Жизнь – это случайность пространства и времени

Многие жители планеты Земля были заворожены первыми снимками, полученными с космического телескопа Джеймса Уэбба: лаконичные изгибы галактик, абрикосовые нити туманностей, остатки взорвавшихся звезд. Менее живописная, но все же революционная часть миссии Уэбба – поиск признаков жизни в других уголках Вселенной. Для этого телескоп анализирует звездный свет, проходящий через атмосферы далеких планет. Каждый вид молекул оставляет свой собственный отпечаток на проходящем свете, и некоторые молекулы, такие как кислород, углекислый газ и метан, могут указывать на наличие жизни. И, кстати, Уэбб уже нашел доказательства наличия углекислого газа по крайней мере на одной планете за пределами нашей Солнечной системы.

Учитывая миллиарды планет в нашей галактике и миллиарды галактик в наблюдаемой Вселенной, мало кто из ученых верит, что наша планета – единственная среда обитания, где есть жизнь. Тем не менее, обнаружение убедительных доказательств существования живых организмов в других местах космоса имело бы глубокое эмоциональное и психологическое значение, а также философский и теологический смысл. Такая находка заставит нас, людей, пересмотреть некоторые из наших фундаментальных убеждений: Как мы определяем понятие “жизнь”? Каковы возможные разновидности жизни? Откуда взялись живые существа? Существует ли некое космическое сообщество разумных видов?

На самом деле, последние научные исследования показывают, что жизнь во Вселенной, если она существует, то встречаться будет крайне редко. Несколько лет назад ученые, используя результаты исследования спутника “Кеплер” для оценки доли звезд с возможными пригодными для жизни планетами, подсчитали, что даже если на всех потенциально пригодных для жизни планетах действительно есть жизнь, то доля живой материи во Вселенной чрезвычайно мала: примерно одна миллиардная часть одной миллиардной. Это как несколько песчинок в пустыне Гоби. Очевидно, что мы, живые существа, представляем собой совершенно особо редкую комбинацию атомов и молекул.

Но, возможно, жизнь встречается еще реже. В середине 1970-х годов австралийский физик Брэндон Картер отметил, что наша Вселенная удивительно хорошо настроена для возникновения жизни. Например, если бы ядерная сила, удерживающая центры атомов вместе, была немного слабее, то сложные атомы, необходимые для жизни, никогда не смогли бы образоваться. Если бы она была немного сильнее, то весь водород в молодой Вселенной превратился бы в гелий. Без водорода не существовало бы воды (H2O), а большинство биологов считают, что вода необходима для жизни.

Еще один пример тонкой настройки Вселенной: если бы “темной энергии”, заполняющей космос, обнаруженной в 1998 году, была немного больше, чем есть на самом деле, то Вселенная расширялась бы так быстро, что материя никогда не смогла бы собраться вместе, чтобы образовать звезды, необходимые для всех сложных атомов, которые нужны для возникновения жизни. А при немного меньшем количестве темной энергии Вселенная расширялась бы и реколлапсировала так быстро, что звезды не успели бы сформироваться.

жизнь, космос, времени

Наблюдение Картера о том, что наша Вселенная тонко настроена на возникновение жизни, было названо “антропным принципом”. Важный вопрос, поднятый этим принципом, таков: Почему? Почему Вселенная должна заботиться о том, есть ли в ней одушевленная материя? 

Теологический ответ на этот вопрос – космическая форма разумного замысла. Наша Вселенная была создана всемогущим и целеустремленным существом, которое хотело, чтобы в ней была жизнь. 

Другое объяснение, более научное, заключается в том, что наша Вселенная является лишь одной из огромного количества вселенных, называемых мультивселенными, которые имеют широкий диапазон значений ядерных сил, количества тёмной энергии и многих других фундаментальных параметров. В большинстве этих вселенных эти значения не укладываются в узкий диапазон, позволяющий возникнуть жизни. Мы живем в одной из вселенных, благоприятных для жизни, потому что в противном случае нас бы здесь не было. Наше существование и сама наша Вселенная – это просто случайность, один из бесконечных бросков космической игральной кости.

Подобная линия мышления может объяснить, почему планета Земля имеет такие благоприятные условия для жизни: жидкая вода, умеренные температуры (в настоящее время), обильный кислород для метаболизма более высокого уровня. Очевидное объяснение заключается в том, что существует множество планет, даже в нашей собственной Солнечной системе, на которых нет ни жидкой воды, ни приятных температур, ни кислородной атмосферы. На этих планетах нет жизни. Мы здесь, чтобы строить дома, писать романы и задавать вопросы о собственном существовании, потому что мы живем на одной из небольшой части планет, где есть подходящие условия для жизни. В общем, одушевленная материя не только редко встречается в нашей конкретной вселенной, но и, похоже, не существует в большинстве возможных.

Физики, особенно физики-теоретики, хотели бы думать, что существует только одна возможная вселенная, согласующаяся с фундаментальными законами природы, как одно единственно правильное решение кроссворда. Если бы это было так, мы смогли бы вычислить, почему наша Вселенная должна быть такой, какая она есть.

Возможность существования множества других вселенных с различными свойствами, множеством различных решений для одних и тех же фундаментальных законов природы, глубоко беспокоит многих ученых. Это похоже на то, как если бы вы пришли в обувной магазин и обнаружили, что вам подходит 42 размер 3, а потом выяснили, что и 40 и 45 размеры тоже подходят одинаково хорошо.

Современные физики гордятся тем, что могут рассчитать всё, исходя из “первых принципов”, то есть из нескольких фундаментальных законов. Например, физик может рассчитать, как быстро мяч упадет на пол, если его уронить с высоты одного метра, используя принцип, известный как “сохранение энергии”: Общая энергия в замкнутой системе постоянна, даже если эта энергия может менять форму. Сохранение энергии, в свою очередь, вытекает из еще более глубокого принципа, называемого “инвариант времени”: Законы природы не меняются от одного момента к другому.

Используя основные принципы, физики смогли рассчитать цвет неба, детальные орбиты планет, силу магнетизма в электроне и многие другие явления. Но если существует множество различных вселенных, соответствующих одним и тем же исходным принципам и законам, то фундаментальная природа нашей Вселенной неисчислима. Некоторые основные свойства нашей Вселенной должны были бы быть случайностью. А физики ненавидят случайности. Если бы было слишком много случайностей, ничто не было бы предсказуемым. Садовая тележка может внезапно зависнуть в воздухе. Солнце может всходить в одни дни, а в другие – нет. Мир стал бы ужасным местом.

жизнь, космос, времени

Есть еще один тревожный аспект идеи мультивселенной. Даже если это множество других вселенных реально, возможно, не существует никакого способа доказать или опровергнуть их существование. По определению, вселенная – это замкнутая область пространства и времени, которая не может послать сигнал в другую такую область даже в бесконечное будущее. Таким образом, вселенная не может общаться с другой вселенной. Скорее всего, гипотеза о существовании множества вселенных должна быть принята или отвергнута как вопрос веры. 

Как ученые не любят случайностей, так им и не нравится, когда их заставляют принимать на веру то, что они не могут доказать. Но мультивселенная и другие аспекты этого странного космоса, в котором нам выпало жить, могут не только быть неизвестны нам на данный момент, но и принципиально непознаваемы. Хотя такое утверждение противоречит давним традициям науки, оно предлагает немного смирения, что является хорошим лекарством для любой профессии.

Гипотеза мультивселенной принимается не всеми учеными. Но одно можно сказать почти наверняка: Жизнь в нашей Вселенной встречается крайне редко. Жизнь также редка и во времени, в долгой разворачивающейся истории Вселенной. В какой-то момент в будущем, возможно, через несколько сотен миллиардов лет, после того как все звезды сгорят и все источники энергии будут исчерпаны, жизнь в нашей Вселенной закончится – не только жизнь, подобная земной, но и жизнь всех видов. Эра жизни закончится.

Что мы должны сделать с этим осознанием? Ну, хотя бы ощущение родства со всеми живыми существами. Мы, живые существа, – единственный механизм, с помощью которого Вселенная может наблюдать за собой. Мы, живые существа, несколько песчинок в пустыне, являемся тем особым расположением атомов и молекул, которое может попытаться постичь и записать это ослепительное зрелище существования. В ограниченном, но реальном смысле мы, живые существа, помогаем придать вселенной смысл. Без нас космос был бы просто космосом.

Читайте также: Жизнь Исаака Ньютона была одним долгим поиском Бога

1 комментарий к “Жизнь – это случайность пространства и времени”