Ли Смолин применил биологию к космологии. Результат: вселенные рождаются, мутируют и отбираются. А мы — не цель, а побочный эффект.
Только представьте: вселенная — не машина.
Она — организм. Рождается. Живёт. Умирает. Размножается.
Чёрные дыры — не могилы. Они — матки.
Звучит как фантастика? Ли Смолин, физик-теоретик из Perimeter Institute, предложил это в 1992 году. И он не шутил. Идея получила название «космологический естественный отбор». Смысл: новые вселенные рождаются из чёрных дыр. При каждом рождении фундаментальные константы слегка мутируют. Те вселенные, которые рожают больше чёрных дыр, оставляют богаче потомство.
Так работает дарвиновский отбор — только в космическом масштабе.
Мы — не венец творения. Мы — побочный продукт. Углеродная жизнь оказалась совместима с константами, которые выгодны для чёрных дыр.
И это не просто красивая выдумка. Теория Смолина делает проверяемые предсказания. Поппер, философ науки, требовавший, чтобы теорию можно было опровергнуть, — он бы одобрил.
Проблема, которую все замалчивают
Физики любят говорить: фундаментальные константы — скорость света, гравитационная постоянная, масса протона — просто такие, какие есть. Почему? Не знаем. Повезло.
Но есть подозрение: чуть измени любую из них — и жизни не будет. Сильное взаимодействие станет слабее — атомные ядра не сформируются. Гравитация усилится — вселенная схлопнется в первые мгновения. Электромагнетизм станет чуть слабее — электроны не удержатся на орбитах.
Это называется антропный принцип: мы видим такие константы, потому что только при таких константах мог появиться наблюдатель.
Удобное объяснение. Пустое. Тавтология.
Смолин предложил другой ответ: константы эволюционировали.
Как чёрная дыра рождает вселенную
В центре чёрной дыры, согласно теории относительности, сингулярность — точка, где плотность бесконечна, пространство и время кончаются. Что там происходит — физики не знают.
Но некоторые подозревают: сингулярность может быть мостиком в новую область пространства-времени.
В 1960-х Джон Уилер — тот, кто придумал термин «чёрная дыра», — допускал нечто подобное. Смолин взял идею и добавил изменчивость.
Когда чёрная дыра схлопывается, рождается новая вселенная. Но не точная копия. Параметры новой чуть-чуть отличаются от родительской — мутация при копировании ДНК. Гравитационная постоянная сдвинулась. Масса протона — иная.
Откуда мутации? Квантовую гравитацию мы пока не понимаем, но она может создавать случайные отклонения параметров при рождении нового пространства-времени.
Отбор — кто размножается, тот и живёт
Теперь включается дарвиновский механизм.
В одних вселенных константы устроены так, что чёрные дыры образуются часто. В других — редко.
Те, в которых много чёрных дыр, рожают больше дочерних вселенных. Те, в которых мало, — меньше.
Через много поколений доминируют варианты констант, которые максимизируют производство чёрных дыр.
Космологический естественный отбор.
Смолин выдвинул гипотезу: наша вселенная — не первая. Она прошла через множество поколений. И её константы должны быть почти оптимальны для образования чёрных дыр.
Потому что если бы они были неоптимальны, она не оставила бы потомства. И нас бы в ней не было.
Предсказание, которое можно проверить
Самое сильное место теории: она делает конкретное предсказание.
Фундаментальные константы должны быть близки к значениям, которые максимизируют количество чёрных дыр, образующихся за жизнь вселенной.
Физики могут рассчитать звёздную эволюцию на компьютере. Можно посчитать, при каких константах звезды чаще коллапсируют в чёрные дыры, а не взрываются сверхновыми или не превращаются в белые карлики.
Смолин и коллеги провели предварительные расчёты. Вывод: наши реальные константы действительно близки к оптимуму. Не точно на пике — но в пределах разумного.
Это не окончательное доказательство. Но это уже не философия. Это проверяемая гипотеза.
Мы — побочный продукт
Антропный принцип льстит человечеству: всё во вселенной подогнано под нас.
Смолин переворачивает: всё подогнано под чёрные дыры. Наше существование — случайное совпадение.
Углеродная жизнь оказалась совместима с параметрами, выгодными для чёрных дыр. Если бы константы были другими, чёрных дыр было бы меньше — и нас бы не было. Поэтому мы наблюдаем именно такие константы: они разрешают жизнь, но не потому, что жизнь была целью.
«Мы не причина существования вселенной. Мы — её случайное следствие, побочный продукт космического размножения».
Смолин не против жизни. Он просто отказывается ставить её в центр мироздания.
Что оппоненты говорят против?
Критиков много.
Первое. Мы не знаем, действительно ли чёрные дыры рождают вселенные. Спекуляция, основанная на экстраполяции туда, где законы неизвестны.
Второе. Механизм мутаций констант не описан. Смолин говорит: «когда-нибудь теория квантовой гравитации покажет». Пока — пустота.
Третье. Предсказание «константы близки к оптимуму» не уникально. Ландшафт струнной теории тоже может это объяснить. Нужны более точные предсказания.
Четвёртое. Сама идея эволюции вселенных требует времени — но что такое «время» до вселенной? Смолин отвечает: время не абсолютно, «поколения» существуют в псевдовремени. Это тяжело даже для физиков.
Личное отступление: почему меня цепляет Смолин
Я читал много теорий мультивселенной. Инфляционная (вечное раздувание). Эвереттовская (квантовое ветвление). Все красивы. И все нефальсифицируемы. Сколько вселенных? Бесконечно. Какие константы? Все возможные. Не опровергнуть — но и не подтвердить.
Смолин предлагает другое. Его вселенные не бесконечны. Их популяция эволюционирует. Можно вычислить, какие константы должны быть наиболее распространёнными. И сравнить с нашими.
Это наука. Даже если в итоге окажется, что он не прав.
Мне нравится в Смолине ещё одна черта. Он не боится выглядеть странным. В интервью он говорит: «Я хочу, чтобы космология стала эволюционной наукой. Как биология. Биология без эволюции — просто коллекция фактов. Космология без эволюции — такая же».
Что, если он прав?
Если гипотеза Смолина подтвердится (а это может занять десятилетия), последствия огромны.
Мультивселенная перестанет быть метафизикой. Станет проверяемой теорией с предсказательной силой.
Наше место во вселенной изменится. Мы не вершина. Мы даже не боковая ветка. Мы — плесень на камне, который оказался в нужном месте.
Появится новый взгляд на чёрные дыры. Сейчас их изучают как экзотические объекты. Если Смолин прав, чёрные дыры — главные герои космологии. Размножающиеся особи в эволюционирующей популяции вселенных.
Смолин любит повторять: «Вселенная не должна быть гостеприимной для жизни. Она должна быть гостеприимной для чёрных дыр. То, что мы здесь, — просто удача».
Что в сухом остатке?
- Ли Смолин предложил космологический естественный отбор: чёрные дыры рождают новые вселенные с мутировавшими константами.
- Вселенные, производящие больше чёрных дыр, доминируют — как виды в биологии.
- Теория предсказывает: наши константы должны быть близки к оптимуму для образования чёрных дыр. Предварительные расчёты подтверждают.
- Если гипотеза верна, мы — побочный продукт. Углеродная жизнь случайно совместима с параметрами, выгодными для чёрных дыр.
- Это единственная теория мультивселенной, которая делает фальсифицируемые предсказания. Поппер был бы доволен.
- Критики указывают: механизм рождения вселенных из чёрных дыр пока гипотетический. Но сама идея — научная гипотеза, а не философия.
*********
Я не космолог — просто люблю читать тех, кто ими является. Теория Смолина проверяема, но окончательного подтверждения пока нет. Если знаете свежие данные — пишите, я не гордый, дополню.
Пишу о вещах, после которых по-другому смотришь на ночное небо. Если это ваше — подписывайтесь.
**********
Список источников:
- Главная книга: «The Life of the Cosmos» («Жизнь космоса») (1997) – ключевая работа Ли Смолина, где он впервые полностью изложил свою теорию для широкой аудитории.
- Русский обзор: «Вселенная единственна» – качественный обзор гипотезы и её связи с антропным принципом от кандидата физико-математических наук Александра Панова (НИИЯФ МГУ).
- Критический анализ: «On cosmic natural selection» (2006) – аргументированная критика и попытка опровергнуть предсказания теории от известного космолога Александра Виленкина (Университет Тафтса).
- Фундаментальная статья: «Scientific alternatives to the anthropic principle» – программная статья 2004 года, где Смолин представляет свой подход как строгую научную альтернативу антропному принципу.
- Философский взгляд: «Is there a Darwinian Evolution of the Cosmos?» (2002) – вдумчивый анализ, рассматривающий сильные и слабые стороны гипотезы под разными углами (физика, биология, философия).
**********
#космология #чёрныедыры #ЛиСмолин #эволюция #мультивселенная #наука #физика #дарвинизм #дзен