Диалоги (ноябрь 2003 г.) - Александр Гордон

Короче, если бы этот набор констант, к которому, повторяю, добавляют иногда и некоторые другие, скажем, скорость расширения нашей метагалактики, ее среднюю плотность (а некоторые авторы выбирают свой набор констант в дополнение к этому), то вселенная была бы совсем иной. В ней бы не было ни атомов, ни ядер атомов, ни звезд, ни галактик. Существует, таким образом, тончайшая подгонка этих фундаментальных констант друг к другу. Их изменение привело бы к другой вселенной, в которой человеку бы не было места. Это лезвие бритвы, по которой прошла наша вселенная, оно просто поразительно. Никто никогда не думал, что эта игра констант может быть столь тонкой. И космологи, физики, астрономы задумались над этой проблемой. Таким образом я ответил бы на ваш вопрос. Ощущается ли проблема в такой постановке?

А.Г. Разумеется, ощущается.

В.К. А далее два объяснения, которые были названы. Одно объяснение такое. Мы можем наблюдать не всякую по своим свойствам вселенную, потому что только в такой вселенной мы можем существовать. Второе объяснение – вселенная такова, какую мы наблюдаем, потому что существует человек – как некая цель или по некоторым другим причинам. Есть принцип соучастия, который телеологию, цель не вводит. Но все равно без человека, в отсутствие человека вселенная была бы другой.

Я думаю, что главным является именно сильный антропный принцип – вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе ее развития допускалось существование наблюдателей. Эта формулировка Брендона Картера. И она-то своей неожиданностью, экстравагантностью вызвала огромные споры. Прежде всего, модальность долженствования не свойственна научному принципу. Это некое требование к природе, и это очень странно. Вокруг этой формулировки и развернулись всевозможные споры.

Андрей Павленко: Я со своей стороны, хотел бы несколько снизить градус восхищения антропной аргументацией или, говоря более мягко, как-то ограничить сферу его универсальности. И в этой связи дополнить сказанное уже Владимиром Васильевичем.

Здесь, с моей точки зрения, следовало бы различить фактическую сторону дела и ту, которую мы называем философской интерпретацией этого принципа. Фактическая сторона очень конкретна, то есть она связана с конкретными людьми, конкретным временем, а в самой физике она связана с решением каких-то конкретных физических проблем. Дело в то, что в космологии начала 20 века, вслед за подтверждением Э. Хабблом нестационарной модели Фридмана в 1928 году, появляется очень большое количество интерпретаций этого открытия. Некоторые исследователи оценивали его позитивно, как реальное событие, другие исследователи говорили, что открытие Хаббла не подтверждает нестационарную модель Фридмана, и приводили ряд физических аргументов. В результате этой неоднозначности в оценке открытия Хаббла, 30-40 годы прошлого столетия характеризуются некоторым откатом от нестационарных моделей. И в космологию приходят так называемые статичные модели, то есть модели, которые описывают не эволюционирующий мир, как это было у Фридмана. Это модели Хойла, Дикке, Бонди и других исследователей.

В.К. Стационарная вселенная.

А.П. Да, модели стационарной вселенной.

В такой ситуации, а также в связи с тем, что не было точной оценки возраста вселенной после открытия Хаббла, было не совсем понятно для самих космологов, как определить или с той или иной степенью точностьи датировать возраст нашей наблюдаемой вселенной. Возрасты предполагались самые невероятные – от возраста, который совпадал с возрастом Земли, что было бы совершенно нелепостью, до каких-то совершенно невероятных значений.

В.К. И даже меньше, 2 миллиарда лет было первоначально.

А.П. По радиоактивному методу возраст определялся равным приблизительно 4,5 миллиардам лет.

И тогда физику Дикке приходит в голову совершенно фантастическая идея. Он поставил перед собой задачу: на каком основании из всего множества этих моделей выбрать наиболее реалистическую, то есть ту, которая описывает наблюдаемую вселенную, с одной стороны, а с другой – дает адекватную оценку её возраста. Ему приходит в голову поразительная идея. В самом деле, вселенная, если мы признаем, что она эволюционировала, должна была бы пройти такие стадии эволюции, о которых упоминал Владимир Васильевич, которые бы позволили на некотором этапе ее эволюции возникнуть наблюдателю. Дикке в своей статье, посвященной антропной аргументации в 1961 году в журнале «Nature» так и говорит: «Вселенная должна была бы эволюционировать так, чтобы возникли физики, которые могли бы это осознать».

Поэтому, исторически, выдвижение антропной аргументации было сделано самим физиком, это есть некоторый апофеоз физического знания. То есть вселенная проэволюционировала вплоть до физиков и, конкретно, до Дикке, который смог это осознать. И это, конечно, было очень серьезным достижением. В то время была дискуссия в связи с этим. Дикке полемизировал с другими физиками, например, с Полем Дираком и так далее.

В этой связи, я бы хотел обратить внимание еще и вот на какой любопытный факт: независимо от Дикке в 1957 наш советский, а теперь уже российский ученый Григорий Моисеевич Идлис, живя в Казахстане, опубликовал в местном академическом журнале статью с аналогичными идеями. И поэтому, если мы откроем такую известную книгу, как «Атропный космологический принцип», опубликованную Типлером и Барроу в 1986 году, то Идлис там упоминается в качестве одного из родоначальников этой идеи.

Это означает, что идея, в каком-то смысле, витала уже в воздухе. И люди живя и работая в совершенно разных местах – ведь Советский Союз был все-таки отрезан информационно – приходили к схожим выводам. Но уже в 73 году, то есть приблизительно через 14-15 лет после того, как Дикке эту идею высказал, Брендон Картер предложил уже в явной форме две формулировки принципа на Краковском конгрессе, которые стали классическим определением слабого и сильного антропного принципа.

Но Картер ведь тоже не на пустом месте предлагал эти принципы. В докладе он говорит следующим образом: до науки 20 века в физике и в космологии господствовал принцип Коперника. В соответствии с этим принципом наблюдатель не занимает никакого привилегированного места. Почему? Потому что Копернику этот принцип был жизненно необходим, ибо если бы он не опирался на этот принцип, было бы чрезвычайно трудно убедить своих оппонентов в том, что верна гелиоцентрическая модель. Он не мог апеллировать к чувственно воспринимаемым результатам. Почему? Потому что на протяжении, практически, 2-х с небольшим тысяч лет, человечество, уже зная модель Аристарха Самосского о том, что Солнце находится в центре мира, тем не менее, эту модель не принимала. Почему? Потому что она никак не согласовывалась с чувственными наблюдениями. То есть нужно было отказаться от привилегированности земного наблюдателя.

И вот поэтому Коперник утверждает этот принцип в своей работе «Об обращениях небесных сфер» и в некоторых других – в «Малом комментарии» и так далее. Поэтому Брендон Картер говорит (это четко у него зафиксировано в слабом принципе), что все-таки в каком-то смысле наблюдатель занимает привилегированное положение. В каком смысле? В том смысле, что его существование совпадает с существованием вселенной, и таким образом здесь нет того, на что указывал Владимир Васильевич, нет жесткого долженствования. Есть такое совпадение.

А сильный принцип действительно говорит о том, что вселенная должна на некотором этапе эволюции допускать существование наблюдателя. Если первый принцип просто констатирует некоторые совпадения качеств наблюдателя и окружающего мира, что, в общем, само по себе является тривиальным, то сильный принцип уже как бы выходит за рамки науки, и в строгом смысле очень многие ученые – физики и космологи – конечно, к нему относились осторожно.

В.К. Крайне отрицательно! Считали его ненаучным.

А.П. Но не все. Все-таки были такие крупные физики, как Стивен Хокинг, которые пытались его каким-то образом все-таки применить. Но в чем была прелесть слабого принципа? В том, что качества вселенной совместимы с существованием наблюдателя. Это сразу развязывало руки физикам и космологам в отбраковке нереалистических моделей. Почему? Раз ваша теория или модель (теория – это уже сформировавшаяся модель, получившая подтверждение) не допускает появления на таком-то этапе, скажем, во вселенной в возрасте около 14-15 миллиардов лет существования наблюдателя, подобного земному, значит, она нереалистична. И это вполне естественно. То есть принцип, безусловно, имел какое-то выбраковочное значение.

Но я бы хотел все-таки здесь обратить внимание на некоторые нетривиальные моменты, связанные с этим принципом, с моей точки зрения, на моменты, которые имеют сугубо философскую природу, а не физическую. Как уже сказал Владимир Васильевич, мы физику оставляем физикам. Заключаются они вот в чем, с моей точки зрения.