Что мы знаем о происхождении Вселенной? (часть 3)
Проблема тонкой настройки физических законов.

Что мы знаем о происхождении Вселенной благодаря современной космологии, и на каком этапе проблема её происхождения переходит из плоскости физики в плоскость метафизики? (Продолжение ответа на вопрос о происхождении Вселенной. Начало см. здесь.)

ДЖОРДЖ Р. ЭЛЛИС

ПРОБЛЕМА ТОНКОЙ НАСТРОЙКИ

Заметное изменение физических законов или граничных условий в начале существования Вселенной исключило бы возможность возникновения разумной жизни в том виде, как мы её знаем. Если бы физические законы претерпели достаточно слабое изменение, это всё равно исключило бы возможность эволюционного процесса — так что со стороны действительно кажется, что все эти законы имеют «тонкую настройку» на возникновение жизни.

Мы без труда можем представить себе Вселенную, где жизнь невозможна. Теоретически может существовать Вселенная, которая расширяется, а затем снова коллапсирует лишь за сто тысяч лет; в таких временных рамках эволюция не может иметь места. Если фоновое излучение не опускается ниже 3000 градусов по Кельвину, так что вещество всегда остается ионизированным (электроны и ядра остаются отделенными друг от друга), то молекулы жизни не смогут образоваться. Многочисленные чёрные дыры, быстро втягивающие всё вещество во Вселенной, исключают стабильную среду, необходимую для развития жизни. Воздействие космических лучей может быть столь мощным, что любая хрупкая органическая структура разрушается, прежде чем успевает воспроизвести себя.

Таким образом, во Вселенной существует множество граничных условий, исключающих возникновение жизни. Кроме того, мы можем представить себе Вселенную, где законы физики (и химии) отличаются от наших. Почти любое изменение этих законов делает органическую жизнь невозможной. Если бы масса нейтрона была немного меньше, чем она есть на самом деле, то распад протонов препятствовал бы формированию атомов. Возникновение ядер углерода и кислорода в недрах звёзд требует точного соответствия двух разных уровней ядерной энергии; если бы были хотя бы немного иными, то элементы, необходимые для возникновения жизни, не могли бы существовать. Но, возможно, это самое главное — химические процессы, происходящие в человеческом организме, включают сложные схемы внутренней связи и непрерывного воспроизведения, которые были бы уничтожены, если бы постоянная тонкой структуры (управляющая природой химической связи) немного отличалась от существующего значения.

Чтобы осознать значение этих фактов, необходимо оценить степень сложности и совершенства, достигнутую в процессе развития жизни. Структура и функции отдельной живой клетки кажутся невероятно сложными, однако человек состоит примерно из десяти триллионов взаимосвязанных клеток, работающих по схеме иерархического управления как единый, целенаправленный и сознающий организм (вопрос организации); собранный через генетические «инструкции», зашифрованные в молекулах ДНК, которые считываются и выполняются в порядке, зависящем одновременно от времени и положения (вопрос развития), способный функционировать постоянно при всё возрастающем количестве клеток, от одной до десяти триллионов, и согласованно проходящий через различные этапы созревания (вопрос роста). Всё это происходит при взаимодействии ряда организмов на сходном уровне сложности, в благоприятной окружающей среде (вопрос экосистемы), а сама эта система развивается от одной-единственной клетки до того уровня сложности, который мы видим вокруг нас (вопрос эволюции).

Это становится возможным благодаря природе квантовой механики (в первую очередь, уравнению Шредингера и принципу Паули). Силы и частицы, описываемые физикой, в первую очередь, электромагнитные силы, действующие на протоны и электроны, а также сильные взаимодействия, связывающие протоны и нейтроны в ядре атома, — совместно управляют химическими, а следовательно, и биологическими процессами. Точные значения фундаментальных констант контролируют силу физических взаимодействий, что позволяет звёздам вырабатывать необходимые элементы в требуемых количествах и способствует развитию планетных систем (возникновение Солнечной системы стало возможным благодаря силе тяготения) с благоприятными условиями для жизни на Земле (здесь одним из ключевых моментов было значительное количество воды, что опять-таки невозможно при других значениях фундаментальных констант).

В целом, вся эта невообразимо сложная структура наполняет человека благоговейным трепетом. Современные подвижки в создании объединенной теории всех взаимодействий делают её ещё более поразительной, поскольку если физика достигнет своей цели и создаст единую теорию, в сущности лишенную свободных констант, то эта невероятно сложная структура будет следствием всего лишь одной теории: фактически, природа объединенной фундаментальной силы содержит в себе возможность возникновения жизни и даже с необходимостью подразумевает её.

Короче говоря, для возникновения жизни необходимо существование тяжёлых элементов; достаточное время для эволюции; соответствующие температурные условия в очень узком интервале; фиксированные значения фундаментальных констант, управляющих физическими и химическими процессами. Можно назвать ещё ряд факторов. В частности, лишь существующие законы физики, особенно первичные условия во Вселенной, допускают существование разумной жизни. Никакая эволюция вообще невозможна, если эти законы и условия не находятся в жёстких пределах, а это не обязательно для существования Вселенной в целом.

Итак, Вселенная предоставляет благоприятную среду обитания для человечества. Почему так случилось? Видимо, в силу глубинных связей между физическими аспектами Вселенной. Это не тот вопрос, который можно адресовать лишь одному аспекту структуры Вселенной; он относится к общей взаимосвязи между законами природы и граничными условиями этих законов, которые формируют Вселенную, как мы её знаем.

Отсюда мы можем перейти к глубинному вопросу, заключенному в антропном принципе: почему условия во Вселенной упорядочены таким образом, что разумная жизнь может существовать?

СЛАБЫЙ АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

Есть два чисто научных подхода к антропной проблеме. Первый называется «слабым антропным принципом» и основан на следующем заключении: не удивительно, что наблюдаемая Вселенная допускает существование жизни, так как Вселенную нельзя наблюдать, если в ней нет наблюдателей. Это, казалось бы, пустое высказывание обретает смысл, когда мы оглядываемся по сторонам и спрашиваем: в каком времени и месте во Вселенной может существовать жизнь и какие взаимосвязи необходимы для её существования? К примеру, жизнь не могла существовать слишком рано, в фазе расширения, так как ночное небо было бы слишком светлым, что противоречит граничному условию слабого антропного принципа. Развивая эту линию рассуждения, мы можем прийти к выводу, что ночное небо тёмное лишь потому, что если бы оно не было тёмным, то не было бы и наблюдателей, которые могут видеть ночное небо! Более того, можно выявить различные связи между фундаментальными константами, необходимые для существования наблюдателей; к примеру, если бы они менялись в зависимости от времени или от места, то жизнь во Вселенной была бы возможна лишь в ограниченных областях, где значения этих констант благоприятны для возникновения жизни.

При этом подходе антропный принцип в целом интерпретируется как принцип отбора: необходимые условия для существования наблюдателей ограничивают время и место, возможное для наблюдения Вселенной.

Это интересное и даже в чём-то полезное мнение. Однако такой подход консервативен, так как он уходит в сторону от основного предмета обсуждения.

СИЛЬНЫЙ АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

С другой стороны, сильный антропный принцип ставит вопрос прямо, утверждая необходимость существования разумной жизни во Вселенной: присутствие жизни необходимо, чтобы модель Вселенной вообще имела смысл.

С чисто научных позиций, это очень спорное утверждение, так как почти невозможно подвести под него научное обоснование. Наиболее веским доводом, предложенным до сих пор, является аргумент, что существование наблюдателя необходимо для того, чтобы квантовая теория имела смысл. Однако этот аргумент основан лишь на одной из различных интерпретаций квантовой теории. Природа квантовых взаимодействий ещё не вполне ясна и, возможно, попадает в категорию непроверяемых вопросов, о которых я уже говорил. Далее, даже если бы мы сочли этот аргумент корректным, то возникает вопрос: зачем Вселенной вообще нужна квантовая механика? Аргумент будет полным лишь в том случае, если мы докажем, что квантовая механика абсолютно необходима для любой самосогласованной Вселенной, но сейчас это не представляется возможным хотя бы потому, что квантовая механика не является полностью самосогласованной теорией. Помимо логических проблем, заложенных в ее основе, она страдает от расхождений, которые до сих остаются непреодолимыми в том смысле, что мы можем обойти их для выполнения необходимых расчетов, но не можем их устранить.

Никакой аргумент сам по себе не дает убедительный ответ на вопрос, заключенный в антропном принципе. Физическая космология, как и чистая наука в целом, не обращается к предмету внутреннего смысла. Он требует метафизического объяснения.

Каковы метафизические вопросы, встающие перед современной наукой?

Чтобы сформулировать три главных вопроса, следует обратиться к космологической метафизике:

1. Почему существуют физические законы?
2. Что определяет их форму?
3. Почему что-то вообще существует?

Эти вопросы лежат в основе космологии, которая, как и все остальные науки, с самого начала подразумевает существование вещества и пространства-времени, а также законов физики, которые определяют их поведение. Наука рассматривает и изучает следствия конкретных законов, актуализованных в существующей физической Вселенной.

Важно понимать следующее: наука сама по себе не в состоянии разрешить метафизические проблемы, заключенные в вопросах (1) о причине существования Вселенной, (2) о причине существования физических законов вообще и (3) о причине существования конкретных физических законов, действующих в нашей Вселенной. Здесь требуется другой вид объяснений, отличающийся от чисто научного подхода.

Суть в том, что наука принимает как должное существование законов природы. Она не может исследовать вопрос о том, почему существуют законы, — никакой эксперимент не позволит нам это сделать. Да, одна из центральных задач науки заключается в выяснении и уточнении законов природы, но она не может в серьезном смысле слова задаваться вопросом, почему законы имеют ту или иную природу. К примеру, почему существует гравитация? Это опять-таки метафизический вопрос. Мы не в состоянии изобрести экспериментальные тесты, которые могли бы ответить на подобные вопросы.

Итак, наука сама по себе не может стать основой для метафизики, обращённой к вопросам смысла. Она не даёт ответа на вопросы «какой в этом смысл?» — того самого ответа, который является столь желанным для большинства людей.

В тех случаях, когда наука пытается ответить на такие вопросы, вы можете быть уверены, что имеете дело с псевдонаукой. По самой своей природе и структуре наука не отвечает на вопросы, связанные с глубинным смыслом, которые беспокоят нас в нашей духовной жизни.

Каким образом наш нравственный опыт предполагает бытие Бога?

Здесь есть только две точки зрения. Первая заключается в том, что нравственность является составной частью нашего эволюционного наследия; в самом широком смысле, она возникла как результат социобиологических процессов и адаптации разума к необходимости физического выживания. Я считаю эту точку зрения неверной по ряду причин. Во-первых, очень маловероятно, что эволюционный подход может привести к высокому уровню нравственного сознания, прежде всего потому, что эволюционные процессы безразличны к судьбе отдельной личности и связаны лишь с выживанием популяции. Они благоприятствуют выживанию наиболее пригодных особей за счёт более слабых, в отличие от человеческих схем поведения, где забота о слабых считается добродетелью (к примеру, уход за детьми, страдающими синдромом Дауна). Во-вторых, если бы это было единственным источником для наших врожденных этических наклонностей, то как только бы мы осознали его, сам факт этого осознания исключил бы всякое стремление к высоконравственному поведению, заменив его постулатом о том, что высшее благо заключается в выживании вида. Таким образом, игнорируется забота об отдельной личности, а это уже основание для фашистской этики. И в-третьих, этот подход недооценивает главную проблему, вытекающую из того факта, что никакие усвоенные нравственные ценности никоим образом не передаются по наследству вместе с генетическим материалом. Генетическое наследие определяется в день нашего зачатия, и наш жизненный опыт никак не влияет на него.

Вторая точка зрения заключается в том, что нравственность бессмысленна, если она не реальна — то есть нравственность встроена в основу Вселенной вместе с законами логики и физики. Вселенная управляется не только физическими, но и этическими законами. Наше понимание нравственности действительно сформировалось в результате долгого процесса эволюционной и культурной адаптации, но это, по существу дела, лишь открытие истинной природы вещей, а не создание удобных схем поведения на пустом месте.

Итак, что является более фундаментальным в основе Вселенной: физические или нравственные, этические принципы? По-моему, совершенно ясно, что физические принципы сами по себе никак не могут привести к формированию этических понятий. Однако несмотря на возможное обвинение в натуралистическом софизме, этическое понимание может привести к физическому, если мы примем традиционную точку зрения христианства в следующем виде: существует трансцендентальный Бог, Творец и вседержитель Вселенной, целью Творения которого было создание условий для актов высокой любви и самопожертвования, осуществляемых разумными существами, обладающими свободой воли.

С этой точки зрения, нравственность лежит в основе любой физики и самой Вселенной. Она наполняет космологию смысловым содержанием и таким образом объясняет некоторые из её главных особенностей. Это приводит к своеобразной «перевёрнутой» причинности, где теология поистине становится королевой наук и формирует природу физических законов. Теология связывает их с религиозным опытом, который для верующих является абсолютным и не требует дальнейшего подтверждения.

Позвольте ещё раз напомнить: суть аргумента заключается в том, что нравственность реальна, и мы знаем, что она реальна, благодаря нашему повседневному опыту (который, разумеется, тоже представляет собой часть данных о природе Вселенной). Единственная действительно надежная основа для нравственности (в противоположность установкам и схемам поведения, необходимым для сравнительно нормального функционирования общества, что является чистейшим утилитаризмом) — это её независимое и самодостаточное существование наряду с законами физики и логики. А наиболее очевидной причиной существования нравственности является нравственная природа Творца.