение о наличии воображаемой силы, которая выше и больше черепах, не приближает нас к ответу на вопрос, что дало начало Вселенной. И все же метафора бесконечной регрессии может оказаться ближе к реальному процессу возникновения Вселенной, нежели идея единого Творца.

Если отмахнуться от этой темы, заявив, что все упирается в Бога, вопрос о бесконечной регрессии станет лишь очевиднее. И тут я начинаю произносить свою мантру: Вселенная такова, какова она есть, нравится нам это или нет. Существование или отсутствие Творца не зависит от наших предпочтений. Мир без Бога и без цели может казаться неприятным и бессмысленным, но одно лишь это не требует существования Бога.

Подобным же образом наш разум не может с легкостью представить себе бесконечность (хотя математика, плод нашего разума, запросто с ней управляется), тем не менее из этого не следует, что бесконечности не существует. Наша Вселенная может быть бесконечной в пространственном или временном протяжении. Или же, как выразился некогда Ричард Фейнман, не исключено, что законы физики подобны слоям луковицы: как только мы выходим на новый масштаб, вступают в силу новые законы. Мы пока про них просто ничего не знаем!

Более 2000 лет вопрос «почему существует нечто, а не ничего?» выдвигался в ответ на представление о том, что наша Вселенная – сложная система из звезд, галактик, людей и много чего еще – возникла без всякого первоначального замысла, намерения и цели. Обычно вопрос этот рассматривается как философский или религиозный, однако это прежде всего и главным образом вопрос о физическом мире, а значит, пытаться ответить на него также следует в первую очередь при помощи науки.

Цель этой книги проста. Я хочу показать, как современная наука в разных ее ипостасях может ответить – и отвечает – на вопрос, почему на свете есть нечто, а не ничего. Ответ на него дают и головокружительно прекрасные данные наблюдений и экспериментов, и теории, лежащие в основе большей части современной физики, – все они демонстрируют, что получить нечто из ничего можно без каких-либо затруднений. Более того, появление чего-то из ничего, вероятно, требовалось, чтобы возникла Вселенная. Более того, все указывает на то, что именно так она и могла зародиться.

Я делаю здесь упор на слове могла, поскольку дать однозначный ответ на этот вопрос мы, скорее всего, не сумеем: у нас никогда не будет всей необходимой эмпирической информации. Однако уже одно то, что возникновение Вселенной из ничего в принципе возможно, является весьма существенным, по крайней мере для меня.

Прежде чем двигаться дальше, я хотел бы посвятить несколько слов понятию «ничто», о котором в дальнейшем мы поговорим подробнее. По моему опыту, когда этот вопрос обсуждаешь публично, теологов и философов, не согласных со мной, больше всего раздражает то, что я, ученый, не вполне понимаю, что такое «ничто» (тут возникает соблазн возразить, что теологи-то как раз и есть выдающиеся специалисты по «ничему»).

«Ничто», настаивают они, это совсем не то, о чем я говорю. «Ничто» – это «несуществование» в каком-то смутном, недостаточно определенном смысле. Это напоминает мои собственные потуги определить, что такое «разумный замысел», в ту пору, когда я только-только начал дискутировать с креационистами, – в дальнейшем мне стало очевидно, что внятного определения дать невозможно, разве что от противного. «Разумный замысел» – это попросту собирательное название всего, что отрицает эволюцию. Точно так же иные философы и многие теологи снова и снова определяют «ничто» как нечто, не имеющее ничего общего с любым из тех «ничто», о которых в данный момент рассуждают ученые.

Однако, по моему мнению, в этом и состоит интеллектуальная несостоятельность большей части теологии, равно как и отдельных направлений современной философии. Ведь «ничто» обладает точно таким же физическим смыслом, что и «нечто», особенно если приходится определять его как «отсутствие чего-то». Следовательно, нам надлежит точно понимать физическую природу и того и другого. А любое определение без научной базы – пустые слова.