Всесвіт для людини?

У давнину людина була центром світу, увесь Всесвіт був створений і обертався навколо неї. Наука перетворила нас на мізерну піщинку, загублену в порожнечі Космосу. Але останніми роками ці дві діаметрально протилежні картини світу химерним чином поєдналися в концепції, що дістала назву «антропний принцип».

У день своєї смерті, 24 травня 1543 року, паралізований Миколай Коперник побачив щойно надруковану головну працю свого життя — трактат «Про обертання небесних сфер». Із цієї книги почалося вигнання людства з центра світу, де Земля поступилася своїм місцем Сонцю. Через пів століття великий фантазер Джордано Бруно поставив під сумнів і центральне положення Сонця, до смерті — на жаль, своєї власної — налякавши суспільство ідеями про множинність населених світів. І ось чотири століття потому ми живемо на третій із восьми планет біля пересічного світила на околиці величезної Галактики. У ній 400 мільярдів зір, ще більше навколо неї інших галактик, і це лише крихітна частина Всесвіту. А останнім часом космологи всерйоз заговорили про множинність всесвітів. Цей послідовний відхід від уявлення про особливе місце людства у Всесвіті наприкінці XX століття стали називати принципом Коперника. Раз у раз він підтверджувався спостереженнями, але все одно викликав внутрішній протест, адже людині властиво почуватися центром світу.

У 1973 році, коли відзначали 500 років від дня народження Коперника, у Кракові відбулася позачергова асамблея Міжнародного астрономічного союзу, на яку з’їхалися сотні дослідників з усього світу. Прибув туди й молодий астрофізик Брендон Картер. Обтяжений, як він згодом писав, «надмірним схилянням перед принципом Коперника», Картер своєю доповіддю вніс дисонанс у ювілейні вихваляння. «Наше положення у Всесвіті, — стверджував він, — з необхідністю є привілейованим, принаймні настільки, щоб допускати наше існування». Якщо випадково вибрати точку у Всесвіті, ми, найімовірніше, потрапимо кудись у міжгалактичний простір, де не буде ані зір, ані планет, а лише надзвичайно розріджений газ — кілька атомів на кубометр. Але й усередині Галактики людина не могла з’явитися ані в міжзоряному просторі, ані біля короткоживучих зір-гігантів, ані на газових планетах, ані на безатмосферних астероїдах. Більша частина Всесвіту зовсім непридатна для життя, тож місце нашого мешкання далеко не пересічне. Це твердження, яке Картер назвав слабким антропним (від грецького ánthrōpos — «людина») принципом, по суті, було лише порадою не надто захоплюватися принципом Коперника та враховувати, що особливості нашого розташування у Всесвіті позначаються на результатах спостережень.

Але в тій самій доповіді було сформульовано й сильний антропний принцип, полеміка навколо якого триває донині. Він проголошував: «Всесвіт має бути таким, щоб на певній стадії допускати появу спостерігача». Багато хто почув у слові «має» твердження про певну мету існування Всесвіту, і тим самим формулювання набуло метафізичного, можна навіть сказати релігійного, звучання: Всесвіт створений для людини, а отже, вона, попри скромність своїх розмірів, необхідна для величезного Космосу. Щоправда, сам Картер не мав на увазі нічого подібного: йдеться лише про те, пояснював він у тій самій доповіді, що наші теорії мають ураховувати факт існування у Всесвіті мислячих спостерігачів. Перефразовуючи Декарта, він казав: «Я мислю, отже, Всесвіт це допускає». Але запізно: від кинутого метафізичного каменя вже пішли кола. На те були свої причини. Щоб розібратися в них, доведеться почати здалеку.

Дивовижні збіги

У 1919 році німецький математик Герман Вейль підрахував, що сила електричної взаємодії між протоном та електроном в атомі водню на 39 порядків (тобто в $10^{39}$ разів) більша за їхнє гравітаційне притягання. Це колосальна величина. Ціна миски благодійної юшки лише в $10^{13}$ разів менша за річний обсяг світової економіки. Але сумою в $10^{39}$ разів меншою не оплатити й одну молекулу баланди. Чому така велика різниця фундаментальних сил, що зв’язують дві елементарні частинки? Адже зовні формули гравітаційної та електростатичної взаємодій такі схожі. Було зрозуміло, що це співвідношення визначає різницю масштабів мікро- й макросвіту. Але чому воно саме таке, а не, скажімо, $10^{15}$ або $10^{75}$? Це питання тоді залишилося без відповіді.

1. Роберт Дікке (1916— 1997) запропонував перше пояснення тонкого налаштування Всесвіту 2. Фред Гойл (1915—2001) зробив перше передбачення на основі антропних ідей, яке підтвердилося. Фото: SPL/EAST NEWS

У другій половині 1930-х років німецький фізик Ганс Бете, який емігрував до Америки, побудував теорію термоядерних джерел енергії зір, згідно з якою запасів водневого палива сонцеподібним зорям вистачає на кілька мільярдів років — цифра тоді майже немислима. Англійський фізик Поль Дірак порівняв цей найбільший часовий інтервал, що траплявся в науці, із найменшим (на той момент $10^{-24}$ секунди), потрібним світлу, щоб пройти шлях, рівний розміру протона. Співвідношення знову вийшло близько $10^{39}$. Невже це просто випадковий збіг?

Відповідь дав у 1961 році американський астрофізик Роберт Дікке, який показав, що лише тоді, коли співвідношення Вейля та Дірака великі й близькі одне до одного, зорі вироблять достатньо важких елементів, зокрема вуглецю, щоб виникло життя та з’явилася людина. Якби, наприклад, гравітація була сильнішою або швидкість світла меншою, ці співвідношення змінилися б, і наша поява стала б неможливою. Виходило, що наш Всесвіт наче спеціально пристосований до появи в ньому розумних істот.

Після Другої світової війни теорію синтезу елементів у зорях успішно розвивав британський астрофізик Фред Гойл. Він докладно опрацював усі етапи цього складного процесу й цілком міг би претендувати на Нобелівську премію, можливо, якби згодом не так захоплювався публічною критикою загальноприйнятих астрофізичних ідей. Виступаючи на Бі-бі-сі, він дуже емоційно нападав на теорію гарячого Всесвіту, називаючи її не інакше як «біг-бенг» — Великий вибух. Однак зневажливе слівце прижилося й стало науковим терміном, а от «нобелівка» оминула Гойла. Що, втім, не применшує його досягнень у фізиці зір.

На початку 1950-х Гойл працював над механізмом синтезу вуглецю з гелію: спочатку пара ядер гелію (альфа-частинок) зливається в ядро берилію, потім до нього додається третє ядро гелію й утворюється вуглець. Але розрахунки показували: при зіткненні берилію та гелію виникає нестійке ядро, яке зазвичай відразу розпадається. Тоді Гойл висунув сміливу гіпотезу: можливо, фізики-ядерники недостатньо уважно вивчили ядро вуглецю, пропустивши один із його збуджених станів — саме той, що потрібен для ефективної реакції ядер берилію та гелію. Гойл навіть обчислив енергію потрібного стану — близько 7,7 мегаелектронвольта (МеВ). Гіпотезу було опубліковано в 1952 році, і вже наступного року вона підтвердилася експериментально — у спектрі збуджень ядра вуглецю-12 виявився раніше невідомий резонанс з енергією 7,66 МеВ.

Це видатне передбачення переконливо підтвердило теорію ядерних джерел енергії зір. Але ще цікавіше те, що без цього резонансу — якби, наприклад, його енергія була відсотків на 10 вищою або нижчою — вуглецеве життя було б неможливим. Схоже, нам знову пощастило зі Всесвітом.

За залізною завісою

У світі пріоритет висунення антропного принципу визнають за Брендоном Картером (1973) і почасти за Робертом Дікке (1961). Однак у СРСР подібні ідеї висловлювали помітно раніше. Григорій Мойсейович Ідліс у 1957—1958 роках розглядав Всесвіт як «типову населену космічну систему» та зазначав, що його вирізняє з усіх можливих світів наявність необхідних і достатніх умов для існування життя. Абрам Леонідович Зельманов сформулював подібні ідеї ще раніше, у 1955 році, а в 1970-му, ще до виступу Картера, дав їм дуже містке формулювання: «...ми є свідками процесів певного типу тому, що процеси іншого типу відбуваються без свідків». Однак праці радянських астрофізиків не були відомі на Заході, тож там антропний принцип згодом сформулювали цілком незалежно.

Брендон Картер у 1973 році сформулював слабкий і сильний антропні принципи

Тонке налаштування

Після того як Брендон Картер сформулював антропний принцип, фізики та космологи азартно взялися перевіряти, як позначаться на можливості людського існування різні модифікації фізичних законів. За сучасними уявленнями все розмаїття фізичних явищ зводиться до чотирьох основних взаємодій: гравітаційної, електромагнітної, слабкої та сильної. Рівняння, які їх описують, містять так звані фундаментальні сталі. Серед них швидкість світла, що задає темп найшвидших процесів, стала Планка, яка визначає масштаб квантових явищ, гравітаційна стала, що характеризує силу всесвітнього тяжіння, а також маси, заряди та інші параметри низки елементарних частинок. Значення фундаментальних сталих, а всього їх сьогодні налічують 26, не виводять із теорії, а вимірюють експериментально (причому далеко не всі вони на сьогодні відомі). Природно, у фізиків виникли запитання: чим визначаються величини цих сталих і що сталося б із нашим Всесвітом у разі їх зміни?

Почнімо хоча б із частинок, з яких складаються атоми. Позитивно заряджені протони лише на 0,14% легші за нейтрони, позбавлені електричного заряду. Але ця різниця приблизно вдвічі більша за масу електрона. Надлишок маси дозволяє вільному нейтрону спонтанно випустити електрон (і антинейтрино), перетворившись на протон. А от протон не може самочинно стати нейтроном — для цього йому потрібно звідкись отримати масу, якої бракує. Тому протони стійкі, а нейтрони — ні. Якби маса протона була лише на чверть відсотка більшою, ситуація стала б протилежною, і Всесвіт утратив би водень, адже його ядра — це саме поодинокі протони. Без водню не спалахнули б зорі, не утворилися б важкі елементи й, звісно, у такому нейтронному світі не було б життя. Але й помітно зменшити масу протона також не можна. Інакше нейтрони стануть надто нестійкими й перетворюватимуться на протони навіть усередині атомних ядер (як це відбувається з деякими радіоактивними ізотопами). Електричне відштовхування перенасичених протонами ядер привело б до їх руйнування, і у Всесвіті залишився б лише водень, чого для життя явно недостатньо.

А що, як змінити відносну силу фундаментальних взаємодій? Наприклад, трохи посилити ядерну взаємодію, що зв’язує протони й нейтрони. Це зробить стабільним атомне ядро, яке складається з двох протонів без нейтронів, так званий дипротон, або гелій-2. Розрахунки показують, що в такому світі відразу після Великого вибуху всі протони об’єднуються в пари й у Всесвіті не залишається водню, а отже, не буде ані води, ані життя. А якщо лише в кілька разів посилити гравітацію (пам’ятаєте, вона в $10^{39}$ разів слабша за електромагнетизм), зорі, стиснувшись, почнуть вигоряти в десятки тисяч разів швидше, не залишаючи часу для біологічної еволюції. Змініть слабку взаємодію, яка визначає поведінку нейтрино, — і перестануть вибухати наднові, що розсіюють у космосі вироблені в зорях важкі елементи, і ми втратимо планети.

Виявилося, що в законах фізики буквально ні до чого не можна доторкнутися без ризику отримати світ, позбавлений спостерігачів. Цей дивний факт стали називати «тонким налаштуванням» Всесвіту, і він наполегливо вимагав пояснення.

У центральній області Туманності Кіля відбуваються бурхливі процеси, без яких не могло б виникнути життя: газ і пил стискаються гравітацією в щільні темні глобули, народжені в них зорі виробляють важкі елементи, які потім розсіюються в космосі вибухами наднових

Не таке вже й тонке налаштування

Американський астрофізик і філософ Віктор Стенгер вважає, що тонкість налаштування нашого Всесвіту сильно перебільшена. Хоча змінювати фундаментальні сталі окремо досить небезпечно, за їх спільної зміни можуть виникати цілком придатні для життя світи. Властивості матерії в масштабах від атомів до зір у першому наближенні визначаються чотирма константами: дві з них регулюють сильну та електромагнітну взаємодії, а дві інші — це маси протона й електрона. У 2000 році Стенгер написав і розмістив в Інтернеті невелику програму MonkeyGod («Мавпячий бог», monkey.html), де можна вручну або випадково задати ці чотири константи й дізнатися, які параметри матимуть атоми, зорі та планети. Виявилося, що приблизно в половині таких випадково «створених» всесвітів час життя зір перевищує мільярд років, а числа Вейля й Дірака приблизно у 5% випадків збігаються за порядком величини. Тобто область антропних параметрів зовсім не така мала, як заведено вважати. До того ж усі антропні міркування виходять із того, що розумні спостерігачі неодмінно мають бути, подібно до людей, представниками вуглецевої форми життя. Цей «вуглецевий шовінізм» сильно скорочує діапазон можливих умов існування розуму. Ми не знаємо інших його форм, але це зовсім не означає, що вони неможливі, а швидкий розвиток комп’ютерів дає в цьому плані чималий простір для фантазії.

Бог прогалин і Мультиверс

Фізик і популяризатор науки Пол Девіс зібрав цілу колекцію пояснень тонкого налаштування. Він починає з тривіальної можливості, яку називає «Абсурдним Всесвітом»: просто прийняти такий світ як даність і відмовитися від спроб пояснення. Як не дивно, це найпоширеніше ставлення людей до проблеми тонкого налаштування, адже більшість ніколи про неї не замислювалася.

Інший популярний підхід — списати все на надприродного Налаштувальника, який спеціально запланував появу людини. Це так званий креаціонізм — релігійна течія, що прагне знайти у природі наукове підтвердження існування Бога. Основний аргумент креаціоністів — указівка на те, що наука не має готових пояснень, як світ набув тих чи інших властивостей, відкритих самою ж наукою, чи то тонкого налаштування констант, чи то механізму спадковості. Критики у відповідь кажуть, що креаціоністи вірять у «бога прогалин», буття якого обґрунтоване лише прогалинами в сучасних знаннях. Останніми роками поширилася політкоректна версія креаціонізму — «теорія розумного задуму». З неї вилучено всі явні згадки про Бога, а йдеться лише про невідомий розум, який керує нашим світом. Ви вільні уявляти його хоч архітектором Матриці, хоч зеленими чоловічками. Так креаціоністи намагаються подолати юридичну заборону на викладання релігійних ідей в американських державних школах.

Олександр Віленкін залишив СРСР у 1976 році й нині очолює Інститут космології в Університеті Тафтса (США). У своїй книзі «Багато світів в одному» він пропонує синтез принципу Коперника й антропного принципу, який дозволяє отримати перевірювані передбачення з гіпотези про множинність всесвітів

Дещо ближчою до науки є гіпотеза про існування певного ще не відкритого принципу, який перешкоджає виникненню Всесвіту, нездатного породжувати розумних істот. На відміну від теорії розумного задуму такий обмежувальний принцип має природне походження й може бути вивчений. Ще тоншою є парадоксальна гіпотеза американського фізика Джона Вілера — того самого, який вигадав термін «чорна діра». Ще в 1979 році він запитував: «Породжуючи на певному етапі свого існування спостерігачів-учасників, чи не набуває, своєю чергою, Всесвіт завдяки їхнім спостереженням тієї відчутності, яку ми називаємо реальністю?» Виходить, що існування Всесвіту в минулому пояснюється його властивостями, які виявляться лише в майбутньому. Подібні ідеї не є релігійними, але й науковими їх не можна визнати, оскільки з них не випливає жодних перевірюваних наслідків. Назвімо їх умовно метафізичними.

Серед наукових підходів до пояснення тонкого налаштування Пол Девіс називає дві ідеї, що гостро конкурують. Одна з них стверджує, що наявне налаштування Всесвіту виводиться з певної ще не побудованої фундаментальної фізичної теорії з такою самою математичною незаперечністю, як значення числа з геометричних побудов. Їй протистоїть ідея Мультиверсу, яка стверджує, що ми живемо в одному з величезної кількості не пов’язаних між собою всесвітів, де рідкісним чином збіглися сприятливі для життя параметри. Нас не дивує, що ми мешкаємо в унікальному для Всесвіту місці — на поверхні планети з кисневою атмосферою, оскільки в інших умовах просто не могли б з’явитися. То чому б не припустити, що й сам наш Всесвіт — лише один із безлічі світів, кожен зі своїми законами фізики. Звісно, абсолютна більшість цих всесвітів через «неправильні» налаштування виявляться безжиттєвими, але про це все одно ніхто не дізнається, а ми з’явилися в одному з тих, де це було можливим.

Існує багато ідей про те, як виникають і де існують ці всесвіти. Американський космолог Олександр Віленкін спільно з іспанським астрофізиком Жауме Гаррігою розробили теорію, за якою в результаті квантових флуктуацій із нічого (стану без часу та простору) народжується нескінченна множина не пов’язаних між собою всесвітів з усіма можливими варіантами параметрів. За гіпотезою американського астрофізика Лі Смоліна, від будь-якого всесвіту можуть відбруньковуватися нові з іншими характеристиками. Але є й не таке екзотичне припущення про те, що фундаментальні сталі дуже повільно варіюються в просторі й часі, тож десь далеко за горизонтом видимості нашого Всесвіту фізика стає зовсім іншою, а ми просто перебуваємо на одному з рідкісних придатних для життя острівців. У будь-якому із цих варіантів антропні збіги пояснюються тим, що несумісні з життям всесвіти просто позбавлені спостерігачів.

Ідея Мультиверсу — найприродніше пояснення тонкого налаштування Всесвіту. Нерідко її навіть ототожнюють із самим антропним принципом. Але водночас це одна з найнеоднозначніших теорій сучасності. Спочатку наукова спільнота прийняла її дуже холодно. Це зрозуміло. Адже найважливіший критерій науковості — експериментальна перевірюваність. Але як перевірити гіпотезу про існування всесвітів, цілком ізольованих від нашого й тому абсолютно неспостережуваних?

Чи мав творець вибір?

Епіграфом до конкурентного наукового підходу може слугувати знамените запитання Альберта Ейнштейна: «Чи мав Бог вибір, коли творив Всесвіт?» Ці слова виражають заповітну мрію багатьох фізиків відкрити теорію, з якої виводяться значення фундаментальних сталих і властивості всіх частинок. Основи сучасної теоретичної фізики далекі від досконалості. Три з чотирьох фундаментальних взаємодій описуються квантовою теорією поля та Стандартною моделлю елементарних частинок. Але математично вони несумісні із загальною теорією відносності, яка описує гравітацію. До того ж останніми роками виявлено фізичні явища, що відхиляються від передбачень Стандартної моделі. Це змушує фізиків наполегливо шукати нову єдину Теорію всього, і серед головних претендентів на це звання — надскладна математична конструкція, відома під назвою теорії струн.

Девід Гросс, нобелівський лауреат із фізики 2004 року, вважає, що антропний принцип небезпечний для науки, оскільки заперечує необхідність пошуку остаточних пояснень параметрів нашого світу. Фото: RUSSIAN LOOK

Усі елементарні частинки в цій теорії представлені не точками, а крихітними туго натягнутими кільцями — струнами, розмір яких у мільярди мільярдів разів менший за атомне ядро. Ці кільця постійно вібрують, подібно до підкинутої в повітря велосипедної покришки. Причому відбувається це не у трьох, а в десяти просторових вимірах, де струна має набагато більше різних способів коливатися. Через надзвичайно малі розміри струн ми не бачимо їхніх шалених вигинів, але кожному типу їхніх коливань відповідає певний набір властивостей елементарної частинки — маса, заряд, спін тощо. Усі параметри елементарних частинок суто математично виводяться з аналізу можливих коливань однакових елементарних струн — не теорія, а мрія! Треба лише переконатися, що обчислені характеристики частинок збігаються зі спостережуваними, і стане зрозуміло, що жоден інший Всесвіт неможливий — Творець просто не мав вибору. Антропний же принцип доведеться списати на звалище історії як геоцентризм кінця XX століття.

У травні 2006 року в Москві з публічною лекцією виступав один із провідних фахівців із теорії струн, нобелівський лауреат Девід Гросс. Про антропний принцип він висловлювався так: «...люди приходять до цих думок від почуття безпорадності... я переконаний... що речі, які здаються спеціально створеними для нашого існування, згодом дістануть природне пояснення». Багато фізиків вважають антропний принцип і міркування про Мультиверс своєрідною капітуляцією перед труднощами пошуку остаточної теорії. На жаль, нова математика справді надзвичайно складна, і робота над нею періодично заходить у глухий кут. У черговий із них теорія струн потрапила незадовго до того, як Девід Гросс приїхав популяризувати її в Москві.

Як відомо, наш простір має три виміри. І ця фундаментальна стала також бездоганно «налаштована»: лише у тривимірному просторі атоми та планетні системи стійкі, за іншої розмірності вони неминуче руйнуються. Однак набір ступенів вільності струн, достатній для опису властивостей усіх частинок, з’являється лише в десятивимірному просторі. Цю суперечність можна розв’язати, припустивши, що 7 із 10 вимірів згорнуті, тобто у відповідних напрямках Всесвіт має мікроскопічні розміри, порівнянні з кільцями струн. За такого припущення і вовки ситі, і вівці цілі — струни отримують необхідні їм 10 вимірів, а згорнуті виміри не порушують тривимірності нашого макросвіту.

Усе було б добре, але виявилося, що згорнути «зайві» виміри можна по-різному, подібно до того, як різними способами в’яжуть вузли на мотузці. І кожному способу згортання відповідає свій набір коливань струн, а отже, свій набір фундаментальних сталих. Спочатку фізики сподівалися знайти серед можливих варіантів один, який точно відповідає нашому світу, але потім з’ясувалося, що згорнути зайві виміри можна приблизно... $10^{500}$ способами. Незрозуміло, як із такої неймовірної множини обґрунтовано вибрати один-єдиний варіант.

Коли виявилася ця проблема, один із провідних фахівців із теорії струн, Джозеф Полчинскі, який до цього був затятим противником антропного принципу, несподівано переглянув свої погляди й підтримав ідею Мультиверсу. Він вважає, що мають існувати всі варіанти згортання зайвих вимірів, і кожному відповідає всесвіт зі своїм набором фізичних законів. Лише в мізерній частці цих світів, можливо, в одному на $10^{100}$, може зародитися розум, але цього все одно достатньо для антропної аргументації.

Принцип пересічності

І все ж неспостережуваність інших всесвітів серйозно ставила під сумнів науковість антропного принципу. Якщо порівняти нову концепцію множинності світів з ідеями Джордано Бруно, то перевага буде не на боці Мультиверсу. Адже інші зорі, про які говорив Бруно, були принаймні видимі на небі, а можливість отримати сигнал з іншого всесвіту виключена в принципі.

Дивовижно, але повна неспостережуваність інших всесвітів не завадила запропонувати спосіб перевірки гіпотези Мультиверсу. Олександр Віленкін узяв за основу висунутий ним принцип пересічності, або узагальнений варіант принципу Коперника: якщо людство — лише одна з цивілізацій нескінченного Мультиверсу, то наше положення випадкове, але лише тією мірою, якою розвиток життя ймовірний у тому чи іншому місці. Серед небагатьох поєднань фундаментальних сталих, що допускають появу спостерігачів, не всі рівноцінні. За «граничних» значень імовірність виникнення розумних істот буде низькою. Для конкретної теорії Мультиверсу можна побудувати розподіл імовірностей, який виділяє найсприятливіші для життя значення фундаментальних сталих із довгими «хвостами», де існування високорозвиненого життя можливе, але малоймовірне.

Виміряти фундаментальні сталі ми можемо лише в одному — нашому Всесвіті, але, якщо Мультиверс справді існує, отримані значення, згідно з принципом пересічності, з високою ймовірністю опиняться в зоні, найсприятливішій для життя. Навпаки, якщо Всесвіт єдиний, а його параметри безальтернативно визначені певною остаточною фізичною теорією, то навряд чи вони потраплять у невелику зону максимального сприяння життю (хоча, звісно, вони мають бути в області, яка принципово допускає життя, якщо вже воно існує). Отже, ми отримуємо нехай і не дуже надійний, але все ж експериментальний метод відрізнити Мультиверс від одного-єдиного унікального Всесвіту. І цей метод уже було застосовано.

Спіральне подання таблиці Менделєєва, запропоноване професором хімії та дизайнером Філіпом Стюартом (chemicalgalaxy.co.uk), має низку переваг перед традиційним. Тло у вигляді галактики нагадує про космічне походження необхідних для життя елементів

На чиєму боці темна енергія?

У 1917 році Альберт Ейнштейн виявив, що рівняння його нової теорії тяжіння передбачають гравітаційний колапс Всесвіту. Щоб запобігти йому, він увів у них поправковий параметр, який став відомий як космологічна стала. Останнім часом її ототожнюють із густиною темної енергії, вплив якої приводить до універсального відштовхування будь-яких матеріальних об’єктів, розташованих на великій відстані один від одного.

Густина темної енергії — одна з фундаментальних сталих, що визначають еволюцію Всесвіту. Що більше її значення, то сильніше відштовхування й то важче матерії згущуватися та утворювати будь-які структури. На жаль, природа темної енергії поки невідома, і теоретично передбачити її значення не вдається. Точніше, квантова теорія дає відразу два передбачення: або строго нульове значення, або колосальна величина порядку $10^{94}$ г/см³, за якої навіть ядра атомів миттєво розриваються на частини. Можливо, саме такою була причина Великого вибуху, але в сучасному Всесвіті густина темної енергії явно не така велика. Тому до кінця минулого століття багато фізиків були переконані, що вона точно дорівнює нулю.

Проте нобелівський лауреат, космолог Стівен Вайнберг, усе ж оцінив діапазон її значень, ще сумісних з існуванням життя. Виявилося, що, якби густина темної енергії в 100 разів перевищувала сучасну густину звичайної матерії, у нашому Всесвіті не утворилися б галактики — газ, із якого вони формуються, просто розкидало б простором. А без галактик не було б ані зір, ані планет, ані життя. Достатньо багато галактик виникає лише за густини темної енергії ще на порядок нижчої, а подальше її зниження вже майже ні на що не впливає. Це і є сприятливий для життя діапазон значень космологічної сталої: від нуля до величини на порядок вищої за нинішню середню густину звичайної матерії у Всесвіті. Якщо теорія Мультиверсу правильна, космологічна стала, найімовірніше, має довільне значення в цьому діапазоні й навряд чи буде дуже малою. В іншому разі, як випливає із сучасної фізики елементарних частинок, вона має бути нульовою.

Момент істини настав на межі століть, коли різними методами нарешті виміряли космологічну сталу. Вона виявилася вдвічі вищою за густину решти матерії, тобто саме в тому діапазоні, який випливав із теорії Мультиверсу. Отже, антропний принцип дістав нехай і не дуже сильне, але все ж експериментальне підтвердження. Звісно, не виключено, що це значення вдасться вивести з певної майбутньої фундаментальної фізичної теорії, але поки рахунок усе ж на користь Мультиверсу.

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.