Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной - Леонард Сасскинд

Стоит отметить, что, несмотря на свой скептицизм, Герард не исключает антропного объяснения, но вместе с тем не предлагает и альтернативного объяснения для факта невероятно тонкой настройки космологической постоянной. Однако в своём скептическом отношении к окончательной «теории всего», я думаю, он прав.

Том Бэнкс – ещё один скептик. Том – один из глубоких мыслителей в мире физики, и его разум всегда открыт для новых идей. Его скептицизм, как и скептицизм ‘т Хоофта, относится не столько к антропной аргументации, сколько к определению Ландшафта, который даёт теория струн. Тому принадлежит множество важных вкладов в эту теорию, но по его же собственному мнению, Ландшафт метастабильного вакуума может оказаться иллюзией. Том утверждает, что теория струн и теория вечной инфляции ещё недостаточно хорошо поняты, чтобы с уверенностью утверждать, что Ландшафт – это математическая реальность. Если критерием является определённость, то я согласен с ним. Но Бэнкс чувствует, что математика теории струн может оказаться не только неполной, но и вообще ошибочной. Пока что его аргументы не выглядят убедительными, но они вызывают серьёзную озабоченность.

А что думают обо всём этом более молодые физики? В целом они открыты новым идеям. Хуан Малдасена в свои тридцать с небольшим лет оказал огромное влияние на всех теоретиков своего поколения. Его работа превратила голографический принцип в практический инструмент. Как и Виттена, его часто посещают великие математические озарения; как и Полчински, он оказал огромное влияние на физическую интерпретацию математических результатов. Относительно Ландшафта он однажды бросил: «Я надеюсь, что это неправда». Подобно Виттену, Малдасена надеется на единственность как Законов Физики, так и истории Вселенной. Однако же, когда я спросил его, питает ли он какую-нибудь надежду на то, что на самом деле никакого Ландшафта не существует, он ответил: «Нет. Боюсь, что нет».

В Стэнфордском университете – моём доме – существует более-менее единодушное, по крайней мере среди физиков, мнение, что Ландшафт существует. Мы должны стать его исследователями, научиться ориентироваться в нём и составить его карту. У нас есть два тридцатилетних лидера: Шамит Качру и Ева Сильверстейн. Оба заняты конструированием гор, долин и обрывов на Ландшафте. Если бы я захотел назвать кого-нибудь современным Рубом Голдбергом, то это, безусловно, был бы Шамит. Только не поймите меня неправильно. Я не хочу сказать, что он делает плохие машины. Напротив, Шамит лучше, чем кто-либо другой из струнных теоретиков, умеет приспосабливать сложные детали этих машин для конструирования моделей Ландшафта. А антропный принцип? Он идёт в комплекте с Ландшафтом. Он составляет неотъемлемую часть рабочей предпосылки для всех моих ближайших коллег в Стэнфордском университете, как молодых, так и старых.

На другом конце страны, в Нью-Джерси, находятся два величайших в мире центра теоретической физики: Принстон с его физическим факультетом и Институт перспективных исследований. Однако в двадцати милях к северу, в Нью-Брансуике, есть ещё один локомотив, тянущий физику вперёд, – Ратгерский университет. Одной из его достопримечательностей является звезда по имени Майкл Дуглас. Как и Виттен, Дуглас и гениальный физик, и серьёзный математик. Но для нашей истории гораздо более важно, что он ещё и отважный исследователь Ландшафта. Дуглас поставил перед собой задачу изучения статистики Ландшафта, вместо того чтобы исследовать свойства отдельных долин. Он использует методы математической статистики, чтобы оценить, какие свойства являются наиболее распространёнными, какой процент долин лежит на той или иной высоте, какова вероятность, что долина, экспоненциально стремящаяся к суперсимметричному состоянию, окажется пригодной для жизни. Несмотря на то что он предпочитает использовать термин «статистический подход» вместо термина «антропный принцип», справедливо будет сказать, что Дуглас находится на антропной стороне баррикады.

Космологи разделились по этому вопросу поровну. Джим Пиблс из Принстонского университета – патриарх американской космологии. Пиблс был пионером в каждом космологическом открытии. Ещё в конце 1980-х годов он одним из первых начал подозревать, что космологические данные свидетельствуют о существовании чего-то вроде ненулевой космологической постоянной. Напоминаю: это было в конце 1980-х годов! Обсуждая с ним космологические проблемы, я был поражён невинным признанием, что, по его мнению, многие черты Вселенной можно объяснить только с привлечением антропной аргументации.

Сэр Мартин Рис, британский Королевский астроном, – одержимый энтузиаст Ландшафта, Мегаверсума и антропного принципа. Мартин – ведущий европейский космолог и астрофизик. Многие аргументы, которые я использовал для обоснования антропного принципа, я узнал от него и от американского космолога Макса Тегмарка.

С Андреем Линде и Александром Виленкиным вы уже знакомы. Подобно Рису и Тегмарку, они принадлежат к лагерю сторонников антропного принципа. Линде так выразил своё мнение:

«Те, кому не нравится антропный принцип, обычно отрицают его с порога. Разумеется, этот принцип не является универсальным оружием – это просто полезный инструмент, позволяющий сосредоточиться на фундаментальных физических проблемах, которые могут иметь антропное решение, отделяя их от всего остального. Вы можете любить или ненавидеть антропный принцип, но я уверен, что в конечном итоге вам придётся его использовать».

Стивен Хокинг работает вместе с Мартином Рисом в Кембридже, но у меня нет сомнений, что его взгляды очень во многом совпадают с моими. Вот цитата из лекции, прочитанной Стивеном в 1999 году:

«Я буду описывать то, что я вижу в качестве возможной основы для квантовой космологии на базе М-теории. Я не стану ограничивать себя в предположениях и рискну утверждать, что антропный принцип имеет важное значение при выборе решения для представления нашей Вселенной из всего зоопарка решений, допускаемых М-теорией».

Это говорит о том, что мы со Стивеном наконец-то хоть в чём-то сошлись во мнениях.

Но не все космологи с этим согласны. Среди наиболее известных в этой области американцев Пол Стейнхардт и Дэвид Спергель являются наиболее яростными противниками всего, что даже отдалённо пахнет антропным принципом. Стейнхардт, чьи чувства я более или менее представляю, утверждает, что он ненавидит Ландшафт и надеется, что эту гипотезу рано или поздно опровергнут. Но, как и Малдасена, он пока что не может придумать, как это сделать. Вот выдержка из работы Стейнхардта:

«Я надеюсь, что в ближайшие десятилетия физики, наконец, воплотят в жизнь свою мечту о подлинно научной “окончательной теории” и будут оглядываться на нынешнее повальное увлечение антропным принципом как на безумие тысячелетия».

Отец инфляционной теории Алан Гут сохраняет нейтралитет. Алан истово верует в густонаселенный Ландшафт. Именно он придумал термин «карманная вселенная». Но не будучи струнным теоретиком, он всё же благожелательно относится к идее дискретуума. Другими словами, он менее привержен идее о том, что количество возможных вакуумных состояний экспоненциально велико. Что касается антропного принципа, то я подозреваю, что Алан – латентный верующий. Всякий раз, когда я его вижу, я спрашиваю, не определился ли он, на что он неизменно отвечает,[104] что пока нет.

Напоследок я припас своего старого друга Дэвида Гросса. Мы с Дэвидом дружим больше сорока лет. Всё это время мы сражались друг с другом, споря до хрипоты, иногда отчаянно, но всегда с большим уважением к мнению друг друга. Я думаю, что когда мы станем двумя старыми несносными ворчунами, мы всё равно будем продолжать сражаться. Возможно, мы уже ими стали.

Без сомнения, Дэвид – один из величайших физиков в мире. Он наиболее известен как один из главных архитекторов квантовой хромодинамики, то есть динамики адронов.[105] Но важно, что он уже давно занимает должность одного из наиболее высокопоставленных генералов в армии струнных теоретиков. В середине 1980-х, будучи профессором в Принстоне, Дэвид со своими коллегами Джеффом Харви, Эмилем Мартинеком и Райаном Ромом произвёл сенсацию, обнаружив гетеротическую теорию струн. Эта новая версия теории струн выглядела гораздо больше похожей на реальный мир элементарных частиц, чем любая предыдущая. Кроме того, в то же самое время Эд Виттен со своими сотрудниками Энди Строминджером, Гари Горовицем и Филиппом Канделасом изобрёл компактификацию многообразий Калаби – Яу (и тоже в Принстоне). Когда эти работы были обнародованы, мир физики ахнул: результаты выглядели настолько реалистичными, что казалось, лишь несколько месяцев отделяет нас от окончательной, завершённой, уникальной теории элементарных частиц. Мир затаил дыхание… и не дышит до сих пор… и уже посинел.