Уродливая Вселенная - Сабина Хоссенфельдер

Но может, я просто древняя окаменелость, покоиться бы которой в осадочных породах…

Цель науки – объяснять наблюдаемое в природе. Однако предсказаниям теории, для того чтобы проклюнуться, иногда требуется долгий инкубационный период. А стало быть, утверждаю я, серьезное отношение к мультивселенным вместо обращения с ними как с математическими артефактами, коими, думаю, они и являются, может в конце концов привести к новым открытиям. Вопрос, таким образом, сводится к следующему: насколько вероятно, что такой подход даст новые знания? И это возвращает меня к исходной проблеме, из-за которой я и отправилась в путешествие длиною в книгу: как мы оцениваем перспективы теории, в пользу которой нет никаких эмпирических данных?

Не все варианты мультивселенной абсолютно непроверяемы. Согласно теории бесконечной инфляции, например, наша Вселенная в прошлом могла столкнуться с другой вселенной, а такое «столкновение пузырей» оставило бы в реликтовом излучении измеримый след. Его искали и не нашли. Это не сбрасывает со счетов мультивселенную, но исключает существование в прошлом подобного столкновения.

Другие физики утверждают, что некоторые варианты мультивселенной могли породить особую россыпь маленьких черных дыр в нашей Вселенной, что имело бы последствия, которые мы вскоре сможем наблюдать 85. А несбывающееся предсказание теории о мультивселенной попросту означает, что нам нужно распределение вероятностей, которое сделало бы ненаблюдаемый феномен маловероятным, – так что давайте искать работающее распределение. Такой подход к космологии столь же многообещающий, как попытка постичь «Войну и мир», выкидывая все остальные книги. Но, отдадим должное этим ученым, они хотя бы пытаются.

Имеющиеся предсказания демонстрируют, что мультивселенная в принципе поддается экспериментальной проверке, но осуществима эта проверка только для отдельно взятых сценариев. Преобладающее большинство идей, касающихся мультивселенной, на настоящий момент непроверяемы – и останутся таковыми навсегда.

Лишенные этой возможности проворачивать колесо науки, некоторые физики-теоретики изобрели свой собственный метод оценивать теории – заключение пари. Космолог Мартин Рис поставил свою собаку на то, что мультивселенная существует, Андрей Линде – собственную жизнь, а Стивен Вайнберг «уверен в мультивселенной в достаточной степени, чтобы ручаться за нее жизнями и Андрея Линде, и собаки Мартина Риса»86.

Мультивселенная приобрела популярность, тогда как естественность впала в немилость, и теперь физики преподносят одну идею как альтернативу другой. Утверждается, что коль скоро у нас не получается найти числу естественное объяснение, то никакого объяснения и нет. Просто выбирать значение параметра – слишком некрасиво. Следовательно, если параметр неестественен, то он тогда может принимать любые значения, а для каждого возможного значения имеется своя вселенная. Что приводит к странному выводу: если мы не видим суперсимметричных частиц в Большом адронном коллайдере, значит, мы живем в мультивселенной.

Неужели вот в это выродилась некогда достойная почитания профессия? Раньше физики-теоретики объясняли то, что дают наблюдения. Сейчас они тщатся объяснить, почему не в силах объяснить то, чего наблюдения не дают. И ведь у них и это толком не получается! В мультивселенной вы не можете объяснить значения параметров – разве что оценить вероятность их возникновения. Но есть множество способов не объяснять что-либо.

«Итак, – спрашиваю я Вайнберга, – в случае, если мы действительно обитаем в мультивселенной, вот это требование, чтобы теория была достаточно интересной или порождала достаточно интересную физику, не бессмысленно ли оно? Вы могли бы делать то же самое с любой теорией, не предсказывающей параметры».

«Предсказывать какие-то вещи все же нужно, – отвечает Вайнберг. – Даже если вы не предсказываете параметры, вы можете предсказывать корреляции между ними. Или предсказывать параметры в рамках некоей теории, вроде Стандартной модели, но более эффективной, которая непосредственно сообщает вам массу электрона и так далее, и тогда на вопрос “Почему эта теория верна?” вы ответите: “Это максимум, куда мы сумели добраться, двигаться дальше мы уже не можем”».

Он продолжает: «Я бы не спешил устанавливать четкие требования, какой должна быть хорошая теория. Но я точно могу вам сказать, какой должна быть теория лучше Стандартной модели. Она должна сделать неизбежным наличие именно шести, а не восьми или четырех кварков и лептонов. В Стандартной модели много всего кажется произволом, а более удачная теория сделает эти вещи менее произвольными или непроизвольными вовсе».

«Но мы не знаем, как далеко можем идти в этом направлении. Я не знаю, насколько физика элементарных частиц способна улучшить нынешнюю ситуацию. Просто не знаю. Думаю, важно пробовать и продолжать ставить эксперименты, продолжать строить крупные экспериментальные установки… Но где все закончится, мне неведомо. Надеюсь, все не остановится как раз там, где мы сейчас. Не кажется мне это всецело удовлетворительным».

«Последние данные с Большого адронного коллайдера изменили ваше мнение о том, как выглядит эта лучшая теория?» – спрашиваю я.

«К сожалению, нет, – отвечает Вайнберг. – Большое разочарование. Есть некоторый намек[65] на то, что на энергиях в шесть раз выше, чем масса хиггсовской частицы, может работать какая-то новая физика. Было бы чудесно. Но мы надеялись, что Большой адронный коллайдер вскроет что-то по-настоящему новое. Не просто продолжит подтверждать Стандартную модель, а обнаружит признаки темной материи, или суперсимметрии, или чего-то еще – того, что подтолкнет нас к следующему большому шагу в фундаментальной физике. А этого не произошло».

«Насколько я понимаю, – говорю я, – в большой степени эта надежда, что Большой адронный коллайдер обнаружит нечто новое, основывалась на аргументах о естественности: чтобы масса хиггсовского бозона была естественной, должна быть и новая физика в этом диапазоне энергий».

«Я не принимаю всерьез никакие негативные выводы, согласно которым тот факт, что Большой адронный коллайдер не увидел ничего за Стандартной моделью, якобы демонстрирует, что и нет ничего такого, что решит проблемы с естественностью. Мы можем лишь исключить из рассмотрения конкретные теории, а у нас нет ни одной конкретной теории, достаточно интересной, чтобы, опровергнув ее, можно было сказать: действительно что-то сделано. Суперсимметрия не была опровергнута, поскольку ее предсказания слишком неопределенны».

«Как вы считаете, если фундаментальная теория существует, она должна быть естественной?» – осведомляюсь я.

«Да, если бы она не была естественной, то не интересовала бы нас, – отвечает Вайнберг. – Говоря, что эта теория должна быть естественной, я не имею в виду некое техническое определение естественности, которое используют некоторые теоретики физики элементарных частиц, пытающиеся накладывать ограничения на существующие теории. Под естественностью я понимаю отсутствие совершенно неожиданных равенств и чудовищных соотношений».