Но полагаться на невидимые чудеса – дело религии, не науки. Чтобы убедиться в том, что эта замечательная случайность реальна, физики обратились еще к одной грани квантового мира. С каждым фоновым полем связана некоторая частица, и если выбрать в пространстве точку и как следует по ней ударить, то можно вышибить вполне реальные частицы. Фокус в том, чтобы ударить достаточно сильно по достаточно маленькому объему. А это проблема. Пятьдесят лет работы, включая неудачную попытку постройки в США ускорителя для поверки этих идей, не дали никаких признаков существования бозона Хиггса. Мало того, я готов был поставить на то, что его не существует, поскольку работа в теоретической физике научила меня тому, что природа, как правило, обладает гораздо более богатым воображением, чем мы.
До июля 2012 года.
Открытие бозона Хиггса не снабдит нас, возможно, ни улучшенным тостером, ни более быстрым автомобилем. Но это событие – замечательное свидетельство способности человеческого разума раскрывать тайны природы, а созданной нами технологии – управлять ими. В том, что кажется пустым пространством – по существу, ничем, – скрыты те самые элементы, благодаря которым наше существование возможно.
Открытие поля Хиггса усиливает многие идеи, о которых я рассказываю в этой книге. Идея о том, что в самом начале существования Вселенная прошла через период сверхсветового расширения, называемого инфляцией, в результате которого возникли, по существу, все пространство и вещество в наблюдаемой Вселенной почти из ничего, опирается на возможность того, что в начале времен господствовало другое поле, во многом похожее на поле Хиггса, которое мы, кажется, теперь открыли.
Существование поля Хиггса, пронизывающего сегодня все пространство, тоже ставит перед нами несколько важных вопросов, в первую очередь таких: «Какие условия в ранней Вселенной привели к такой космической случайности?»; «Почему это поле имеет именно ту величину, которую мы измерили?»; «Могло ли оно быть иным?»; «Могли ли законы физики при слегка иных начальных условиях привести к возникновению Вселенной, где не было бы вещества в том виде, в каком мы имеем его сегодня?» Именно такие вопросы я обсуждаю ближе к концу книги.
Каким бы ни оказалось окончательное решение этих головоломок – и других, о которых я буду рассказывать в этой книге, – открытия в фундаментальной физике и астрономии за последние сорок лет глубоко изменили наши представления о месте человека во Вселенной, поменяв не только вопросы, которые мы перед собой ставим, но и сам их смысл. Я хочу еще раз подчеркнуть, что это, возможно, величайшее наследие современной науки, наследие, которое объединяет ее с великой музыкой, великой литературой и великим искусством и нуждается в более широком распространении.
Предисловие
Каким бы ни был наш жизненный опыт, нам приходится воспринимать его как есть, будь то мечта или кошмар, и проживать его наяву, а не во сне. Мы живем в мире, насквозь пронизанном наукой, в мире целостном и реальном. И невозможно превратить его в игру, встав на чью-то сторону.
Чтобы с самого начала внести полную ясность, я должен признаться, что не симпатизирую идее, которая лежит в основе всех мировых религий: будто бы творение нуждается в творце. Ежедневно и ежечасно возникают чудесные, прекрасные предметы и явления – от снежинок морозным зимним утром до тончайшей радуги после дождя летним вечером. Однако утверждать, будто все до единого предметы и явления созданы высшим разумом – старательно, с любовью, а главное, целенаправленно, станут разве что самые ярые фундаменталисты. Более того, многие простые смертные – как ученые, так и люди, далекие от науки, – рады тому, что на основании простых и изящных законов физики мы можем объяснить, как и почему снежинки и радуга возникают сами по себе.
Тут, конечно, можно спросить, откуда берутся законы физики, и даже задать вопрос с подвохом: кто создал эти законы? И даже если на первый вопрос ответ получен, человек, задавший его, зачастую не останавливается: «А это откуда взялось? А кто создал то?» – и т. д.
В конечном итоге многие мыслящие люди приходят к очевидному выводу: как сказали бы Платон, Фома Аквинский и современная католическая церковь, нужна Первопричина, то есть Божественная сущность, Творец всего, что есть и что будет. Иными словами, нечто или некто вечный и вездесущий.
Но, даже если постулировать наличие Первопричины, остается открытым вопрос: кто сотворил самого Творца? И в чем состоит разница между доводами в пользу вечно существующего Создателя и противоположной гипотезой о вечно существующей Вселенной, в которой его нет?
Эти доводы всякий раз напоминают мне знаменитую историю о том, как некий философ читал лекцию о происхождении Вселенной (по одной версии, это был Бертран Рассел, по другой – Уильям Джеймс). Среди слушателей нашлась одна дама, убежденная в том, что мир покоится на гигантской черепахе, опорой которой служит другая черепаха, а той – третья, и так «до самого низа!» Бесконечная цепочка созидательных сил, порождающих самое себя, и даже предположение о наличии воображаемой силы, которая выше и больше черепах, не приближает нас к ответу на вопрос, что дало начало Вселенной. И все же метафора бесконечной регрессии может оказаться ближе к реальному процессу возникновения Вселенной, нежели идея единого Творца.
Если отмахнуться от этой темы, заявив, что все упирается в Бога, вопрос о бесконечной регрессии станет лишь очевиднее. И тут я начинаю произносить свою мантру: Вселенная такова, какова она есть, нравится нам это или нет. Существование или отсутствие Творца не зависит от наших предпочтений. Мир без Бога и без цели может казаться неприятным и бессмысленным, но одно лишь это не требует существования Бога.
Подобным же образом наш разум не может с легкостью представить себе бесконечность (хотя математика, плод нашего разума, запросто с ней управляется), тем не менее из этого не следует, что бесконечности не существует. Наша Вселенная может быть бесконечной в пространственном или временном протяжении. Или же, как выразился некогда Ричард Фейнман, не исключено, что законы физики подобны слоям луковицы: как только мы выходим на новый масштаб, вступают в силу новые законы.
Более 2000 лет вопрос «почему существует нечто, а не ничего?» выдвигался в ответ на представление о том, что наша Вселенная – сложная система из звезд, галактик, людей и много чего еще – возникла без всякого первоначального замысла, намерения и цели. Обычно вопрос этот рассматривается как философский или религиозный, однако это прежде всего и главным образом вопрос о физическом мире, а значит, пытаться ответить на него также следует в первую очередь при помощи науки.
Цель этой книги проста. Я хочу показать, как современная наука в разных ее ипостасях может ответить – и отвечает – на вопрос, почему на свете есть нечто, а не ничего. Ответ на него дают и головокружительно прекрасные данные наблюдений и экспериментов, и теории, лежащие в основе большей части современной физики, – все они демонстрируют, что получить нечто из ничего можно без каких-либо затруднений. Более того, появление чего-то из ничего, вероятно,
Я делаю здесь упор на слове
Прежде чем двигаться дальше, я хотел бы посвятить несколько слов понятию «ничто», о котором в дальнейшем мы поговорим подробнее. По моему опыту, когда этот вопрос обсуждаешь публично, теологов и философов, не согласных со мной, больше всего раздражает то, что я, ученый, не вполне понимаю, что такое «ничто» (тут возникает соблазн возразить, что теологи-то как раз и есть выдающиеся специалисты по «ничему»).
«Ничто», настаивают они, это совсем не то, о чем я говорю. «Ничто» – это «несуществование» в каком-то смутном, недостаточно определенном смысле. Это напоминает мои собственные потуги определить, что такое «разумный замысел», в ту пору, когда я только-только начал дискутировать с креационистами, – в дальнейшем мне стало очевидно, что внятного определения дать невозможно, разве что от противного. «Разумный замысел» – это попросту собирательное название всего, что отрицает эволюцию. Точно так же иные философы и многие теологи снова и снова определяют «ничто» как нечто, не имеющее ничего общего с любым из тех «ничто», о которых в данный момент рассуждают ученые.