Что находится за пределами Вселенной? Этот вопрос слишком сложный для человеческого понимания. Это связано с тем, что в самую первую очередь необходимо определить ее границы, а это далеко не просто.

Общепринятый ответ учитывает только наблюдаемую Вселенную. Согласно ему размеры определяются скоростью света, потому что возможно видеть только свет, который излучают или отражают объекты в космосе. Невозможно заглянуть дальше, чем наиболее отдаленный свет, который путешествует все время существования Вселенной.

Пространство продолжает увеличиваться, но все еще конечно. Его размер иногда упоминается как объем или сфера Хаббла. Человек во Вселенной, вероятно, никогда не сможет узнать, что за пределами ее границ. Так что для всех исследований это единственное пространство, с которым когда-либо придется взаимодействовать. По крайней мере, в ближайшее время.

Величие

Всем известно, что Вселенная велика. На сколько миллионов световых лет она простирается?

Астрономы тщательно изучают космическое излучение микроволнового фона - послесвечения Большого взрыва. Они ищут связь между тем, что происходит на одной стороне неба, и тем, что на другой. И пока нет никаких доказательств, что там есть что-то общее. Это означает, что на протяжении 13,8 миллиардов лет в любом направлении Вселенная не повторяется. Столько нужно времени свету, чтобы он достиг хотя бы видимого края этого пространства.

Нас все еще волнует вопрос, что находится за пределом Вселенной, которую можно наблюдать. Астрономы допускают, что космос бесконечен. «Вещество» в нем (энергия, галактики и т. д.) распределено точно таким же образом, как и в наблюдаемой Вселенной. Если это действительно так, тогда появляются разные аномалии того, что находится на краю.

За пределами объема Хаббла расположено не просто больше разных планет. Там можно найти вообще все, что только может существовать. Если продвинуться достаточно далеко, можно даже найти другую солнечную систему с Землей, идентичной во всех отношениях, за исключением того, что у вас была на завтрак каша вместо яичницы. Или завтрак отсутствовал вовсе. Или, допустим, вы встали пораньше и ограбили банк.

На самом деле космологи считают, что, если пройти достаточно далеко, то можно найти еще одну сферу Хаббла, которая совершенно идентична нашей. Большинство ученых считают, что известная нам Вселенная имеет границы. Что за их пределом, остается величайшей загадкой.

Космологический принцип

Это понятие означает, что независимо от места и направления наблюдателя, каждый видит одну и ту же картину Вселенной. Разумеется, это не относится к исследованиям меньшего масштаба. Такая однородность пространства вызвана равноправием всех его точек. Обнаружить это явление можно лишь в масштабах скопления галактик.

Что-то, сродни этому понятию было впервые предложено сэром Исааком Ньютоном в 1687 году. И впоследствии, в 20 веке, это же было подтверждено наблюдениями других ученых. Логично, если все возникло из одной точки Большого взрыва, а затем расширилось до Вселенной, то будет оставаться довольно однородным.

Расстояние, на котором можно наблюдать за космологическим принципом, чтобы найти это очевидное равномерное распределение материи, занимает примерно 300 миллионов световых лет от Земли.

Однако все изменилось в 1973 году. Тогда была обнаружена аномалия, нарушающая космологический принцип.

Великий аттрактор

Огромная концентрация массы обнаружилась на расстоянии 250 миллионов световых лет, близ созвездий Гидры и Центавра. Ее вес настолько велик, что его можно было бы сравнить с десятком тысяч масс Млечных Путей. Эта аномалия считается галактическим сверхскоплением.

Этот объект получил название Великий аттрактор. Его гравитационная сила настолько сильна, что воздействует на другие галактики и их скопления в течение нескольких сотен световых лет. Он долгое время оставался одной из самых больших тайн космоса.

В 1990 г. было обнаружено, что движение колоссальных скоплений галактик, называющихся Великим аттрактором, стремится к другой области космоса - за край Вселенной. Пока что за этим процессом можно наблюдать, хотя сама аномалия находится в «зоне избегания».

Темная энергия

Согласно Закону Хаббла, все галактики должны двигаться равномерно друг от друга, сохраняя космологический принцип. Однако в 2008 г. появилось новое открытие.

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) обнаружил большую группу кластеров, которые двигались в одном направлении со скоростью до 600 миль в секунду. Все они держали путь к небольшой области неба между созвездиями Центавра и Паруса.

Этому нет никакой очевидной причины, и, поскольку это было необъяснимое явление, его назвали «темной энергией». Она вызвана чем-то вне пределов наблюдаемой Вселенной. В настоящее время есть только догадки о ее природе.

Если скопления галактик тянутся к колоссальной черной дыре, то их движение должно ускоряться. Темная энергия указывает на постоянную скорость космических тел в миллиарды световых лет.

Одна из возможных причин этого процесса - массивные структуры, что находятся за пределами Вселенной. Они оказывают огромное гравитационное влияние. Внутри наблюдаемой Вселенной нет гигантских структур с достаточной гравитационной тяжестью, чтобы вызвать это явление. Но это не значит, что они не могли существовать за пределами наблюдаемой области.

Это означало бы, что устройство Вселенной не является однородным. Что касается самих структур, они могут быть буквально любыми, от агрегатов материи и до энергии в масштабах, которые едва можно представить. Возможно даже, что это направляющие гравитационные силы из других Вселенных.

Бесконечные пузыри

Говорить о чем-то за пределами сферы Хаббла не совсем верно, так как это по-прежнему имеет идентичное устройство Метагалактики. «Неизвестность» имеет те же физические законы Вселенной и константы. Есть версия, что Большой взрыв вызвал появление пузырей в структуре пространства.

Сразу после него, до момента начала инфляции Вселенной, возникла своего рода «космическая пена», существующая как скопление «пузырей». Один из объектов этого вещества внезапно расширился, со временем став Вселенной, известной сегодня.

Но что получилось из других пузырей? Александр Кашлинский - глава команды НАСА, организации, которая обнаружила «темную энергию», - заявил: «Если отдалиться на достаточно большое расстояние, то можно увидеть структуру, которая находится вне пузыря, за пределами Вселенной. Эти структуры должны вызвать движение».

Таким образом, «темная энергия» воспринимается как первое свидетельство существования другой Вселенной, или даже «Мультивселенной».

Каждый пузырь - это область, которая перестала растягиваться вместе с остальной частью пространства. Она сформировала свою собственную Вселенную со своими особыми законами.

В этом сценарии пространство бесконечно, и каждый пузырь также не имеет границ. Даже если можно нарушить рубеж одного из них, пространство между ними все еще расширяется. Со временем будет невозможно добраться до следующего пузыря. Такое явление до сих пор остается одной из величайших тайн космоса.

Черная дыра

Теория, предложенная физиком Ли Смолином, предполагает, что каждый подобный космический объект в устройстве Метагалактики вызывает образование нового. Стоит только представить сколько черных дыр во Вселенной. Внутри каждой действуют физические законы, отличные от тех, что были у предшественника. Подобная гипотеза была впервые изложена в 1992 году в книге «Жизнь Космоса».

Звезды во всем мире, которые попадают в черные дыры, сжимаются до невероятно экстремальной плотности. В таких условиях это пространство взрывается и расширяется до собственной новой Вселенной, отличной от оригинала. Точка, где время останавливается внутри черной дыры, - это начало Большого взрыва новой Метагалактики.

Экстремальные условия внутри разрушенной черной дыры приводят к небольшим случайным изменениям основных физических сил и параметров в дочерней Вселенной. У каждого из них есть отличные от родительской характеристики и показатели.

Существование звезд является предпосылкой для формирования жизни. Это связано с тем, что углерод и другие сложные молекулы, обеспечивающие жизнь, создаются именно в них. Поэтому для формирования существ и Вселенной нужны одни и те же условия.

Критика космического естественного отбора как научной гипотезы заключается в отсутствии прямых доказательств на данном этапе. Но следует иметь в виду, что с точки зрения убеждений он не хуже, чем предлагаемые научные альтернативы. Нет подтверждений того, что находится за пределами Вселенной, будь это Мультивселенная, теория струн или циклическое пространство.

Множество параллельных Вселенных

Эта идея кажется чем-то, что мало относится к современной теоретической физике. Но мысль о существовании Мультиверса уже давно считается научной возможностью, хотя все еще вызывает активные дискуссии и деструктивные споры среди физиков. Этот вариант полностью разрушает представление о том, сколько Вселенных в космосе.

Важно иметь в виду, что Мультиверс не теория, а скорее следствие современного понимания теоретической физики. Это отличие имеет решающее значение. Никто не махнул рукой и не сказал: «Пусть будет Мультивселенная!». Эта идея была получена из текущих учений, таких как квантовая механика и теория струн.

Мультиверс и квантовая физика

Многим известен мысленный эксперимент «Кот Шредингера». Его суть заключается в том, что Эрвин Шредингер, австрийский физик-теоретик, указывал на несовершенство квантовой механики.

Ученый предлагает представить животное, которое поместили в закрытую коробку. Если открыть ее, можно узнать одно из двух состояний кота. Но пока коробка закрыта, животное либо живое, либо мертвое. Это доказывает то, что не существует состояния, сочетающего жизнь и смерть.

Все это кажется невозможным просто потому, что человеческое восприятие не может этого осознать.

Но это вполне реально в соответствии со странными правилами квантовой механики. Пространство всех возможностей в ней огромно. Математически квантовомеханическое состояние представляет собой сумму (или суперпозицию) всех возможных состояний. В случае «Кота Шредингера», эксперимент представляет собой суперпозицию «мертвых» и «живых» положений.

Но как это интерпретировать, чтобы оно имело какой-либо практический смысл? Популярный способ состоит в том, чтобы думать обо всех этих возможностях так, что единственным «объективно истинным» состоянием кота является - наблюдаемый. Однако можно также согласиться с тем, что эти возможности верны и все они существуют в разных Вселенных.

Теория струн

Это самая перспективная возможность объединить квантовую механику и гравитацию. Это трудно, потому что сила тяготения так же неописуема в небольших масштабах, как и атомы и субатомные частицы в рамках квантовой механики.

Но теория струн, в которой говорится, что все фундаментальные частицы состоят из мономерных элементов, описывает сразу все известные силы природы. К ним относят гравитацию, электромагнетизм и ядерные силы.

Однако для математической теории струн требуется не менее десяти физических измерений. Мы можем наблюдать только четыре измерения: высоту, ширину, глубину и время. Поэтому дополнительные измерения от нас скрыты.

Чтобы иметь возможность использовать теорию для объяснения физических явлений, эти дополнительные исследования «уплотнены» и слишком малы в небольших масштабах.

Проблема или особенность теории струн заключается в том, что существует много способов произвести компактификацию. Каждая из них приводит к созданию Вселенной с различными физическими законами, такими как отличные массы электронов и константы силы тяжести. Однако есть также серьезные возражения против методологии компактификации. Поэтому проблема не совсем решена.

Но возникает очевидный вопрос: в какой из этих возможностей мы живем? Теория струн не обеспечивает механизм определения этого. Она делает ее бесполезной, поскольку не представляется возможным ее досконально протестировать. Но исследование края Вселенной превратило эту ошибку в особенность.

Последствия Большого взрыва

Во время самого раннего устройства Вселенной был период ускоренного расширения, называемый инфляцией. Первоначально она объясняла, почему сфера Хаббла почти однородна по температуре. Однако инфляция также предсказала спектр флуктуаций температуры вокруг этого равновесия, который позднее был подтвержден несколькими космическими аппаратами.

Хотя точные детали теории все еще горячо обсуждаются, инфляция широко принимается физиками. Однако следствие этой теории состоит в том, что должны быть другие объекты во Вселенной, которые все еще ускоряются. Из-за квантовых флуктуаций пространства-времени некоторые ее части никогда не достигнут конечного состояния. Это означает, что пространство будет вечно расширяться.

Этот механизм генерирует бесконечное количество Вселенных. Комбинируя этот сценарий с теорией струн, есть вероятность, что каждая из них обладает другой компактификацией дополнительных размеров и, следовательно, имеет разные физические законы Вселенной.

Согласно учению Мультиверс, предсказанному теорией струн и инфляцией, все Вселенные живут в одном и том же физическом пространстве и могут пересекаться. Они неизбежно должны сталкиваться, оставляя следы в космическом небе. Их характер имеет широкий спектр - от холодных или горячих точек на космическом микроволновом фоне до аномальных пустот в распределение галактик.

Поскольку столкновение с другими Вселенными должно происходить в определенном направлении, ожидается, что любые вмешательства нарушают однородность.

Некоторые ученые ищут их через аномалии в космическом микроволновом фоне, послесвечении Большого Взрыва. Другие в гравитационных волнах, которые рябят в пространстве-времени по мере прохождения массивных объектов. Эти волны могут непосредственно доказывать существование инфляции, которая в конечном итоге усиливает поддержку теории Мультивселенной.

Теперь, очевидно, Вселенная не всегда продолжала расширяться таким образом, потому что мы ведь здесь, а значит инфляция должна была завершиться и дать начало Большому Взрыву. Можно представить, что инфляция начинается на вершине плоского холма и подобно шару медленно катится вниз. Пока шар остается возле вершины и медленно катится, инфляция продолжается, а Вселенная расширяется экспоненциально. Как только шар скатывается вниз в долину, инфляция завершается, а энергия рассеивается. Энергия, присущая самому пространству, преобразуется в материю и излучение. Мы переходим из состояния инфляции в Большой Взрыв.

• Инфляция - это не шар, не классическое поле - а скорее волна, которая распространяется с течением времени, подобно квантовому полю.
• Это значит, что по мере течения времени, когда образуется все больше и больше пространства из-за инфляции, определенные области, вероятно, наблюдают конец инфляции, а другие - ее продолжение.
• Области, в которых инфляция завершилась, дают начало Большому Взрыву и нашей Вселенной; в других же инфляция продолжается.
• Со временем, из-за динамики расширения, никакие две области, в которых инфляция завершилась, не смогут взаимодействовать или столкнуться. Между ними будут области с продолжающейся инфляцией, которые будут расталкивать первые.

Стоит отметить, что мы знаем не так много об этом инфляционном состоянии, поэтому сталкивается с множеством неопределенностей и возможностей:

• Мы не знаем, сколько длилось инфляционное состояние до того, как завершилось и привело к Большому Взрыву. Вселенная может быть либо ненамного больше той, что мы видим, либо намного больше, либо вообще бесконечной.
• Мы не знаем, одинаковы ли области, в которых инфляция завершилась, или же сильно отличаются от нашего собственного. Вполне вероятно, что существует неизвестная физическая динамика, которая приводит к тому, что все фундаментальные константы - массы частиц, силы взаимодействий, количество темной энергии - одинаковы для всех областей, где завершилась инфляция. Также возможно, что в разных областях будет разная физика.

И если эти вселенные все одинаковы, говоря о законах физики, и число этих вселенных воистину бесконечно, и многомировая интерпретация квантовой механики вполне справедлива, значит ли это, что существуют параллельные вселенные, в которых все происходило точно так же, как в нашей Вселенной, не считая одного крошечного квантового результата?


В других мирах все могло происходить точно так же, как и в нашем, не считая одной крошечной детали, из-за которой ваша жизнь пошла совершенно другим путем…

• Когда вы выбрали работу за океаном, а не остались в стране?
• Когда вы заступились за девушку и не дали ее в обиду?
• Когда вы поцеловали ее на прощание, а не дали просто уйти?
• Когда в какой-то поворотный момент что-то не позволило вам ее потерять?

Просто вдумайтесь: что, если существует Вселенная на каждый из возможных исходов событий? Если вероятность существования такой Вселенной не нулевая, а число таких миров бесконечно, значит все возможно? Только для этого должно произойти много «если». Инфляционное состояние должно было оставаться не просто долгим, а бесконечным.

Если Вселенная расширялась экспоненциально - не только в течение крошечной доли секунды, а в течение 13,8 миллиарда лет (это около 4 х 10 17 секунд) - мы имеем дело с гигантским объемом пространства. В конце концов, несмотря на то что существуют области пространства, где инфляция завершилась, большая часть объема Вселенной представлена областями, в которых инфляция не завершилась. То есть, мы говорим минимум о 10 10^50 вселенных, которые начали с таких же условий, что и наша собственная. Это 10¹⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰⁰ вселенных. Довольно большое число. И числа, описывающие число возможных исходов взаимодействий частиц, будут еще больше.

В каждой Вселенной 10 90 частиц, и нам нужно, чтобы все они прошли точно такую же историю 13,8 миллиарда лет, чтобы дать нам идентичную нашей Вселенную. Для Вселенной с 10 90 квантовыми частицами, которые будут взаимодействовать между собой 13,8 миллиардов лет в 10 10^50 возможных вариациях… Число, которое вы видите выше, например, это просто 1000! (или (10 3)!), факториал 1000, который описывает число возможных перестановок для 1000 различных частиц в любое конкретное время. Представьте, насколько больше число (10 3)!, чем (10 1000). (10 3)! - это почти 10 2477 .

Факториал тысячи: все числа от 1 до 1000, перемноженные между собой

Но во Вселенной не 1000 частиц, а 10 90 . Каждый раз, когда две частицы взаимодействуют, результат не один - целый квантовый спектр результатов. Во Вселенной много больше возможных результатов, чем (10 90)!, и это число на много гуголплексов больше, чем ничтожные 10 10^50 .

Другими словами, число возможных исходов взаимодействия частиц в любой вселенной стремится к бесконечности быстрее, чем увеличивается число возможных вселенных из-за инфляции. Даже если отложить в сторону такие вопросы, что может быть бесконечное число возможных значений фундаментальных констант, частиц и взаимодействий, и даже отложить вопросы интерпретации, например, описывает ли многомировая интерпретация нашу физическую реальность, факт в том, что число возможных исходов возрастает настолько быстро - намного быстрее, чем просто в геометрической прогрессии - что если инфляция на самом деле будет протекать бесконечно, не будет ни одной параллельной вселенной, идентичной нашей.

Это значит, что может существовать огромное количество Вселенных, с другими законами и прочим. Но их недостаточно, чтобы дать нам альтернативные версии самих себя. Что это значит для вас?

Что нет другой копии вас нигде в мире. И нет будущего, которое за вас выберет кто-то другой. Поэтому проживите эту жизнь так, как ее не прожил бы никто другой во всех параллельных вселенных.

Параллельные вселенные - это теория или действительность? Многие ученые-физики бьются над решением этого вопроса далеко не первый год.

Существуют ли параллельные вселенные?

Является ли наша Вселенная одной из множества? Идея параллельных вселенных, ранее приписываемая исключительно научной фантастике, теперь становится все более уважаемой среди ученых - по крайней мере, среди физиков, которые обычно доводят любую идею до самых рамок того, что вообще можно предположить. В действительности существует огромное количество потенциальных параллельных вселенных. Физики предложили несколько возможных форм «мультивселенной», каждая из которых является возможной по тому или иному аспекту законов физики. Проблема, которая вытекает непосредственно из самого определения, заключается в том, что люди никогда не смогут посетить эти вселенные, чтобы убедиться в том, что они существуют. Таким образом, вопрос заключается в том, как другими методами проверить существование параллельных вселенных, которые невозможно увидеть или потрогать?

Зарождение идеи

Предполагается, что по крайней мере в некоторых из этих вселенных живут человеческие двойники, которые проживают похожие или даже идентичные жизни с людьми из нашего мира. Такая идея затрагивает ваше эго и пробуждает фантазии - именно поэтому мультивселенные, какими бы далекими и недоказуемыми они ни были, всегда получали такую широкую популярность. Наиболее наглядно вы могли увидеть идеи мультивселенных в таких книгах, как «Человек в высоком замке» Филиппа К. Дика, и в таких фильмах, как «Осторожно, двери закрываются». На самом деле, нет ничего нового в идее мультивселенных - это наглядно доказывает религиозный философ Мери-Джейн Рубенштейн в своей книге «Миры без конца». В середине шестнадцатого века Коперник спорил о том, что Земля не является центром Вселенной. Спустя несколько десятилетий телескоп Галилео показал ему звезды вне досягаемости, так человечество получило первое представление о необъятности космоса. Таким образом, в конце шестнадцатого века итальянский философ Джордано Бруно рассуждал о том, что Вселенная может быть бесконечной и содержать в себе бесконечное число населенных миров.

Вселенная-матрешка

Идея о том, что Вселенная содержит множество солнечных систем, стала довольно распространенной в восемнадцатом веке. В начале двадцатого века ирландский физик Эдмунд Фурнье Д’Альба даже предположил, что может существовать бесконечная регрессия «вложенных» вселенных разного размера, как больших, так и меньших. С этой точки зрения, отдельно взятый атом можно рассматривать как настоящую населенную солнечную систему. Современные ученые отрицают предположение о существовании мультивселенной-матрешки, но взамен они предложили несколько других вариантов, в которых могут существовать мультивселенные. Вот самые популярные среди них.

Лоскутная вселенная

Самая простая из этих теорий вытекает из идеи о бесконечности Вселенной. Невозможно знать наверняка, является ли она бесконечной, но и отрицать это невозможно. Если она все же бесконечна, то она должна быть разделена на «лоскуты»-регионы, которые не видны друг другу. Почему? Дело в том, что эти регионы находятся настолько далеко друг от друга, что свет не может преодолеть такую дистанцию. Возраст Вселенной составляет всего 13.8 миллиарда лет, так что любые регионы, находящиеся на расстоянии 13.8 миллиарда световых лет друг от друга, полностью отрезаны друг от друга. В соответствии со всеми данными, эти регионы могут считаться отдельными вселенными. Но они не остаются в таком состоянии навсегда - в конце концов свет переходит границу между ними, и они расширяются. И если Вселенная на самом деле состоит из бесконечного количества «островных вселенных», содержащих материю, звезды и планеты, то где-то должны быть и миры, идентичные Земле.

Инфляционная мультивселенная

Вторая теория вырастает из идей о том, как Вселенная зародилась. В соответствии с доминирующей версией о Большом Взрыве, она началась как бесконечно малая точка, которая невероятно быстро расширилась в раскаленном огненном шаре. Спустя долю секунды после начала расширения ускорение уже достигло такой огромной скорости, которая намного превышала скорость света. И этот процесс называется «инфляцией». Инфляционная теория объясняет, почему Вселенная является относительно однородной в любой отдельно взятой ее точке. Инфляция расширила этот огненный шар до космических масштабов. Однако изначальное состояние также имело большое количество различных случайных вариаций, которые также подверглись инфляции. И теперь они сохраняются в качестве реликтовой радиации, слабого послесвечения Большого Взрыва. И это излучение пронизывает всю Вселенную, делая ее не такой равномерной.

Космический естественный отбор

Данная теория была сформулирована Ли Смолиным из Канады. В 1992 году он предположил, что вселенные могут развиваться и воспроизводиться точно так же, как живые существа. На Земле естественный отбор способствует появлению «полезных» черт, таких как большая скорость бега или особое расположение больших пальцев. В мультвселенной также должно существовать определенное давление, которое делает одни вселенные лучшими, чем другие. Смолин назвал эту теорию «космическим естественным отбором». Идея Смолина заключается в том, что «материнская» вселенная может давать жизнь «дочерним», которые формируются внутри нее. Материнская вселенная может сделать это только в том случае, если у нее имеются черные дыры. Черная дыра формируется, когда большая звезда разрушается под воздействием ее собственной силы притяжения, сталкивая все атомы до такой степени, пока они не достигают бесконечной плотности.

Мультивселенная брана

Когда общая теория относительности Альберта Эйнштейна начала набирать популярность в двадцатые годы, многие люди обсуждали «четвертое измерение». Что может там находиться? Возможно, скрытая вселенная? Это была бессмыслица, Эйнштейн не предполагал существование новой вселенной. Все, что он говорил - это то, что время является таким же измерением, которое похоже на три измерения пространства. Все четыре сплетаются между собой, образую пространственно временной континуум, материя которого искажается - и получается гравитация. Несмотря на это, другие ученые начали обсуждать возможность существования других измерений в космосе. Впервые намеки на скрытые измерения появились в работах теоретического физика Теодора Калуцы. В 1921 году он продемонстрировал, что, добавляя к уравнению общей теории относительности Эйнштейна новые измерения, можно получить дополнительное уравнение, с помощью которого можно предсказывать существование света.

Многомировая интерпретация (квантовая мультивселенная)

Теория квантовой механики является одной из самых успешных во всей науке. Она обсуждает поведение самых малых объектов, таких как атомы и их составляющие элементарные частицы. Она может предсказывать самые различные феномены, начиная от формы молекул и заканчивая тем, как взаимодействуют свет и материя - и все это с невероятной точностью. Квантовая механика рассматривает частицы в форме волн и описывает их математическим выражением, которое именуется волновой функцией. Возможно, самой странной особенностью волновой функции является то, что она позволяет частице существовать одновременно в нескольких состояниях. Это называется суперпозицией. Но суперпозиции разрушаются, как только предмет измеряется любым способом, так как измерения заставляют объект выбрать конкретную позицию. В 1957 году американский физик Хью Эверетт предложил перестать жаловаться на странную природу такого подхода и просто жить с ним. Он также предположил, что объекты не переключаются на конкретную позицию при их измерении - вместо этого он считал, что все возможные позиции, заложенные в волновую функцию, одинаково реальны. Поэтому, когда происходит измерение предмета, человек видит лишь одну из многих реальностей, но все остальные реальности также существуют.

Если Вселенная упорно молчит, это не значит, что мы - венец или ошибка эволюции, а космос пуст, недоброжелателен или ради смеха наблюдает за нашими потугами. Цивилизации, которые мы так страстно ищем, вполне могут существовать и развиваться автономно, за ненадобностью не осваивая беспредельные космические территории. Разбираемся в том, как именно им это удается, чем они занимают время, каковы шансы на контакт и вероятность того, что мы пополним их число.

В поисках чуда

Чтобы взрастить цивилизацию на планете, будь то Земля, Пандора или крохотный шарик в двух шагах Бетельгейзе, Вселенной приходится попотеть. Для начала провести абиогенез, то есть позволить жизни вылупиться из неорганического сырья. Затем - обеспечить ей худо-бедно беспечное существование в течение миллиардов лет, чтобы замысловатые процессы эволюции увенчались возникновением разума. Для достижения успеха в обоих случаях необходимо фантастически огромное количество усилий и условий.

Наше одиночество во Вселенной, возможность которого ученые не исключают , означало бы, что появление такой цивилизации - единственный пример, чудо, великая случайность и событие с настолько мизерной вероятностью, что в пору говорить о божественном замысле.

К счастью, математика утверждает, что эта вероятность не столь ужасающе мала. Согласно последним решениям знаменитого уравнения Дрейка , позволяющего определить, сколько соседей по Вселенной теоретически могут с нами пообщаться, мы имеем неплохие шансы на знакомство. Американские астрономы Корнельского университета, задавшись вопросом , подсчитали, что во Вселенной имеется порядка 10 миллиардов разумных цивилизаций, несколько тысяч которых приютились в нашей галактике. Большинство из них, по словам ученых, расположены в 20-30 тысячах световых лет от нас, то есть недосягаемы (если не выйдет разогнаться выше скорости света или воспользоваться кротовыми норами).

Другая часть - уже ушла в небытие (подтверждение того, что такие цивилизации действительно могли иметь место, получили астрофизики Адам Фрэнк и Вудрафф Салливан). Но само существование иной разумной жизни во Вселенной не выглядит невозможным. Оптимизм внушают и результаты космических поисков с монструозным телескопом «Кеплер» - учеными найдено уже 1022 экзопланет, где скопилось достаточно элементов для возникновения жизни.

Другое дело, насколько развитой может быть жизнь на иных планетах. Пессимистическая точка зрения подразумевает, что разум - это лишь вариант развития вселенской материи. Причем не самый удачный, ибо смышленые виды неизбежно попадают в эволюционный тупик, как утверждал советский астрофизик Иосиф Шкловский. Оптимистический сценарий выглядит не менее удручающим. Средняя продолжительность жизни цивилизации вроде нашей, то есть двигающейся по пути технологического развития, - несколько сотен лет. После чего ее умерщвляет катастрофа - например, парниковый кризис или самоубийство (в ходе эволюции живые существа неизбежно проходят стадии борьбы за выживание, войн, создания мощного оружия и истощающих планету технологий), а скорее всего - масштабный системный хаос, где кризисы наслаиваются один на другой.

Если дело обстоит именно так, разумные цивилизации просто не успевают серьезно отметиться на космической карте и пропадают в безвестности. Если же каким-то планетам удается переболеть катаклизмами, то встает вопрос: почему мы не находим их следов во Вселенной?

Именно этим вопросом задался легендарный физик Энрико Ферми, в ходе пламенной научной беседы в кафетерии Лос-Аламосской лаборатории обронивший: «ну и где они в таком случае?». Так он вписал себя в историю как создатель трагикомического научного мема - парадокса Ферми.

Вопрос прозвучал летом 1950-го, а мы до сих пор так и не нащупали ни радиосигналов, исходящих от других планет, ни увидели предполагаемых сфер вокруг их родительских солнц, ни каких-либо других признаков чьего-то взаимодействия с космосом. Вариантов разрешения парадокса Ферми, предложенных учеными, хватит на нехилую научно-фантастическую библиотеку с историями о том, что Земля - это гигантский зоопарк , за которым наблюдают пришельцы, или компьютерная симуляция постлюдей, а инопланетный разум - непредставимая для нас форма сознания, развившаяся в непредставимых для нас условиях. Не утонуть в океане равно недоказуемых гипотез можно, лишь взяв за отправную точку то, в чем мы уверены однозначно: саму тишину Вселенной и отсутствие чьих-либо следов в ней.

Парадоксальный сценарий

Итак, мы имеем развитую космотехнологическую цивилизацию, которая не осваивает космос в поисках собратьев по разуму или во имя нахождения новых ресурсов и территорий. Почему? Ведь к этому времени у нее должна быть энергетика размаха родительской звезды и возможность испещрить всю Вселенную звездолетными шоссе.

Оригинальный ответ на этот вопрос предлагает физик и математик Александр Панов, один из авторов сингулярной «Вертикали Снукса-Панова», в статье «Вселенский бросок монеты» - сборнике футуристических прогнозов насчет развития цивилизации, которой в будущем суждено либо погибнуть, либо перепрыгнуть через навалившиеся катастрофы.

По прогнозам Панова (и многих футурологов), наша собственная планета вляпается в масштабный системный кризис уже к 2100-му году, и ее кардинальное изменение неизбежно. То, чем она станет, если вывернется, Панов обозначает как «парадоксальную цивилизацию» (ПЦ).

«Если вывернется» подразумевает, что цивилизация не просто проскакивает системный кризис, но и совершает фазовый переход. Когда катаклизмы накладываются один на другой, возникает зона сингулярности - точка, в которой собираются кризисы, а эволюция встряхивается и качественно изменяется. То, что болталось на ее периферии выходит на первый план, замещая старые формы (фактор избыточного многообразия) - так в свое время млекопитающие, уже существовавшие во время динозавров, потеснили их и вышли в лидеры. Фазовый переход, предрекаемый нам в первой половине XXI века - очередной такой виток.

Вертикаль Снукса-Панова

Насчет того, какой именно будет сингулярность - технологической, демографической, исторической - мнения в научном мире расходятся, но эволюционная сингулярность как таковая, судя по всему, предрешена. Чисто математически эволюция не может набирать бесконечно набирать скорость и поэтому вынуждена мутировать на определенном этапе - именно это наглядно показывает Вертикаль Снукса-Панова , как ошпаренная, взмывающая вверх и переходящая в вертикальную линию. И если нам только предстоит нелегкий переход, то гипотетические развитые соседи по Вселенной - это те, кто его уже преодолел. В терминологии Панова, речь идет о «постсингулярных цивилизациях».

Чтобы справиться с пучком кризисов, цивилизации приходится совершенствовать свою культурно-этическую систему и находить новые способы саморуководства, чтобы не поубивать друг друга и планету. Постсингулярное общество - это мир, в котором установка «в природе выживает самый сильный на районе» сменяется на «давайте сотрудничать и сдерживать агрессию», иерархические структуры распадаются, эгоизм и природное расточительство сходят на нет, а жизнь жестко регламентируется. Философ и специалист в области психологии, антропологии и междисциплинарному анализу Акоп Назаретян описывает этот процесс как тотальную гуманизацию. То же предполагал и родоначальник теоретической космонавтики Циолковский.

Постсингулярная цивилизация, насколько мы вообще можем ее вообразить, была бы в разы дисциплинированнее, чем современные мы, и, наученная жестким опытом фазового перехода, куда более трепетно относилась бы к миру и Вселенной.

К слову, если мы пройдемся по сценарию с технологической сингулярностью в программе, не исключено, что это дивное общество будет строиться уже искусственным интеллектом. Тогда идея Шкловского о разуме как любопытном эксперименте эволюции приобретает новый смысл. Как и предположение астронома и доктора физико-математических наук Ефремова и математика Лефевра о том, что Вселенная молчит по довольно простой причине: в какой-то момент цивилизация осознает, что ей предстоит превратиться из гусеницы в бабочку и потому не видит смысла посылать или искать сигналы от планет, которые к такому пониманию еще не пришли.

Как достучаться до соседей

Здесь, чтобы не упасть в научную фантастику, будем снова следовать нашему чудесному правилу: брать за основу только то, что однозначно известно. А известны нам лишь эволюционные законы развития нашей собственной цивилизации, которые мы можем экстраполировать на другие миры.

Если человека окончательно не заменит ИИ, то мы получаем постсингулярное гуманное общество, героически прошедшее через огонь и воду системного кризиса. Общество, которое не проводит космическую экспансию, но ищет новые источники знания.

Причина, по которой цивилизация не смогла бы замкнуться в себе и жить за счет внутренних интеллектуальных и духовных ресурсов, как в романе Артура Кларка «Город и звезды», кроется в кризисе научного знания. Так же, как в древние времена магистральным был мифологический способ познания, затем - философский, а сейчас - научный, дальше возникнет новый путь, принципиально отличный от предыдущих. Ибо эволюция, как пишет Панов, «не ходит дважды в одну реку», а «для сохранения гомеостазиса нужно получить доступ к новому источнику знаний, альтернативному классическому научному методу».

Одна из таких альтернатив - экзонаучный тип познания, направленный на дешифровку посланий, которыми наводнена Вселенная (а она однозначно ломится от них, если проблема SETI в принципе разрешима). По Панову, сигналы от миллионов существующих и некогда существовавших цивилизаций, отправленные в холодное пространство невесомости, образуют экзобанк, галактическое культурное поле, хранящее гигантское количество информации. Причем информации, скорее всего, нетехнического характера - цивилизациям, которые уже достигли постсингулярной стадии, куда важнее знать о биологии, истории и культуре, чем о научных открытиях, которые они уже совершили.

Чтобы дешифровать и обработать такой грандиозный объем информации, придется потратить миллионы лет. Именно таким односторонним общением и будет заниматься цивилизация, которую Панов назвает «парадоксальной». На нашей, досингулярной стадии развития попросту нет технологических и энергетических ресурсов для вхождения в галактическое культурное поле. Об этом фантазировал Ефремов в «Туманности Андромеды», описывая долгожданное вступление в Великое кольцо. В пользу того, что цивилизации станут взаимно обмениваться культурными достижениями говорит и тотальная гуманность, которую мы упоминали раньше.

Как утверждает известный американский астроном Карл Саган, с которым соглашается большинство ученых, высокоразвитая цивилизация априори не должна быть враждебной.

Обмен информацией в закрытом клубе Вселенной может проходить по узконаправленным маломощным электромагнитным каналам (ничего не обычного уже для цивилизаций I типа). Или, как считает американский астроном Джон Лернд, с помощью нейтринной коммуникации . Шотландский исследователь Дункан Форган как главного кандидата рассматривает транзитный метод (с помощью него сегодня ищут экзопланеты). Подключение ко всеобщей сети в этом случае также потребовало бы колоссальных усилий, что, по мнению Форгана, защищало бы ее от «культурного загрязнения». Впрочем, она могла бы делать это и самостоятельно - со временем, считает Панов, галактическая сеть преобразовалась бы в отдельную самоорганизующуюся систему.

Большинство гипотез, так или иначе, согласуются в одном - коммуникация осуществляется на технологически более высоком уровне, чем наш. Так, астрономическая слепота может быть лишь результатом незаинтересованности цивилизаций в освоении космоса, а «великая тишина» только ждет нашего технологического и культурного скачка. Грустное только в следующем: прорвись наша цивилизация сквозь кризисы и дикие танцы эволюции к заполненному до краев экзобанку, общение скорее всего так и осталось бы односторонним, а нам пришлось бы заниматься скрупулезной расшифровкой в течение тысяч-сотен-миллионов лет.

Во всяком случае, став «парадоксальной цивилизацией», мы точно не погибнем от скуки.