6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип

В связи с уже упомянутой ранее «подгонкой» мировых конс­тант встает вопрос не только о пределах изменения их значений в отдельности, но и об изменении в целом всего набора этих констант, что позволяло бы судить об устойчивости структуры Вселенной.

Следует заметить, что с общечеловеческой точки зрения раз­умным ограничением на изменение набора констант в целом яв­ляется сохранение условий для возникновения и существования жизни. Попыткой ответа на вопрос, что же определяет столь точную «подгонку» мировых констант, что реализует существо­вание сложной структуры Вселенной и образование жизни вооб­ще, стало применение скорее гуманитарного, чем естествен­но-научного антропного принципа (АП), согласно которому на­ша Вселенная обладает наблюдательными свойствами именно потому, что эти свойства допускают возможность существования наблюдателя, т.е. человека. (См. Приложение 2.)

Антропный принцип впервые в 1958 г. был предложен нашим соотечественником Г. Идлисом и затем Б. Картером в 1974 г., но в неявном виде он уже функционировал и раньше в виде антро­поморфизма. Этот принцип применяется в слабом и сильном ва­риантах.

• Слабый антропный принцип. На свойства Вселенной на­кладываются ограничения наличием нашей разумной жизни. То, что наблюдают астрономы, зависит от присутствия наблю­дателя.

• Сильный антропный принцип. Свойства Вселенной должны быть такими, чтобы в ней обязательно была жизнь.

Согласно этим принципам между фундаментальными свойст­вами Вселенной и возможностью существования в ней жизни установлены строго определенные отношения. Как мы уже отме­чали, фундаментальные свойства мира количественно выража­ются через фундаментальные постоянные и при их незначитель­ном изменении может сильно измениться сценарий развития Вселенной и самой жизни во Вселенной, естественно, в нашем понимании. Таким образом, антропный принцип по сути пре­вращает факт появления человека во Вселенной из случайного, незначительного в центральный, приоритетный. Любая физиче­ская теория, которая противоречит существованию человека, оче­видно, не верна.

6.6.1. Множественность миров

Заметим также, что антропный принцип не отвергает воз­можности существования других Вселенных. Однако эволюция может происходить без наблюдателей, и, следовательно, жизнь в нашем понимании в них невозможна. При использовании антропного принципа появляется возможность моделировать другие допустимые Вселенные, что с точки зрения современ­ной физики может означать доказанным существование мно­жества миров.

Следует заметить, что сторонником идеи о множественности миров, населенных разумными существами, был известный рус­ский ученый, основатель космонавтики К. Э. Циолковский (1857—1935). Он писал: «Вероятно ли, чтобы Европа была населе­на, а другая часть света нет ? Может ли быть один остров с жи­телями, а другие — без них?» И далее: «Все фазы развития живых существ можно видеть на разных планетах. Чем было человечест­во несколько тысяч лет тому назад и чем оно будет по истечении нескольких миллионов лет — все можно отыскать в планетном мире». Мыслители и писатели прошлого времени представляли себе цивилизации на других планетах в социальном и науч­но-техническом отношениях вполне подобными современной им земной цивилизации. Циолковский справедливо указал на возможную огромную разницу уровней цивилизации в разных мирах.

Кроме того, АП приводит к мировоззренческим уточнени­ям не только по множественности обитаемых Вселенных, но По множественности существования жизни в нашей Вселен­ной. Вопрос о существовании жизни в нашей Вселенной в свете антропного принципа приобретает новую окраску. Он означает, что наша Вселенная чрезвычайно тонко приспособ­лена для возникновения и существования жизни. Можно бы­ло бы подумать, что это относится к отдельной достаточно крупной, но все же локальной области Вселенной, где в силу случайной флуктуации создались условия, необходимые для существования жизни. Но Вселенная в целом однородна и изотропна, т.е. ее свойства в больших масштабах одинаковы. Следовательно, когда мы говорим о чрезвычайно тонкой при­способленности Вселенной для жизни, речь идет не о ло­кальных областях, а именно обо всей нашей Вселенной в це­лом. Применение АП приводит к выводу о закономерном возникновении и широкой распространенности жизни и Раз­ума во Вселенной. Как говорил американский физик Дж. Дайсон, «если мы приглядимся ко Вселенной и увидим, как много случайностей в физике и астрономии послужили нам во благо, то кажется почти, что Вселенная в известном смысле знала, что мы появимся». Антропный принцип с точки зрения физики и философии «отвергает» возможность уникальности земной жизни. Проблемы множественности миров, неоднок­ратно обсуждались на всех этапах человеческого общества. Например, Анаксагор выступил с идеей о гомеометриях, каж­дая из которых содержит в себе все свойства Вселенной. Дру­гой пример признания множественности миров дает нам Джордано Бруно, сожженный, как известно, инквизицией за эту идею.

В современном естествознании к этой идее приводит ОТО, одним из выводов которой является представление, что наш мир снаружи может выглядеть, как микрочастица. Такие объекты наш соотечественник А. А. Марков назвал фридмонами. Даль­нейшее развитие идей о множественности миров привело к по­ниманию, что Земля находится не в центре Солнечной системы. X. Шекли показал, что и Солнце находится не в центре Галакти­ки, а вблизи ее края. Хаббл и другие исследователи установили, что наша Галактика не только не является центром Вселенной, но и более того — у нашей Вселенной вообще нет пространст­венного центра — все ее точки эквивалентны. Совсем недавно мы стали понимать, что состоим не из основной материи Все­ленной. А расширение Вселенной на ранних стадиях означает, что наша Вселенная не единственный из раздувшихся «шари­ков», а существуют и другие Вселенные, разделенные подвижны­

ми границами. (Вспомним пример с воздушными шариками!)

Космомикрофизика показывает необходимость одновремен­ного выполнения некоторых условий относительно мировых констант:

CC_g > (сс_е)20; cc_g < (сс_е)16;

г

a_g < е ² ; a_g > (a_e)²e ² .

Это само по себе в обычном понимании довольно противоре­чиво. Если изобразить на плоскости X,Y, где Х= lg f—1 и

Y= lg(a_g⁴), эти неравенства графически, то получается, что

этим неравенствам удовлетворяют две области (рис. 6.5), соот­ветствующие устойчивым структурам Вселенных. В области 1 об­разование сложных структур и жизни невозможно, так как ми­нимальная масса в ней порядка массы протона (т ~ Ю^-5 г). В области 2 будут выполняться условия для существования на­шей Вселенной. В области 3 значения фундаментальных конс­тант отличны от наших, но там тоже могут возникать сложные структуры. Однако зоны, где соблюдаются приведенные условия, соответствующие возникновению и наличию жизни, занимают предположительно незначительную часть области 3.

>-

X

Рис. 6.5. Схематическое изображение областей, соот­ветствующих устойчивым областям Вселенной.