Наука Плоского мира. Книга 4. День Страшного Суда - Пратчетт Терри Дэвид Джон (электронные книги без регистрации txt, fb2) 📗
Существует, однако, другой способ. Вместо того чтобы принимать предпосылку о тонкой настройке и пытаться её объяснить (или оправдать её существование), можно изменить саму предпосылку. Для начала заметим, что довольно странно, когда физики не могут думать ни о каком другом пути строения вселенной, кроме сохранения нашей, но с изменёнными константами. Ещё более странно, что верующие связывают таким же ограничением творческий потенциал своего всемогущего божества. Но даже если принять это ограничение, ещё десять лет назад стало совершенно ясно, что привычное описание тонкой настройки страдает неоправданным мистицизмом, если не граничит с мифологией.
Вопросы слишком глубоки, чтобы избегать их, предлагая поверхностные «объяснения», упускающие из виду самое главное. Например, слабый антропный принцип (мы можем наблюдать Вселенную, только если она подходит для нашего существования) на самом деле объясняет, почему наша Вселенная должна подчиняться нескольким довольно строгим ограничениям. Она должна потому, что мы существуем. В действительности это всего лишь парафраз выражения: «Вселенная такова, какова она есть». Это ничем не отличается от оправдания существования, скажем, серы и вывода о том, что атомная теория должна быть чем-то большим, нежели мы привыкли считать. Слабый антропный принцип только на первый взгляд отличается от имеющего такое же значение слабого серного принципа, [75] разве что касается нас, а не куска жёлтого минерала. Однако коперниковский принцип предупреждает людей, чтобы они не воображали о себе слишком многого, и в этом случае он не ошибается. Мы не более чем одно из доказательств. Столь же убедительно можно доказать, что Вселенная «тонко настроена» для создания серы.
Слабый антропный принцип доходит лишь до этого пункта. Он не объясняет, почему существует именно такая Вселенная, а не какая-нибудь другая, особенно учитывая, что чуть ли не любая альтернатива должна якобы либо взорваться в момент своего возникновения, либо оказаться настолько скучной, что в ней будут образовываться лишь самые примитивные структуры. Однако сильный антропный принцип (Вселенная была создана для того, чтобы в ней существовало человечество) тоже ничего не объясняет. Мы можем так же точно сформулировать сильный серный принцип: Вселенная была создана для того, чтобы в ней существовала сера.
Почему именно мы? Сильный антропный принцип просто исходит из самоочевидности того, что именно мы – главная цель. Сера?! Не смешите мои тапочки!
Давайте сначала потренируемся на истории с углеродом, в которой легче разобраться, а уже затем бросим взгляд на загадочные фундаментальные константы. Мы уже обсуждали эти проблемы в «Науке Плоского мира II: Глобус», и сейчас нам придётся повторить кое-что из того, о чём мы уже говорили. Постараемся сделать это как можно короче.
Астрофизики нарисовали довольно подробную картину того, как образуются химические элементы. Комбинации элементарных частиц (протонов, нейтронов или их более экзотических предшественников), сформировавшиеся в газопылевых облаках, образовали атомы легчайшего химического элемента – водорода. Молодая Вселенная была достаточно горяча, чтобы атомы водорода сливались вместе, создав ещё один лёгкий элемент – гелий. Затем облака коллапсировали под воздействием собственной гравитации, провоцируя начало ядерных реакций. Так рождались звёзды, внутри которых началось формирование новых химических элементов с большими атомными весами, в том числе железо. Более тонкие процессы, происходящие в красных гигантах, соединяли более тяжёлые элементы, вплоть до висмута. Остальное требовало высокоэнергетических процессов, происходящих лишь в сверхновых, при массивных звёздных взрывах.
В 1954 году астроном Фред Хойл понял, что с углеродом всё не так чисто. Во Вселенной его как-то слишком много, чтобы это можно было объяснить известными ядерными реакциями. А углерод незаменим для жизни. Углерод может образовываться в красных гигантах посредством тройной гелиевой реакции, во время которой три ядра гелия (атомы без своих электронов) сливаются практически одновременно. Ядро гелия содержит два протона и два нейтрона. Комбинация трёх из них должна давать ядро с шестью протонами и шестью нейтронами, то есть углерод.
В плотной среде красного гиганта ядра могут сталкиваться достаточно часто. Однако сложно представить, что, как только соединяются два атома, к ним тут же «цепляется» третий. Следовательно, процесс должен происходить в два этапа. Сначала сливаются два ядра гелия, образуя бериллий, к которому уже затем присоединяется третий атом. К сожалению для авторов этой теории, изотоп бериллия, участвующего в данной реакции, распадается за одну десятую квадриллионной доли секунды. Вероятность того, что за этот промежуток времени в бериллий попадёт третье ядро гелия, ничтожно мала. Хойл это знал, как знал и то, где искать лазейку. Если сумма энергий бериллия и гелия будет близка к уровню энергии углерода, то ядра сольются практически мгновенно, и всё сойдётся. Подобное совпадение энергий называется ядерным резонансом. Никакого подходящего резонанса тогда известно не было, однако Хойл настаивал, что именно так всё и должно быть. Ведь в противном случае и самого Хойла, сделанного чуть ли не целиком из углерода, тоже бы не существовало. Он предсказал, что неизвестный энергетический уровень углерода должен равняться примерно 7,7 МэВ (миллион электронвольт – удобная единица энергии для ядерных реакций). В середине 60-х годов экспериментатор Уильям Фаулер отыскал-таки резонанс в 7,65 МэВ, то есть отличавшийся от предсказанного Хойлом всего на 1 %. Хойл представил это открытие как триумф «антропного» стиля мышления: выяснение чего-то о Вселенной, отталкиваясь от факта существования человека. То бишь без тонкой настройки нас бы здесь не было.
Звучит впечатляюще, и именно так это преподносилось. Однако мы можем увидеть здесь тенденцию к преувеличению. Для начала ссылка на людей абсолютно излишня и неуместна. Значение имеет лишь количество углерода во Вселенной, а не то, что может из него получиться. Нам не нужно апеллировать к собственному существованию, чтобы узнать количество углерода. В книге «Несостоятельность концепции тонкой настройки» Виктор Стенджер ссылается на немецкого философа Хельге Крага, исследовавшего историю предсказания Хойла. Изначально Хойл не связывал ядерный резонанс с существованием жизни вообще и человеческой жизни в частности. Никто не пытался приплести к нему антропный принцип в течение тридцати лет. «Клеить ярлык антропного предсказания на значение 7,65 МэВ или использовать последнее как пример предсказательной силы антропного принципа – путь к заблуждению», – пишет Краг. Pan narrans сработал снова, а человеческая страсть к нарративиуму переписала историю.
Далее. Утверждение, что «без тонкой настройки ядерного резонанса нас бы здесь не было», это просто-напросто ложь. Число 7,65 МэВ требуется вовсе не для обоснования существования углеродной жизни. Это то количество энергии, которое нужно для обоснования наблюдаемого количества углерода. Если изменить количество энергии, углерод всё равно возникнет, но в других объёмах. Хотя и не столь отличающихся, как может показаться. Команда под руководством Марио Ливио подсчитала, что в границах между 7,596 МэВ и 7,716 МэВ объёмы получившегося углерода будут одинаковы. Любой показатель, превышающий 7,933 МэВ, произведёт достаточно углерода для возникновения углеродной жизни. Более того, если показатель энергии опустится ниже 7,596 МэВ, возникнет больше углерода, а не меньше. Самый низкий показатель энергии, при котором будет произведено достаточно углерода для возникновения жизни, – это основное состояние атома углерода, равняющееся 7,337 МэВ. Короче говоря, никакой тонкой настройки не требуется.
В любом случае, ядерным резонансам нет числа, поскольку атомные ядра имеют множество энергетических уровней. Ничего удивительного, что отыскался один подходящий.
