На лужайке Эйнштейна. Что такое НИЧТО, и где начинается ВСЕ - Аманда Гефтер

Но я была в замешательстве.

– Если вы смотрите на причинно-связанную область, почему вы имеете дело с вероятностями? – спросила я. – Если вы ограничиваете себя областью пространства-времени, в которой все, что вы когда-либо захотите наблюдать, находится в вашем распоряжении, то для чего нужно измерение? Вам не нужно рассчитывать вероятность увидеть что-либо – просто откройте глаза и посмотрите вокруг.

К сожалению, пояснил Буссо, это не так просто. В мире, где правит бал хаотическая инфляция, законы физики внутри причинно-связанной области изменяются со временем, поскольку каждый вакуум с положительным значением темной энергии является нестабильным и подлежит распаду. Согласно общепринятой точке зрения, наша Вселенная образовалась в состоянии с ложным вакуумом – состоянии, устойчивом лишь на время, поскольку значение энергии не минимально. После этого Вселенная полетела вниз, раздуваясь быстрее света, устремляясь к состоянию истинного вакуума. В этом состоянии мы живем последние 13,7 млрд лет. Но, как мы теперь знаем, наш вакуум также не является истинным, даже если он и не такой ложный. Наш вакуум пропитан темной энергией, плотность которой хоть и невелика, но все же заметна, в то время как истинный вакуум не должен иметь совсем никакой темной энергии. В нашей Вселенной мы находимся на устойчивом возвышении, на плато, но точный квантовой толчок всегда может послать нас через край, куда-то вниз. По дороге мы можем где-то на время задерживаться, чтобы осмотреться. Каждая остановка – это новый Большой взрыв, каждое промежуточное плато – вселенная. Этот конечный, но невообразимо разнообразный путь космической истории – тоже своего рода мультивселенная, несмотря на то что она не имеет ничего общего с какой-либо реальностью за пределами светового конуса.

Как и распад радиоактивного атома, вакуумный распад любой вселенной – случаен, им не управляет ничто более определенное, чем вероятность. Как наблюдатель вы не знаете, в какой вселенной находитесь, так что если вы захотите сделать проверяемые предсказания, вам необходима вероятностная мера, чтобы рассчитать, с чем вам, скорее всего, придется столкнуться.

– Итак, вы начинаете с какого-то вакуума, считаете все вероятности каналов его распада, а потом суммируете их, – сказал Буссо. – Вместо глобальной мультивселенной у вас имеется вакуумный ансамбль внутри одной причинно зависимой области.

Если вы хотите что-то предсказать – например, значение плотности темной энергии, то вам не надо учитывать другие пузыри в мировой мультивселенной. Достаточно учесть возможные истории внутри вашего собственного космического горизонта. Результатом было то, что Буссо назвал причинно-связанной мерой.

Казалось бы, хорошая идея: взять бритву Оккама, отрезать все, что находится за вашим горизонтом, сделать пространство-время конечным и определить вероятностную меру, основанную на истории вакуумных распадов, раскрутить на полную катушку антропный принцип для мультивселенной, уклонившись от необходимости иметь дело с «попперацци» и избавившись от метафизического бремени недоступных вселенных.

Но дальше – больше.

– Я думал, что нашел радикально новое направление, избежав необходимости держать в поле зрения всю мультивселенную целиком, – сказал Буссо. – Потом я понял, что локальная причинно-связанная мера воспроизводит те же самые вероятности, какие дает мера глобального светового конуса. Для меня это было сильным шоком.

Во фразе «мера глобального светового конуса» определение «глобального» более уместно, чем «светового конуса». Это одна из большого количества глобальных мер на выбор, из тех, которые видят все сквозь горизонты, из тех, которые, по словам Буссо, на каком-то уровне неверны. Но эта глобальная мера, однако, обладала тем, чем не обладали другие: она давала точно те же вероятности, что и причинно-связанная мера.

– Я и подумать не мог, что две настолько разные меры могли привести к одному и тому же результату, – сказал Буссо. – Мне это было удивительно.

Мы с Рафаэлем Буссо. Калифорнийский университет в Беркли.

Фото: У. Гефтер.

Два вида, один – открывающийся глазам Бога, охватывающего взором всю мультивселенную, и внутренний взгляд одного наблюдателя – были полностью эквивалентны. Дуальны. Так что, хотя глобальный подход в корне неверен, локальный подход предполагал, что мы по-прежнему можем говорить о глобальной мере, как будто она действительно что-то значит. Говорить о мультивселенной, не имея при этом дела ни с чем за пределами нашего собственного горизонта. Я пометила в своем блокноте: «Лучший из обоих миров».

– Мы думали, что в космологии наметился определенный сдвиг, – сказала я, – от Вселенной в божественной перспективе к точке зрения единичного наблюдателя.

– Не все смотрят на вещи подобным образом, – сказал Буссо. – Но я бы сказал, что это неизбежно. В контексте рассуждений о черных дырах Сасскинд обнаружил, что вы получите неверный результат, если попытаетесь мысленным взором окинуть то, что происходит над горизонтом событий, и то, что происходит под ним, словно бы с высоты птичьего полета. Получается, что вы ксерокопируете информацию, нарушая законы квантовой механики. С моей точки зрения, ограничивать это рассуждение только случаем черных дыр было слишком радикально. Оно сообщает нам нечто очень существенное о том, как обстоят дела в мире в целом.

– Но вы показали, что существует дуальность между глобальной и локальной картинами мира, – сказала я. – Не делает ли это глобальный взгляд снова возможным?

– Все же локальный подход – более фундаментальный, – сказал Буссо. – Должен таким быть. Все дело в том, как построить глобальную мультивселенную из этих локальных причинно-связанных областей.

Я кивнула. Может быть, у меня, в конце концов, и есть надежда. Может быть, пойдет такой вариант: взять несколько независимых авторов и причинно связать их вместе, хотя я понятия не имела, на что будет похожа получившаяся книга. Разным авторам разные главы?

– Могли бы вы приписать реальность явлениям за пределами нашего космического горизонта? – спросила я, вторя глубочайшему вопросу космологии, сформулированному Сасскиндом.

– Я бы сказал, что явления там, возможно, чуть-чуть отличны от явлений здесь, но я бы не стал говорить о тех и других одновременно. Но все зависит от того, насколько для вас важна их «реальность», – сказал он, смеясь. – Я верю, что наиболее фундаментальный способ описания космологии достижим лишь через ограничение его одной причинно-связанной областью пространства-времени.

– Мы пытаемся выяснить, каковы ингредиенты окончательной реальности, – сказала я. – Очевидно, нам нужна теория квантовой гравитации, чтобы определить их. Что это может быть? Струны?

Я была практически уверена, что я знала ответ, так как из-за AdS/CFT-соответствия они были вычеркнуты из нашего списка. Струны представляли собой голографическую проекцию обычных частиц, и ни одно из этих двух описаний не превосходило другое в «реальности». Но все-таки Буссо был струнным теоретиком, поэтому я решила спросить его об этом.