Термин «мультивселенная» стараниями писателя Майкла Муркока еще в 1960-е перебрался из квантовой физики в научную фантастику, но настоящую популярность завоевал недавно — благодаря успеху анимационного сериала «Рик и Морти», фильма «Всё везде и сразу» и последних проектов Marvel. Правда, в науке и поп-культуре мультивселенные понимают по-разному. Разобраться в этих противоречиях поможет новая книга американского физика Пола Халперна «Очарование мультивселенной», вышедшая в издательстве Individuum и доступная в Яндекс Книгах. Изучив этот труд, Кинопоиск собрал несколько научных версий реальности, граничащих с фантастикой: в одной из них, возможно, находимся сейчас и мы.
Выбор имеет значение: ветвящиеся миры Хью Эверетта
В конце 1950-х годов американский физик Хью Эверетт выдвинул идею «многомировой интерпретации»: наш мир — лишь один из множества параллельных миров, причем реальность продолжает ветвиться, и каждый человеческий выбор создает новые варианты. Эверетт использует известный пример с котом Шрёдингера: в его теории эксперимент создает два равноценных параллельных исхода — в одной версии реальности кот остается жив, в другой исследователь испытывает муки совести из-за того, что принес животное в жертву бездушной науке.
Вселенная, идеальная для жизни: антропный принцип Брэндона Картера
В начале 1970-х сразу несколько физиков во главе со Стивеном Хокингом пришли к выводу, что условия, в которых возникла наша Вселенная, были близки к идеальным: если бы скорость расширения материи в момент Большого взрыва была меньше второй космической, Вселенная схлопнулась бы до того, как успели сформироваться галактики и звезды; а если бы скорость была больше, то материя разлетелась бы по космосу до того, как образовались связанные системы. Если бы гравитация во Вселенной была сильнее, то сформировались бы только гигантские звезды, не способные поддерживать обитаемые планетарные системы. А если бы ядерное взаимодействие оказалось слабее, водород не смог бы превращаться в более тяжелые элементы — и любая жизнь оказалась бы невозможна.
В 1973 году английский физик-теоретик Брэндон Картер предложил гипотезу, объясняющую исключительно благоприятные для жизни условия, сложившиеся в нашей галактике. Согласно антропному принципу, наш сегмент пространства-времени был сразу настроен таким образом, чтобы в нем могли появиться люди или другие разумные существа. А возникнуть эти настройки могли лишь в том случае, если изначально существовало множество вселенных с разными космологическими параметрами. И в большинстве альтернатив никакая разумная жизнь возникнуть просто не могла — либо же она в корне отличается от нашей.
Вечная инфляция и пузырьковые вселенные
В 1980 году физик Алан Гут разработал теорию инфляционной Вселенной. Согласно этой теории, на самом раннем этапе развития, сразу после Большого взрыва, Вселенная в силу своей плотности расширялась с гораздо большей скоростью, чем ранее предполагалось.
Советский физик Андрей Линде доработал идею Гута, предложив концепцию вечной инфляции, согласно которой механизм этого расширения не просто включился однажды, сразу после Большого взрыва, а продолжает постоянно действовать в самых разных регионах пространства.
Согласно вычислениям Линде, регулярные инфляционные всплески должны приводить к постоянным возникновениям новых вселенных из квантовой пены. Не все эти вселенные долговечны, некоторые лопаются сразу после появления, другие же формируют успешные и долговечные образования, каждое с собственными условиями и параметрами. Поскольку Линде проводил аналогии с пузырьками, возникающими из мыльной пены, эта теория получила название пузырьковой вселенной.
Струнный ландшафт
В 1970-е годы в физике получила распространение теория струн, поначалу призванная объяснить, как сильное ядерное взаимодействие соединяет кварки и антикварки, а в дальнейшем превратившаяся в своеобразную теорию всего, объединяющую общую теорию относительности и квантовую механику. В ее основе лежит идея о том, что реальность состоит из бесконечно малых вибрирующих струн, уступающих размерами атомам, электронам и даже кваркам. Когда эти струны вибрируют, скручиваются или сворачиваются, создаваемые ими эффекты наблюдаются на самых разных уровнях, от физики элементарных частиц до гравитации.
В середине 1980-х в рамках этой теории появился термин «пространство Калаби — Яу» — если совсем грубо, это космологическая модель, утверждающая бесконечную многомерность самозамкнутой вселенной. В середине 2000-х физик Майкл Р. Дуглас опубликовал серию работ, где утверждалось, что во Вселенной может существовать бесконечное множество конфигураций пространств Калаби — Яу (точная цифра звучит как десять в пятисотой степени), причем для каждой конфигурации действует собственная версия физических законов. Другими словами, в мире присутствует астрономически огромное количество вселенных, большая часть из которых компактна и лишена всяческой жизни. Физик-теоретик Леонард Сасскинд назвал это множество струнным ландшафтом.
Переключение между реальностями
В 1997 году физик Дэвид Дойч опубликовал книгу «Структура реальности. Наука параллельных вселенных». Он утверждает в ней, что время постоянно, а все допускаемые законами Вселенной исходы событий существуют параллельно, с той лишь разницей, что процент того или иного исхода зависит от вероятности его достижения. Согласно Дойчу, наш разум переключается с одного исхода событий на другой по собственной воле, подчиняясь лишь фундаментальным законам физики (другими словами, человек может путешествовать из реальности в реальность, но не может проходить сквозь стены).
Эффект бабочки
Еще одна гипотеза, часто встречающаяся в научной фантастике, — идея, что путешественники во времени, отправившиеся в прошлое, своими действиями меняют ход событий в настоящем. Классический пример — рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром», где герой, отправившийся на машине времени в юрский период, случайно раздавил бабочку — и это приводит к тому, что в новой версии настоящего меняются правила грамматики, а на президентских выборах побеждает совсем другой кандидат.
По словам Халперна, этот феномен могла бы объяснить теория многомировой интерпретации Эверетта — при условии, что сами путешествия во времени были бы возможны. Однако большинство физиков по-прежнему сходятся в том, что при всем многообразии мультивселенных такие путешествия абсолютно немыслимы. Чтобы проверить эту гипотезу, физик Стивен Хокинг в 2009 году организовал в Кембридже вечеринку для путешественников во времени, приглашения на которую были разосланы на следующий день после самой вечеринки. К сожалению, в гости к Хокингу так никто и не пришел.
Мультивселенные в науке и поп-культуре
Халперн специально оговаривает, что под термином «мультивселенная» подразумеваются очень разные вещи. Если большинство физиков, допускающих существование мультивселенной, считают, что в параллельных вселенных действуют принципиально иные физические законы, параметры и условия, то популярная культура в основном использует многомировую интерпретацию Эверетта или идею ветвящихся реальностей при путешествии в прошлое: и в киновселенной Marvel, и в «Рике и Морти», и во «Всё везде и сразу» существует огромное количество альтернативных реальностей (при наличии одной основной), которые отличаются лишь тем, что одни и те же люди в разных версиях Вселенной могут быть героями, злодеями или крокодилами, Спок либо носит бороду, либо нет, а Человек-паук выглядит как Тоби Магуайр, Эндрю Гарфилд либо Том Холланд.
Читайте книгу Пола Халперна «Очарование мультивселенных» в Яндекс Книгах
Автор: Алексей Ионов