Коллектив авторов - Полдень, XXI век (январь 2012)

Если Вселенная ограничена в пространстве, то она испытывает бесконечное число циклов расширений-сжатий и, следовательно, не имеет ни начала, ни конца на оси времени.

Вроде бы в наших рассуждениях о типах бесконечности во Вселенной нет формальных изъянов, но, тем не менее, эти рассуждения неверны в принципе, и истинными физическими бесконечностями в них даже не пахнет.

Почему? Все очень просто. Задам встречное «почему»: почему, собственно, рассуждая о Вселенной, мы предполагаем, что это явление природы присутствует в единственном числе? Почему, рассуждая о Большом взрыве, мы предполагаем, что результатом этого физического процесса стало рождение одной-единственной Вселенной, а не бесконечно большого их количества? Почему, рассуждая об эволюции Вселенной, мы молчаливо предполагаем, что развитие происходит в одном-единственном направлении, а не в бесконечно большом количестве независимых друг от друга направлений, порождающих, соответственно, бесконечно большое число мирозданий?

В космологии популярна сейчас инфляционная теория Большого взрыва. Идею предложили независимо друг от друга Андрей Старобинский и Вячеслав Муханов в 1980 году, и, согласно этой идее, в первые микросекунды после Большого взрыва мироздание было похоже на стремительно раздувающийся мыльный пузырь, но не один, а, как это часто бывает с мыльными пузырями, состоящий из множества (в принципе – бесконечного числа!) мелких пузырей, причем каждый пузырек расширялся по-своему, поскольку в каждом были чуть (или не чуть) иные плотности, температуры, давления. И физические законы тоже чуть (или не чуть) отличались. В результате возникла и та Вселенная, в которой мы живем – одна из множества (в принципе – бесконечного числа!) вселенных, образовавшихся тогда.

Все эти вселенные отделены друг от друга «линиями горизонта», а потому и не наблюдаемы, но, в принципе, возможно перекрытие пузырей и проникновение материальных носителей из одной вселенной в другую, и соответственно, возможны природные катастрофы, связанные с тем, что в одной вселенной начинают действовать физические законы, возникшие в другой вселенной.

Мироздание, состоящее из бесконечного числа вселенных, долгое время оставалось вне рассмотрения физической науки, – даже фантасты, которые любят «создавать» и описывать миры, о бесконечном числе вселенных не писали: бесконечность любого рода остается вне пределов литературной фантазии, как долгое время оставалась вне пределов физики.

В результате развития инфляционной космологической модели Вселенная, в которой мы живем, начала представляться ничем не выделенной единицей в бесконечном числе вселенных, возникших в результате Большого взрыва. По-английски Вселенная – Universe, и потому логично было назвать мироздание, состоящее из бесконечного числа вселенных, словом Multiverse. В научный обиход этот термин ввел два десятка лет назад американский физик Дэвид Дойч, специалист по квантовой физике, один из создателей идеи квантовых компьютеров. Будем и мы, за неимением пока русского эквивалента, называть бесконечное по числу входящих в него вселенных мироздание Мультиверсом – или Мультиверсумом, на латинский манер.

В рамках Мультиверса антропный принцип также не является парадоксом: в бесконечном числе вселенных– составляющих Мультиверса – могли возникнуть (и наверняка возникли) бесконечное число вариантов тех или иных законов природы, и потому бесконечное число вселенных не содержат разумной (и вообще никакой) жизни. Кстати, бесконечное же число вселенных разумную жизнь все-таки содержат, но это бесконечное число наверняка бесконечно меньше первого, поскольку, как мы уже знаем, вероятность реализации необходимых для рождения жизни законов природы чрезвычайно мала!

В этом рассуждении тоже нет парадокса по той простой причине, что бесконечное число – вовсе не одно-единственное, бесконечных чисел бесконечное множество, и сами бесконечности лишь незадумчивому взгляду представляются чем-то однородным.

Бесконечности могут быть самыми разными. Бесконечность натуральных чисел бесконечно «слабее» бесконечности чисел дробных. А бесконечность иррациональных чисел бесконечно «сильнее» бесконечности дробных чисел. И это понятно – мы знаем, что, начав с единицы, можно считать хоть до миллиарда, хоть до септильона, хоть до этой самой бесконечности. Но между единицей и двойкой всегда можно вставить бесконечное число дробных чисел – и эта новая бесконечность окажется куда «бесконечнее» первой, верно? А между рациональными дробными числами можно вставить бесконечное количество чисел иррациональных, которые никакими конечными дробями не выражаются… И такая бесконечность окажется еще более бесконечной!

Впрочем, формально о чем-нибудь рассуждая, можно прийти к правильным вроде бы выводам, но не имеющим все-таки никакого отношения к реальности. Бесконечное множество вселенных, составляющих Мультиверс, – допустим, все так и есть в природе, но при чем здесь наша единственная и неповторимая действительность?

Об этом я уже говорил: на самом деле мы живем не в единственной и неповторимой Вселенной, нет, мы живем в одной из вселенных Мультиверса, и, вообще говоря, совершенно неважно, какова плотность материи в нашей Вселенной – на судьбах бесконечного числа других вселенных, входящих в Мультиверс, это не сказывается никак. Среди других вселенных есть замкнутые, открытые, расширяющиеся, сжимающиеся, стационарные, возникшие в результате Большого взрыва и без него, бесконечные в пространстве и конечные во времени, а также наоборот – конечные в пространстве, но существующие вечно… И даже более того – вселенные, где материя не обладает такими атрибутами, как пространство и время. И еще – вселенные, состоящие вовсе не из материи, а из какой-то иной субстанции, материей в нашем определении не являющейся. И в такой вселенной уж наверняка нет ни пространства, ни времени, она существует в каких-то не познанных нами пока измерениях и развивается в пределах физических законов, о которых мы не имеем ни малейшего представления.

Идея Мультиверсума пришла в физику относительно недавно. Для того чтобы теоретики отнеслись к ней вполне серьезно, понадобилось лет сорок – не так много для древней науки. Основу для будущих работ в области Мультиверсума заложил в 1957 году американский физик Хью Эверетт-мл., защитивший докторскую диссертацию на весьма, вроде бы, специфическую тему о ветвлении волновых функций. Хью Эверетт произвел в физике революцию, заявив о том, что «свободы воли и права выбора у элементарной частицы действительно нет, а это означает, что в каждый момент времени совершаются не одно, а два или больше действий, допускаемых решениями волновых уравнений, и мироздание расщепляется на две или больше новых составляющих».