Будущее космических чисел λ, Ω, Q, ε, ω и N

Объяснение ультраранней вселенной и разработка понятия мультивселенной – задачи текущего столетия. Они будут смотреться не такими устрашающими, в случае, если мы посмотрим назад на то, что было достигнуто за XX в. Сто лет назад тайной было само сияние звезд; мы и понятия не имели о том, что находится за пределами нашего Млечного Пути, который считался статической системой. Для сравнения: на данный момент наша панорама расширилась на 10 млрд св. лет, и ее историю возможно проследить до первых долей секунды в «начале».

Само собой разумеется, физически мы можем осуществлять изучения так же, как и прежде лишь в нашей Солнечной системе, но усовершенствование телескопов и датчиков разрешает нам изучать такие далекие галактики, что свет от них шел до нас 90 % времени по окончании Большого взрыва. Мы нанесли на карту – по крайней мере в общем – большую часть пространства, которое для нас в принципе доступно, не смотря на то, что подозреваем, что за границами нашего поля зрения Вселенная занимает значительно более большое количество, свет от которого до нас еще не добрался (и, быть может, ни при каких обстоятельствах не доберется).

Из подробных наблюдений мы выясняем, как появляются космические структуры и как развиваются галактики – не только близлежащие к нам, но и популяции далеких галактик, каковые мы видим такими, какими они были до 10 млрд лет назад.

Такое продвижение допустимо лишь благодаря пониманию, которое само по себе примечательно: фундаментальные физические законы постижимы и применимы не только к Земле, но и к самым отдаленным галактикам, причем не только в настоящее время, но кроме того в первые секунды расширения Вселенной. Лишь в первые миллисекунды космического расширения и глубоко в черных дыр мы сталкиваемся с условиями, где фундаментальные физические правила остаются для нас малоизвестными.

Эксперты по космологии больше не страдают от недостатка информации. Современные успехи в большей мере принадлежат наблюдателям и экспериментаторам, а не кабинетным мыслителям. Но в будущем появятся кабинетные «наблюдатели». Результаты обзорных наблюдений галактик, подробные карты неба и т. д. будут доступны для всех имеющих подключение к интернету. Куда более широкое научное сообщество сможет учавствовать в изучении нашей космической среды обитания, контролировать свои интуитивные предположения, искать новые закономерности и т. д.

Наблюдения в значительной мере улучшились, но наше познание продвигается вперед зигзагом. Его возможно изобразить как пилообразный график – теории приходят и оспариваются, но в целом таковой график направлен вверх. Для успеха нужно больше замечательных телескопов и необходимы более замечательные компьютеры, каковые разрешат создать более реалистичные модели.

В науке имеется три великих фронта познания: большое, весьма мелкое и весьма сложное. Космология связана со всеми тремя. В течение нескольких лет космические числа λ, Ω и Q должны быть измерены так, как были измерены размер и форма Земли по окончании XVIII в. Тогда мы, быть может, решим проблему чёрной материи.

Но фундаментальной трудностью так же, как и прежде есть познание самого начала: для победы на этом фронте нужно будет подождать окончательной теории – «теории всего», допустимо одного из вариантов теории суперструн. Такая теория положит конец интеллектуальному поиску, который начал еще Ньютон, а после этого продолжали Максвелл, Эйнштейн и их последователи. Она углубит наше познание пространства, времени и главных сил, и прольет свет на загадки ультраранней Вселенной и центров черных дыр.

Быть может, такая цель недостижима. Может не быть никакой «теории всего», либо, если она имеется, быть может, ее постижение находится за пределами наших умственных свойств. Но кроме того в случае, если эта цель и будет достигнута, это еще не свидетельствует конца научных исканий. Являясь фундаментальной наукой, космология в один момент самая грандиозная из наук об окружающей среде. Ее целью есть познание того, как простой «огненный шар» развился в сложную среду обитания, которую мы видим около себя, – того, как тут, на Земле, и, быть может, во многих других биосферах где-то еще развитие живых существ могло увенчаться их собственными размышлениями о том, как они появились.

Дабы изложить эту точку зрения, Ричард Фейнман применял красивую аналогию. Представьте себе, что вы ни разу не видели, как играют в шахматы, а позже, понаблюдав за несколькими партиями, смогли осознать правила данной игры. Подобным же образом физики изучают законы и процессы, каковые руководят основными элементами природы. В шахматах знание о том, как ходят фигуры, – это всего лишь обыкновенный первый ход к тому, дабы превратиться из новичка в мастера. Аналогично кроме того в случае, если мы и знаем фундаментальные законы, изучение того, как следствия из них выяснили космическую историю, – нескончаемый поиск. Пренебрежение квантовой гравитацией, субатомной физикой и подобным препятствует нашему пониманию «начала». Но трудности интерпретации повседневного мира и явлений, каковые замечают астрономы, проистекают из их сложности. Все возможно результатом процессов на субатомном уровне, но, не смотря на то, что мы знаем соответствующие уравнения, управляющие микромиром, на практике мы не можем их решить, применив к чему-либо более сложному, чем одна молекула. Более того, если бы мы и могли, получившееся в следствии «редукционистское» объяснение не проливало бы свет на загадки. Чтобы выяснить значение сложного явления, мы вводим новые «эмерджентные» понятия. (К примеру, турбулентное движение, свойство жидкости к увлажнению и строение поверхностей жёстких тел проистекают из коллективного поведения их атомов. Их возможно «упростить» до ядерной физики, но эти понятия являются серьёзными сами по себе, такими же как «симбиоз», «естественный отбор» и другие биологические процессы, каковые в еще большей степени серьёзны по отдельности.)

Аналогия с шахматами напоминает нам еще кое о чем. Нет никакого шанса, что наша конечная Вселенная, которую мы можем замечать, могла «отыграть» все эти потенциальные возможности, не обращая внимания на то что она простирается на десятки миллиардов св. лет около нас. Это так, в силу того, что каждая оценка того, сколько разных цепочек событий могло случиться, быстро превосходит числа, гораздо большие тех, с которыми мы уже сталкивались. Количество разных вариантов развития шахматной игры по окончании того, как любой игрок сделал всего по три хода, образовывает приблизительно 9 млн. Существует значительно больше партий из более чем 40 ходов, чем те 1078 атомов, каковые находятся в пределах нашей видимости. Кроме того в случае, если все вещество во Вселенной образует собой шахматные доски, большая часть вероятных партий так и не будет сыграно. А разброс вариантов в настольной игре, разумеется, значительно меньше если сравнивать с тем разнообразием, которое предлагает природа.

Кроме того простые неодушевленные системы в целом через чур «хаотичны», дабы быть предсказуемыми: Ньютону в действительности повезло, в то время, когда он нашёл в орбитах планет один из немногих законов природы, который возможно угадать с высокой степенью возможности! Любой биологический процесс связан с значительно громадным разнообразием, чем шахматная партия, – с увеличением сложности на каждом этапе делается больше точек ветвления. В случае, если в каждой галактике, где имеется жизнь, имеются миллионы планет, похожих на Землю, то любая из них будет различаться от других. (Далеко за пределами нашей видимости существует в буквальном смысле нескончаемое пространство, где вероятна каждая комбинация событий и повторения смогут появляться вечно довольно часто.) Эта точка зрения обязана вынудить нас быть осмотрительнее с научным триумфаторством – не следует преувеличивать, как много мы в конечном итоге понимаем в хитросплетениях мира.

Темой данной книги должны были стать глубинные связи между космосом и микромиром, знаком которых есть Уроборос (рис. 1.1). Наша повседневная жизнь, очевидно сформированная субатомными силами, кроме этого обязана своим существованием правильной настройке скорости расширения нашей Вселенной, процессам образования галактик, синтезу углерода и кислорода в древних звездах и т. д. «Правила» устанавливают всего лишь пара фундаментальных физических законов; наше появление из Большого взрыва весьма чувствительно к шести «космическим числам». Если бы эти числа не были «отлично настроены», постепенное – слой за слоем – разворачивание сложной структуры Вселенной не произошло бы. Существует ли нескончаемое множество других вселенных, каковые были «не хорошо настроены» и исходя из этого стерильны? есть ли вся наша Вселенная «оазисом» в мультивселенной? Либо мы должны искать другие обстоятельства для таких благоприятных значений наших шести чисел?