Чи може наш Всесвіт виявитися чиїмось експериментом?
Сьогодні унікальний час як для астрофізиків та космологів, так і для філософів. Найближчими роками буде введено в дію нові покоління наземних та космічних телескопів. Їхні передові технології разом з машинним навчанням дозволять нам прозондувати найвіддаленіші ділянки космосу. І якщо нам хоч трохи пощастить, ми зможемо вирішити найбільш уперті питання про походження як життя, так і всього Всесвіту.
На жаль, одне таке питання в принципі може взагалі залишитися без відповіді: якщо Всесвіт з’явився внаслідок Великого вибуху, що було до нього? Професор Авраам Леб вважає, що відповідь на нього може бути екзотичнішою навіть найдивніших теорій. На його думку, наш Всесвіт могла створити у своїй лабораторії технологічно просунута цивілізація.
Авраам Леб добре знайомий з різними екзотичними теоріями, пов’язаними як із вищим розумом, так і походженням Всесвіту. Десять років він був головою астрономічного департаменту Гарвардського університету. Також він директор-засновник гарвардського центру вивчення чорних дірок BHI, директор Інституту теорій та обчислень ITC та один із головних дослідників у проєкті Галілео.
Також він голова комісії з фізики та астрономії у Національних лабораторіях США, консультативної комісії проєкту Breakthrough Starshot та член президентської ради з науки та технології. А ще він написав бестселер «Позаземне: перші ознаки розумного життя за межами Землі» щодо можливості того, що перший виявлений міжзоряний об’єкт, що пролітав Сонячну систему, Оумуамуа, є штучним зондом.
На цей раз Леба зацікавили основи самого Всесвіту (і можливу участь у цьому інопланетян). Сьогодні існує безліч теорій того, що було до Великого вибуху. Найбільш відомі з них – виникнення Всесвіту в результаті флуктуацій вакууму, або що Всесвіт переживає циклічний процес розширення і стискування – Великий Вибух, потім Великий Стиснення, і так до нескінченності.
Є навіть ідея, згідно з якою Всесвіт народився через колапс матерії, що опинилася в чорній дірі, що існує в іншому Всесвіті. Ця матерія потім повернулася в нормальний стан на іншому кінці мосту Ейнштейна-Розена (кротової нори), утворивши наш Всесвіт. Є схожа теорія, за якою Великий вибух міг стати наслідком виникнення надмасивної білої діри, пов’язаної з появою надмасивної чорної діри у батьківському всесвіті.
Є ще припущення, що наш Всесвіт — результат інтерпретації мультивсесвіту згідно з теорією струн, за якою співіснують нескінченну кількість Всесвітів, і кожен з можливих наслідків будь-якої події розігрується нескінченну кількість разів. Леб вважає, що цю теорію можна розвинути до варіанта, в якому наш Всесвіт створила у своїй лабораторії просунута цивілізація. Він аргументує це тим, що наш Всесвіт геометрично плоский, сумарна її енергія дорівнює нулю, і тому його можна було б створити з нічого за допомогою квантового тунелювання.
У квантовій фізиці тунельний ефект належить до явища, у якому хвильова функція здатна подолати потенційний бар’єр. Цей ефект відіграє ключову роль у різних феноменах та технологіях від ядерного синтезу та тунельних електронних мікроскопів до квантових обчислень. На жаль, Стандартна Модель фізики частинок, хоч і багаторазово підтверджена експериментально, не може пояснити, як пов’язані між собою квантові ефекти та гравітація (а ще ігнорує темну матерію та темну енергію). Нам все ще не вистачає “Теорії Всього“.
Однак досить розвиненим цивілізаціям могло виявитися під силу створення «Теорії Усього» та технологій зі створення нових всесвітів. Подібна теорія має бути здатною пояснити як релігійну історію творіння, так і світські речі на кшталт квантової гравітації. З неї може випливати, що наш Всесвіт, усередині якого знаходиться, принаймні, одна цивілізація, схожа на біологічну систему, що відтворює себе з покоління до покоління. А «Великий вибух» — це всесвіт-дитина, що народжуються одна всередині іншої, як матрьошки, або як курчата, що вилуплюються з яйця, а потім виростають і відкладають свої яйця. Якщо щось і існувало до цього, то це має бути щось принципово інше – як і у випадку з питанням, що було раніше, курка чи яйце.
На цьому фоні згадується шкала Кардашова, що ділить цивілізацію на три типи за кількістю доступної їм енергії. Якщо тип I здатний користуватися всією енергією своєї планети, а тип II – всією енергією зірки, тип III може використовувати вже всю галактику. Леб же розглядає цивілізацію, здатну відтворювати астрофізичні умови, що призвели до її виникнення.
Розвиток Всесвіту від сингулярності через розширення до поточного стану
Комусь може здатися, що теорія всесвіту-дитини схожа на «гіпотезу зоопарку» — одне з запропонованих рішень парадокса Фермі (а строго кажучи, одна з відповідей на запитання Фермі «а де всі?»). Однак Леб пояснює, в чому полягає їхня фундаментальна відмінність:
Зоопарк – це місце для спостереження за тваринами, але за всесвітом-дитиною не можна спостерігати зовні, що випливає із загальної теорії відносності Ейнштейна. Внутрішність такого всесвіту зникає з поля зору її творця, а також його простору-часу. Ситуація аналогічна формуванню чорної діри, оскільки після того, як матерія впала всередину її обрії подій, спостерігати за нею стає вже неможливо.
У результаті творець всесвіту-дітини ніколи не дізнається, якого роду цивілізація в ній сформувалася, і не зможе втрутитися в процес. Створення такого всесвіту може не вимагати витрат енергії, оскільки негативна енергія гравітації взаємно знищується з позитивною енергією матерії та випромінювання, що відповідає плоскій геометрії всесвіту.
Доля нашого Всесвіту зовсім не залежить від всесвіту-дітини, так само як історія людини, що провалилася всередину горизонту подій чорної дірки, не впливає на нас. Зважаючи на те, що нам відомо, наш власний Всесвіт буде розширюватися вічно.
Ще одна приваблива риса його теорії – вона вільна від антропного принципу, по крайній мірі, від сильної його формулювання, через яку життя у всесвіті має зародитися. Існує принцип Коперника, який протистоїть йому, згідно з яким ми не займаємо якогось особливого становища у Всесвіті. І все ж таки нам, мабуть, пощастило, враховуючи той факт, що будь-яка незначна зміна законів фізики усунула б можливість виникнення відомого нам життя.
В останні роки виникла думка, що одним із варіантів пояснення антропного принципу може бути мультивсесвіт. З цією ідеєю перегукується теорія всесвітів-дитин, оскільки вона допускає появу сучасних цивілізацій, що беруть участь у дарвінівському природному відборі космічних масштабів. На цьому етапі людська цивілізація ще недостатньо розвинена для того, щоб відтворити космічні умови, що призвели до нашої появи.
Якщо цивілізація, яка здатна до таких кроків — створення всесвіту-дитини в лабораторії — потрапляє до категорії A, то цивілізація категорії B змогла б змінити своє довкілля так, щоб не залежати від своєї рідної зірки. Людство поки що знаходиться десь між класами C і D, оскільки ми не можемо відтворити придатних для життя умов в інших місцях і при цьому безтурботно знищуємо нашу власну планету.
Можливо, люди колись стануть цивілізацією класу А, і візьмуть участь у космічному відтворенні. Може, ми навіть зможемо створити дочірній всесвіт, який буде кращим за наш. Леб визнає, що подібні мрії можуть звучати дещо оптимістично, проте перспективи такого космічного розмноження обіцяють надихаючі можливості.
Ми наближаємося до створення штучного життя у наших лабораторіях. Як тільки ми зможемо поєднати квантову механіку та гравітацію, у нас може з’явитися уявлення про те, як створити дочірній всесвіт у лабораторії. Етична сторона створення іншого всесвіту буде схожою на етичну сторону створення людини.
Однак наш вид може тішити те, що можливості, які приписуються попередніми поколіннями богам — а саме, створення цивілізації та життя в ній — опиняться у нашому розпорядженні, коли ми досягнемо рівня просунутої цивілізації. Якщо інша цивілізація, що з’явилася за мільярд років до нас, вже досягла такої мети, і ми з нею колись зустрінемося, то її можливості стануть добрим наближенням до того, що наші релігії приписують богам.
