Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности - Макс Тегмарк

Чтобы учить людей тому, что представляют собой научные концепции и как научный подход улучшит их жизнь, надо подходить к делу научно. Нужны защищающие науку новые организации, использующие те же научные инструменты маркетинга и фандрайзинга, которыми пользуется антинаучная коалиция. Нам надо прибегать ко многим из средств, которые заставляют ученых чувствовать себя неловко, от рекламы и лоббирования до фокус-групп, выявляющих наиболее эффективные формулировки. Не следует, однако, опускаться до интеллектуальной нечестности, поскольку в этой битве у нас в руках самое мощное оружие из всех – факты.

Ваше личное будущее

Предоставив большую часть этой книги рассмотрению самых отдаленных и абстрактных уровней физической реальности, последнюю главу мы посвятим постепенному возвращению домой и поговорим о будущем нашей Вселенной и человеческой цивилизации. Окончательно вернувшись домой, мы поговорим о том, что все это значит для нас – для вас и для меня.

Смысл жизни

Фундаментальные математические уравнения, которые, по-видимому, управляют нашей физической реальностью, не содержат ссылок на смысл, и Вселенная, лишенная жизни, скорее всего не имела бы никакого смысла. Посредством людей и, возможно, других жизненных форм Вселенная осознает себя, и это мы создали понятие смысла. Так что не Вселенная придает смысл жизни, а жизнь придает смысл Вселенной.

Хотя вопрос о смысле жизни можно интерпретировать множеством способов, одна из интерпретаций носит очень практичный, приземленный характер: «Почему я хочу продолжать жить?» Люди, которые, как я знаю, чувствуют осмысленность своей жизни, обычно с удовольствием просыпаются по утрам. Такие люди, мне кажется, подразделяются на две большие группы в зависимости от того, в чем они находят счастье и смысл. Иными словами, проблема смысла имеет два решения, нисходящее и восходящее, и каждое годится, по крайней мере, для некоторых людей.

В первом случае удовлетворенность приходит «сверху». Хотя жизнь здесь и сейчас может быть неудовлетворяющей, она приобретает смысл в силу того, что является элементом чего-либо грандиозного и более осмысленного, превосходящего по масштабу личность. Во втором случае удовлетворенность приходит «снизу», от малых вещей здесь и сейчас. Если мы ловим миг и получаем удовлетворение от красоты цветов на обочине, от помощи другу, от встречи родственников, пришедших посмотреть на ребенка, то мы будем чувствовать благодарность за то, что живы, даже если большая картина включает менее радостные элементы вроде испарения Земли умирающим Солнцем или гибели Вселенной.

Лично для меня восходящий подход более чем обеспечивает raison d’être [смысл существования], а элементы нисходящего я воспринимаю просто как бонус. Для начала я нахожу поистине замечательным то, что пучок частиц способен обладать самосознанием и что конкретному пучку, который зовется Максом Тегмарком, везет с пищей, кровом и свободным временем, чтобы восхищаться Вселенной, – благодарность за это я не могу выразить словами.

Почему мы должны заботиться о Вселенной

Если есть параллельные вселенные, где разыгрываются все физически возможные варианты будущего, то почему стоит беспокоиться о нашей Вселенной? Если реализуются все исходы, почему важен выбор, который делаем мы? В самом деле, зачем вообще тревожиться о чем-либо, если в мультиверсе IV уровня само изменение есть иллюзия? Нам предоставлен выбор из двух рациональных альтернатив:

1. Мы заботимся по крайней мере о чем-нибудь и так осознанно проживаем жизнь.

2. Мы ни о чем не заботимся, ничего не делаем или поступаем совершенно случайным образом.

И я, и вы уже сделали выбор в пользу первого варианта. Лично мне это кажется разумным. Но у этого выбора есть логическое следствие. Когда я думаю о людях, о которых забочусь, мне кажется логичным заботиться также об их цивилизации, планете и Вселенной. И кажется менее логичным беспокоиться о других вселенных, поскольку мои решения здесь, в нашей Вселенной, по определению не могут на них воздействовать – они, таким образом, не зависят от того, о чем я забочусь. С учетом этого ограничим дальнейшую дискуссию нашей собственной Вселенной и рассмотрим, какую роль мы играем в ней.

Незначительны ли мы?

Вглядываясь в ночное небо, легко почувствовать свою незначительность. Чем глубже я понимал беспредельность космоса и наше место в нем, тем менее значительным я себя чувствовал. Но теперь это не так!

Со времен наших далеких предков, любовавшихся звездами, человеческое эго перенесло серию тяжелых ударов. Прежде всего мы оказались меньше, чем думали. Эратосфен показал, что Земля в миллионы раз больше человека, а его соотечественники-греки выяснили, что Солнечная система в тысячи раз больше Земли. Но при всем значении для нас Солнце оказалось непримечательной рядовой звездой, одной из сотен миллиардов, составляющих галактику. Она, в свою очередь, лишь одна из сотен миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной, сферической области космоса, свет из которой успел дойти до нас за 14 млрд лет с момента Большого взрыва. Наши жизни незначительны и во временном, и в пространственном отношении. Если историю космоса, насчитывающую 14 млрд лет, принять за один год, то 100 тыс. лет человеческой истории превратятся в 4 минуты, а столетняя жизнь – в 0,2 секунды. Мы узнали, что не представляем собой ничего исключительного. Дарвин открыл нам, что мы лишь животные. Фрейд научил, что мы иррациональны. Машины обыграли нас в шахматы и в викторину Jeopardy! И, чтобы добить, космологи заявили: мы даже не состоим из наиболее распространенного типа материи.

Чем больше я узнавал, тем менее значительным себя чувствовал. Но мое мнение изменилось. Почему? Я пришел к пониманию того, что высокоразвитая жизнь очень редка, но обладает огромным потенциалом, делающим наше место в пространстве и времени чрезвычайно важным.

Одиноки ли мы во Вселенной?

Читая лекции по космологии, я часто прошу поднять руки слушателей, считающих, что где-то во Вселенной есть разумная жизнь. И в любой аудитории – от детсадовцев до студентов – таких неизменно оказывается большинство. Когда я спрашиваю почему, чаще всего я слышу в ответ, что космос огромен и где-нибудь статистически должна иметься жизнь. Но верен ли этот аргумент? Я думаю, что нет.

Американский астроном Фрэнсис Дрейк отмечал: вероятность того, что в космосе есть разумная жизнь, можно вычислить, перемножив вероятность существования пригодной для обитания среды (скажем, подходящей планеты), вероятность того, что там возникнет жизнь, и вероятность того, что жизнь станет разумной. Когда я был аспирантом, никто не мог оценить ни одну из трех вероятностей. После впечатляющих открытий планет у других звезд в прошлом десятилетии кажется, что пригодные для жизни планеты широко распространены, и только в нашей Галактике их миллиарды. Правда, вероятности возникновения жизни и разума остаются неопределенными. Некоторые эксперты считают, что одно из этих явлений, а, возможно, и оба, почти неизбежно возникают на большинстве пригодных для обитания планет. Другие думают, что жизнь и разум являются чрезвычайно редкими явлениями, поскольку для успеха необходимо пройти сквозь одно или несколько эволюционных «бутылочных горлышек». Кое-кто предполагает решение проблем типа курицы и яйца на ранних стадиях самовоспроизведения жизни. Например, современной клетке, чтобы построить рибосому – крайне сложную молекулярную машину, которая считывает генетический код и строит по нему белки, – нужна другая рибосома, и неочевидно, что самая первая рибосома могла эволюционно возникнуть из чего-то более простого. Другое обсуждаемое «бутылочное горлышко» – возникновение развитого интеллекта. Так, несмотря на то, что динозавры доминировали на Земле более 100 млн лет, в тысячу раз дольше, чем существует современный человек, эволюция, похоже, вовсе не толкала их к развитию интеллекта и изобретению телескопа или компьютера.

Следует признаться: мы понятия не имеем, какая доля планет несет разумную жизнь. Априори, прежде чем мы смогли проверить другие планеты, любые порядковые оценки не лучше и не хуже других. Стандартный научный подход к моделированию таких крайне неопределенных ситуаций обозначается термином однородное логарифмическое априорное распределение вероятности. На обыденном языке это означает, что доля планет с разумной жизнью примерно с равной вероятностью может быть одна из тысячи, одна из миллиона, одна из миллиарда, одна из триллиона, одна из квадриллиона и т. д.

Если так, насколько далеко от нас находится ближайшая цивилизация? Из нашего предположения следует, что это расстояние также подчиняется однородному логарифмическому априорному распределению, то есть априори, до получения каких-либо конкретных данных, ответ с равной вероятностью будет 1010 м, 1020 м, 1030 м, 1040 м и т. д. (рис. 13.7).