Кто изобрел Вселенную?

Джон Полкинхорн, физик-теоретик, известный своими трудами по квантовой механике, был в числе многих, кто подчеркивал и необычность такого наблюдения, и потенциальные следствия из него. Ученые настолько свыклись с мыслью, что способны понять мир, что мы почти всегда принимаем это как данность. Ведь именно это и сделало возможным существование науки. Однако Полкинхорн указывает, что все могло пойти совсем иначе. «Вселенная могла быть не упорядоченным космосом, а беспорядочным хаосом. Или рациональной системой, недоступной для нас»[140].

А особенно удивительно, что глубинную структуру Вселенной можно описать математически. Как вышло, что огромный и неукротимый океан Вселенной отражается в тихом мелком озерце математики? Об этом говорится в классическом эссе физика-теоретика, нобелевского лауреата Юджина Вигнера под названием «Непостижимая эффективность математики»[141]. Особенно мне нравится один из заключительных пассажей: «Математический язык удивительно хорошо приспособлен для формулировки физических законов. Это чудесный дар, который мы не понимаем и которого не заслуживаем» (здесь и далее пер. Ю. Данилова). Когда ученые пытаются найти смысл в хитросплетениях нашего мира, они «светят» себе математикой, будто факелом. Иногда абстрактные математические теории, разработанные безо всякого прицела на практическое применение, впоследствии оказываются физическими моделями с мощной предсказательной способностью[142]

.

Мы так к этому привыкли, что легко забываем, насколько это странно. С точки зрения Вигнера, это тайна, требующая разгадки.

Джон Полкинтон с ним согласен. Почему, спрашивает он, налицо такая явная «конгруэнтность между нашим разумом и Вселенной»? Почему математика – «рациональность, переживаемая внутри» – так близко совпадает с глубинными структурами Вселенной – «рациональности, наблюдаемой вовне»?[143]

Не его одного это удивляло[144]

. Но как все же объяснить это поразительное наблюдение? Вариантов, разумеется, много. Может быть, это несказанное везение, даже чудо. Почему математика, результат свободного исследования, имеет какое-то отношение к структуре физического мира вокруг нас? Кто-то, пожалуй, скажет, что это можно оставить как есть. Тут нет никаких поводов для беспокойства. И даже для размышлений. Модель работает – и дело с концом.

Однако большинству все же кажется, что загадка без ответа – это нехорошо. Как заметил когда-то Альберт Эйнштейн, «самое непостижимое во Вселенной – что она постижима»[145]. Здесь Эйнштейн имеет в виду, что вопрос постижимости мира задает именно наука, однако она одна, без посторонней помощи, не может на него ответить. Это хороший пример трудностей, которые отмечал философ Людвиг Витгенштейн, справедливо указавший, что невозможно найти смысл системы внутри самой системы. Наука прекрасно умеет задавать глубокие вопросы, ответы на которых, как выясняется, лежат вне досягаемости научного метода. Так существует ли здесь непротиворечивая картина, о которой говорил тот же Вигнер, картина, которая образуется «при слиянии в единое целое маленьких картинок, отражающих различные аспекты природы» и охватывает все наши наблюдения?

Кое-кто, впрочем, возражает, что здесь нечего объяснять. Вероятно, роль математики в основных физических теориях всего лишь организационная, поскольку мы навязываем миру смысл и структуру. То есть, таким образом, в самой Вселенной не заложено никакого особого математического порядка. Человеческий разум любит все организовывать, поэтому мы навязываем реальности собственный порядок – накладываем на нее математическую палетку. Палетка создает порядок, но этот порядок не реальный, а изобретенный.

Такое возможно, но не правдоподобно. Как отмечали Роджер Пенроуз и многие другие ученые, подобная конструкция не объясняет невероятную точность согласия лучших физических теорий, которые нам удалось разработать, с поведением нашей материальной Вселенной на ее самых фундаментальных уровнях[146]. Пенроуз указывает на то, что общая теория относительности Эйнштейна повышает точность и без того поразительно точной теории всемирного тяготения Ньютона. Ньютонова теория гравитации описывает поведение Солнечной системы с точностью примерно до одной сотой. Однако теория Эйнштейна не просто гораздо точнее, она еще и предсказывает совершенно новые явления, например, черные дыры и гравитационные волны.