Вселенная из… «ничего. Лоуренс Краусс - Вселенная из ничего: почему не нужен Бог, чтобы из пустоты создать Вселенную Все из ничего лоуренс краусс

Джейк Хеберт

Объяснение вселенной составляет огромную проблему для тех, кто отрицает Творца: каким образом вселенная могла появиться из ничего? Некоторые ученые даже начали заявлять, что вселенная не имела начала, и существовала вечно – настолько велика проблема. Так как многие ученые-атеисты признали модель Большого взрыва, они согласились и с тем, что у вселенной и в самом деле было начало. Следовательно, им необходимо объяснить это начало.

Физик-теоретик Лоренс Краусс заявляет в своей книге, что могла образоваться из ничего под действием физических законов. Другие физики предлагают похожие аргументы.

Ученые обратились к хорошо известному явлению образования и уничтожения «виртуальных частиц». Спонтанное (но кратковременное) появление из вакуума субатомных частиц носит название «квантовая флуктуация». Эти субатомные частицы появляются и исчезают за такие короткие интервалы времени, что их невозможно увидеть. Однако можно уловить эффекты этих виртуальных частиц. К примеру, они являются причиной малозаметного воздействия на спектр атома водорода, известного как «лэмбовское смещение». Короткое время жизни этих виртуальных частиц установлено принципом неопределенности Гейзенберга (ПНГ), согласно которому короткоживущее состояние не может иметь точно определенной энергии.

Принцип неопределенности Гейзенберга ограничивает время, в продолжение которого может сохраняться квантовая флуктуация. Чем больше энергия флуктуации, тем короче время ее сохранения . Именно по этой причине виртуальные частицы появляются и исчезают через очень короткие временные интервалы.

Краусс и другие физики-эволюционисты утверждают, что вселенная сама является результатом подобной квантовой флуктуации. Однако принцип ПНГ представляет для такого заявления определенное затруднение. Никто не стал бы сомневаться в том, что энергоемкость всей вселенной огромна. Стало быть, если предположить, что вселенная появилась путем квантовой флуктуации, содержание энергии во всей вселенной было бы настолько громадным, что времени для ее появления было бы очень мало, и вновь образовавшаяся вселенная сразу бы исчезла. Поэтому весьма трудно понять, каким образом наша громадная вселенная могла возникнуть из такой флуктуации.

Однако, как утверждают физики-эволюционисты, если бы содержание энергии во всей вселенной было бы равно нулю , образованная из такой флуктуации вселенная могла бы сохраняться до бесконечности, не нарушая при этом принцип неопределенности Гейзенберга. Надо признать, умный аргумент. Так что же, «новые атеисты» нашли убедительный способ объяснить существование нашей вселенной без Бога?

Не совсем. Данный аргумент строится на предположении о том, что общая энергия вселенной равна нулю, а последнее непосредственно основано на идее Большого взрыва. Стивен Хокинг пишет:

«Идея об инфляции вселенной также объясняет, почему во вселенной так много материи…Ответ на этот вопрос лежит в рамках квантовой теории: частицы могут образовываться из энергии в форме пар «частицы/античастицы». Но это вызывает новый вопрос: откуда взялась энергия? Дело все в том, что общая энергия вселенной равна нулю».

Несмотря на забавное утверждение Хокинга, ни один человек не может знать точного содержания энергии во вселенной. Для того чтобы проверить заявление о том, что энергоемкость вселенной равна нулю, необходимо учесть все существующие во вселенной формы энергии (гравитационная потенциальная энергия, относительные энергии всех частиц и др.), сложить их вместе, а затем проверить, что сумма и в самом деле равна нулю. Несмотря на весь ум и дипломы Хокинга, вряд ли его можно считать знающим человеком.

Итак, заявление о «нулевой энергии» вселенной основано не на прямых подсчетах, а на интерпретации данных, рассматриваемых через призму модели Большого взрыва. Из вышесказанного понятно, что подобное заявление основано на теории инфляции , согласно которой сразу же после Большого взрыва во вселенной произошел короткий, ускоренный период расширения. Но идея «инфляции» является идеей ad hoc (лат. «наугад »), присоединенной к изначальной модели Большого взрыва с целью решить множество серьезных (и даже неизбежных) проблем. Хокинг, Краусс и другие ученые делают выводы о нулевой энергии вселенной потому, что она якобы вытекает из теории инфляции. Однако, для тех, кто не принимает теорию Большого взрыва (и теорию инфляции) априори, совершенно непонятно, каким образом количество общей энергии во вселенной может равняться нулю. Фактически это вообще маловероятно.

Более того, когда виртуальные частицы на мгновение появляются внутри вакуума, они появляются в пространстве, которое уже существует . Поскольку само пространство является частью вселенной, для ее спонтанного образования вначале каким-то образом должно было появиться само пространство.

В своей вышедшей недавно книге Краусс лишь вскользь рассматривает этот важный вопрос. Большую часть книги он посвящает защите теории Большого взрыва, смешным историям и критике креационистов, и лишь в конце он всерьез говорит о появлении вселенной из ничего. Хоть книга и состоит более чем из 200 страниц, все же Краусс выделил для рассмотрения этого вопроса мало места. Он утверждает, что вселенная из ничего могла появиться благодаря квантовой гравитации (теория, объединяющая квантовую механику и общую относительность). Однако главной проблемой такого заявления является то, что реальной теории квантовой гравитации еще не существует.

Более того, заявление о том, что законы физики могли образовать нашу вселенную, связано с рядом серьезных логических трудностей. Наше понимание законов физики основано на наблюдении. К примеру, наше знание законов сохранения импульса и энергии основано на наблюдениях, сделанных в тысячах экспериментов. Никто и никогда не наблюдал, как появилась вселенная. Это означает, что любые законы физики, которые привели (даже в принципе) к появлению вселенной, полностью находятся за рамками нашего опыта. Законы физики, какими мы их знаем, просто не применимы к этому вопросу. Для спонтанного создания вселенной скорее необходимы были бы какие-то более высокие «мета» или «гипер» законы физики, которые напоминали бы (или нет) известные нам законы физики.

Но здесь возникает другая проблема. Поскольку подобные гипотетические мета и гипер законы физики находятся полностью за рамками нашего опыта, почему физики-атеисты наивно допускают, что для описания образования вселенной можно применить правила принципа неопределенности Гейзенберга? Они открыто размышляют о других (ненаблюдаемых) вселенных в подозрительной «мультивселенной», в которой могут действовать законы физики, радикально отличающиеся от наших собственных законов. Если, как известно, принцип неопределенности Гейзенберга действует только внутри нашей вселенной, совершенно непонятно, почему физики применяют его к вопросу о создании вселенной. Вполне возможно, что этот принцип и в самом деле является частью гипер законов физики, а возможно и нет. Можно много размышлять на эту тему, но размышления – это не наука.

К тому же, если бы эти предполагаемые высшие законы физики и существовали, для того чтобы они могли создать вселенную, они должны были бы существовать отдельно от вселенной. Однако такого рода предположение – дилемма для атеистов, утверждающих, что космос – это все, что существует. Незадолго до смерти Карл Саган, переписываясь с Ларри Вардиманом из Института Креационных исследований, признался, что это стало проблемой для его мировоззрения. Его взгляд на происхождение вселенной предполагал существование законов физики, которые и создали космос, но из-за того, что ученый не признавал Творца, он не мог объяснить происхождение самих законов. Существование законов физики за пределами самого космоса явно противоречило его хорошо известной аксиоме «Космос - это все, что есть, что когда-либо было и когда-нибудь будет».

Атеист, конечно же, мог бы попытаться обойти это затруднение, заявив, что космос не имеет начала и он существовал вечно.

Но даже такой подход к вопросу оставляет множество неразрешенных проблем. К примеру, некоторые ученые заявляют, что космос в целом - так называемая мультивселенная - бесконечен, и в нем содержится много отдельных вселенных (последствие современной теории инфляции вселенной). Согласно этому представлению только наша вселенная появилась 13.7 млрд. лет назад. Существование других утверждаемых (но ненаблюдаемых) вселенных якобы объясняет наше, казалось бы, невероятное существование. Так как мультивселенная содержит бесконечное множество вселенных, законы физики и химии, по крайней мере, хоть каких-то вселенных должны иметь свойства, необходимые для жизни. Таким образом, предположительно объясняется наше существование, так как мы живем в одной из таких вселенных.

Вопиющая ошибочность подобного мнения помогает увидеть нечто другое: хоть законы физики и химии в нашей вселенной и делают возможным существование жизни, они не дают возможность жизни эволюционировать . Законы физики и химии просто не подходят для эволюции жизни.

Креационисты давно говорят о непреодолимых трудностях сценариев «химической эволюции». Эти трудности не исчезнут просто потому, что кто-кто заявит о существовании других (никем ненаблюдаемых) вселенных. Даже если бы законы физики и химии и сделали бы возможным эволюцию жизни в каждой из этих предполагаемых вселенных, эти законы не могли бы объяснить существование жизни в нашей вселенной. Атеисты должны были подумать об этом, но их аргумент лишь демонстрирует то, что они «осуетились в умствованиях своих» и «омрачилось несмысленное их сердце» (Римлянам 1:21-23) .

Несмотря на все красивые дипломы тех, кто проповедует идею «Вселенная из ничего», этот сценарий не имеет никакого основания и верующих в Библию христианин не должны пугать все эти «умствования» .

Тайны пространства и времени Комаров Виктор

Вселенная из… «ничего»

Вселенная из… «ничего»

Идея, согласно которой «из ничего не родится ничто», возникла еще в V веке до н. э. в эпоху Парменидов. И оказалась одной из самых устойчивых идей, которая прошла через столетия и сохранялась в естествознании в неизменном виде почти до самого последнего времени! Еще всего какие-нибудь десять лет назад гипотезу о самопроизвольном возникновении в результате чисто физических процессов вещества и энергии из «ничего» большинство естествоиспытателей считало неприемлемой…

В невозможности возникновения «чего-либо» из «ничего» как будто убеждает нас и повседневный житейский опыт.

Мы привыкли к тому, что одни предметы или объекты всегда образуются из других предметов или объектов. И что из этого правила не существует исключений.

С другой стороны, известный современный английский астрофизик П. Девис утверждает, что возникновение «чего-то» из «ничего» не только в принципе возможно, но и реально происходит! Из чего, например, – ставит он вопрос, – возникают мысли, а также идеи? Мысли, без сомнения, существуют реально, рассуждает Девис, а для их возникновения требуется непосредственное участие головного мозга. Однако мозг обеспечивает лишь реализацию мыслей, но не является их причиной. Сам по себе мозг порождает мысли не в большей степени, чем компьютер – вычисления. Мысли могут быть вызваны (порождены) другими мыслями, а также ощущениями или сведениями, то есть информацией, хранящейся в памяти или поступающей извне. Однако эти соображения не раскрывают природу самих мыслей.

Многие творческие люди говорят, что их произведения – результат неожиданного вдохновения. Таким образом, рождение картины, или стихотворения, или музыкального произведения фактически является примером рождения «чего-то» из «ничего». В пользу подобной точки зрения свидетельствуют высказывания ряда известных современных поэтов, писателей и композиторов. Так Андрей Вознесенский утверждает: «Чувствуешь эту связь, словно кто-то диктует тебе». Об этом же говорил и Владимир Солоухин: «Писал стихи – так мне всегда казалось, что под чью-то диктовку». Аналогичные мысли высказывал и выдающийся композитор А. Шнитке: «Музыка мною не пишется, а улавливается… Вроде как я имею дело не со своей работой, а переписываю чужую»…

В принципе можно. Подобной точки зрения придерживаются такие известные современные физики и астрофизики как Алан Гут из Массачусетского технологического института (МТИ) в США, Сидней Коулмен из Гарвардского университета, Алекс Виленкин из университета Тафта. Они считают, что «ничто» – неустойчиво и Вселенная спонтанно «распустилась из «ничего».

Классическая физика рассматривала Вселенную как гигантский часовой механизм. Новая квантовая физика раз рушила эту лапласовскую схему. На атомном уровне материя и ее движение неопределенны и непредсказуемы. Разумеется, и атомный мир не свободен полностью от причинности, но она проявляется здесь неоднозначным образом. Главная особенность «квантового поведения», которая лежит в основе материи, – утрата строгих причинно-следственных связей.

Применима ли, однако, квантовая физика ко Вселенной? И если применима, то в каких пределах? Во всяком случае, ранняя Вселенная была ограничена весьма малыми размерами! Имеющиеся в распоряжении, современной физики и астрофизики данные говорят, что квантовые законы с момента начала расширения – в так называемую эру Планка – до 10 -43 с. играли определенную роль. И действие этих законов следует принимать во внимание вплоть до 10 -32 с. с момента начала инфляции.

Как считают некоторые теоретики, именно между этими двумя «эпохами» существовал момент времени, когда возникла наша Вселенная. По словам С. Ноуммена, именно в этот момент и совершился «квантовый скачок» из «ничего» во «время». Современное «пространство-время» есть не что иное, как реликт той эпохи.

Но откуда взялась энергия, необходимая для инфляционного расширения? Ведь существует закон сохранения энергии, а энергия начальной Вселенной была равна нулю. Но дело в том, что закон сохранения энергии в его обычной форме к инфляционной Вселенной неприменим. Сам процесс инфляционного расширения формирует возрастание энергии вакуума. И лишь квантовый распад ложного вакуума положил предел этому процессу.

Существует притча о мальчике, вытянувшем себя из болота за шнурки собственных ботинок. Самосоздающаяся Вселенная очень напоминает этого мальчика – она вытянула себя за «собственные шнурки». Этот процесс получил название «бутстрэпа». Благодаря своей природе Вселенная возбудила в себе всю энергию, которая была необходима для «создания» и «оживления» материи, а также инициировала породивший ее взрыв. Этому космическому «бутстрэпу» мы и обязаны своим существованием.

Однако остается самый главный вопрос: что существовало и что происходило до инфляции? Иными словами, каким образом пространство и ложный вакуум могли возникнуть «из ничего»? По существу, идея космического «бутстрэпа» близка к теологической концепции сотворения мира из ничего сверхъестественной силой.

Возможно, предшествовавшее инфляции состояние ложного вакуума оказалось предпочтительнее благодаря характерным для него экстремальным условиям. Но Вселенная так или иначе реально возникла, и квантовая физика представляет собой единственную область современной науки, которая позволяет рассматривать события, происходящие без видимых причин.

А откуда взялось само пустое пространство? Если, согласно квантовой теории, «из ничего» могут рождаться частицы, то не может ли аналогичным образом рождаться «из ничего» и пространство? В частности, расширение современной Вселенной есть не что иное, как разбухание пространства. С каждым днем наша Вселенная увеличивается на 10 18 кубических световых лет.

Согласно новой космологии, начальное состояние космоса вообще не играло никакой роли, так как вся информация о нем полностью «стерлась» в ходе инфляции. Наблюдаемая нами Вселенная несет на себе лишь отпечатки тех физических процессов, которые происходили с момента ее начала. Тысячелетиями люди считали, что «из ничего не родится ничто». Сегодня же можно утверждать, что «из ничего произошло все»!

Если бы мы жили в воображаемом мире, в котором те или иные объекты время от времени возникают «ниоткуда», то, видимо, идею возникновения «из ничего» и самой Вселенной мы воспринимали бы как нечто вполне возможное. Но, между прочим, подобный воображаемый мир не так уж сильно отличается от нашего реального мира. Если бы мы обладали способностью воспринимать поведение атомов и других микрообъектов не с помощью специальных приборов, а непосредственно с помощью собственных органов чувств, нам бы довольно часто приходилось наблюдать объекты, которые появляются или исчезают без видимых причин.

Так, например, в очень сильных электрических полях при критическом значении напряженности начинают, как мы уже отмечали, «из ничего» возникать электроны и позитроны. Значение напряженности, близкое к критическому, существует возле ядра атома урана, состоящего из 92 протонов. А если бы существовал химический элемент, в ядре атома которого содержалось 200 протонов, то вблизи такого ядра происходило бы спонтанное рождение электронов и позитронов. Это особый вид радиоактивности, когда распад испытывает пустое пространство – физический вакуум.

Аналогичные процессы происходят вблизи поверхности черных дыр, где гравитация столь сильна, что пространство вокруг буквально кишит непрерывно рождающимися частицами. Это явление, получившее название «излучения черных дыр», было теоретически открыто Стивеном Хокингом.

Таким образом, современная наука рисует картину однородной, самосогласованной и «простой» в больших масштабах Вселенной. Именно эти обстоятельства позволяют говорить о Вселенной, как о едином целом. Природа этих свойств долгое время оставалась загадочной. Но теперь мы знаем, что «инструкции» для создания такого Космоса заключались в законах природы.

Из книги Знаки на пути от Нисаргадатты Махараджа автора Балсекар Рамеш Садашива

Из книги Комментарии к "Тайной Доктрине" автора Блаватская Елена Петровна

Шлока (6) СЕМЬ ПРЕВЫШНИХ ВЛАДЫК И СЕМЬ ИСТИН ПЕРЕСТА. ЛИ СУЩЕСТВОВАТЬ, И ВСЕЛЕННАЯ - НЕОБХОДИМОСТИ СЫН - БЫЛА ПОГРУЖЕНА В ПАРАНИШПАННА (АБСОЛЮТНОЕ СОВЕРШЕНСТВО, ПАРАНИРВАНА ИЛИ ИОНГ.ДУП), ЧТОБЫ БЫТЬ ВЫДОХНУТОЙ ТЕМ, КТО ЕСТЬ И В ТО ЖЕ ВРЕМЯ КОГО НЕТ. НЕ БЫЛО НИЧЕГО Шлока (7)

Из книги Тайны пространства и времени автора Комаров Виктор

Нестационарная Вселенная Было время, когда казалось, что космические объекты, составляющие население нашей Вселенной, почти не изменяются с течением времени, постепенно переходя от одного стационарного состояния к другому стационарному состоянию. Однако с появлением

Из книги Человек против мифов автора Берроуз Данэм

Фрактальная Вселенная До начала 80-х годов XX столетия в астрофизике господствовало представление о расширяющейся однородной и изотропной Вселенной, то есть о такой Вселенной, основные свойства которой приблизительно одинаковы для достаточно больших областей

Из книги Христианство и философия автора Карпунин Валерий Андреевич

Изотропна ли Вселенная? Поскольку пространство и время являются формами существования материи, то их свойства во многом зависят от того, каким образом распределены в них различные материальные объекты. До сравнительно недавнего времени одним из основных положений

Из книги Если ты не осёл, или Как узнать суфия. Суфийские анекдоты автора Константинов С. В.

Из книги Далекое будущее Вселенной [Эсхатология в космической перспективе] автора Эллис Джордж

Бог сотворил мир «из ничего» Библия говорит нам о сотворении Богом мира «из ничего» такими величественными словами: «В начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною; и дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.

Из книги Невеста Агнца автора Булгаков Сергей Николаевич

Ничего! К одному дервишу пришли люди и попросили его рассудить спор дровосека и носильщика. Носильщик, крепкий высокий детина, зарабатывал себе на жизнь, перенося для людей тяжести, куда скажут. Увидел он, что дровосек утомился нести вязанку дров, и предложил:- Хочешь,

Из книги Начала и концы автора Шестов Лев Исаакович

6.1. Биофилическая вселенная? Если когда?нибудь нам удастся установить контакт с разумными инопланетянами - как мы преодолеем «культурную пропасть»? Одним из вариантов общей культуры для нас могла бы стать физика и космология. Иная разумная жизнь будет, как и мы, состоять

Из книги Разум и природа автора Бейтсон Грегори

е) «Творение из ничего». Мы видели, какую трудность представляло, - хотя и в разном смысле, но в равной мере, - координировать Божественное и тварное бытие, Бога и мир, для античной философии, патристики и схоластки. Трудность эта заключалась в том, что надо было

Из книги 50 великих книг о мудрости, или Полезные знания для тех, кто экономит время автора Жалевич Андрей

Творчество из ничего (А. П. Чехов) Resigne-toi, mon coeur, dors ton sommeil de brute. Ch.

Из книги Осмысление процессов автора Тевосян Михаил

8. «ИЗ НИЧЕГО НИЧТО НЕ ВОЗНИКНЕТ» Эта цитата из Короля Лира [Цитируется по переводу Бориса Пастернака. - Прим. перев.] в одной фразе обобщает ряд глубоких идей, средневековых и более новых. Среди них:а. Закон сохранения вещества и обратный ему. По этому закону, нельзя

Из книги Еврейская мудрость [Этические, духовные и исторические уроки по трудам великих мудрецов] автора Телушкин Джозеф

2. «Нет ничего нового под луной» Люблю всё старое: старых друзей, старые времена, старые обычаи, старые книги, старые вина. Оливер Голдсмит Креатив, инновации – эти слова стали настоящими лозунгами нашей эпохи. Современные люди ищут новые идеи и решения, но мудрецы

Из книги Квантовый ум [Грань между физикой и психологией] автора Минделл Арнольд

Глава 9 Пространство и время. Вселенная 1 и вселенная 2. Источник жизни 1 и источник жизни 2. Творец. Защитные механизмы вселенной Человек – мера всех вещей Протагор Данную главу нам необходимо начать со слов американского физика австрийского происхождения Фритьофа

Из книги автора

62. «Врач, который ничего не берет, ничего не стоит» Если ссорятся люди, и один человек ударит другого, камнем или кулаком, и тот не умрет, а сляжет в постель, то… ударивший пусть заплатит… и вылечит его. Шмот 21:18-19 (Талмуд комментирует этот отрывок): Отсюда мы знаем, что

Из книги автора

34. Творение из ничего Я надеюсь, что в течение нескольких следующих десятилетий произойдет огромное изменение в нашем мировоззрении, как в материальном, так и в духовном плане. Четырнадцатый Далай

    Дэвид Дойч

    Книга известного американского специалиста по квантовой теории и квантовым вычислениям Д.Дойча фактически представляет новую всеобъемлющую точку зрения на мир, которая основывается на четырех наиболее глубоких научных теориях: квантовой физике и ее интерпретации с точки зрения множественности миров, эволюционной теории Дарвина, теории вычислений (в том числе квантовых), теории познания.

    Ричард Докинз, Лоуренс Краусс

    Насколько же эта Вселенная должна быть странной? Как так вышло, что в ней, неимоверно громадной и сложной, есть такая маленькая среда обитания, где какие-то гоминиды, «бегающие по равнинам ото львов», в итоге получают такое давление среды (львы не «поумнели»), что оно заставляет их воображать, что все вокруг и они сами, состоят из сущностей, ведущих себя как частицы и как волны. С тех пор кое-что изменилось, мы реже начали бегать ото львов, но вопрос о том, что такое жизнь, вселенная и то остальное, чего мы еще не знаем и не понимаем … изводит нас. Мы любопытны!

    Лоуренс Краусс

    За последнее столетие, начиная с открытия расширяющейся Вселенной, наука начала делать набросок структуры всего космического пространства, пытаясь описать сотню миллиардов галактик и начало самого космоса и времени. Поразительно, как быстро мы научились понимать основы всего, начиная с образования звезд, заканчивая появлением галактик и Вселенной. И сейчас, благодаря предсказательной силе квантовой физики, физики-теоретики начинают продвигаться даже дальше - к новым вселенным и новой физике, к противоречиям, о которых раньше рассуждали исключительно в рамках теологии и философии.

    Нил Тайсон, Лоуренс Краусс, Ричард Готт

    Перед вами четырнадцатая ежегодная Научная Конференция имени Айзека Азимова. В этот раз ее ведущий, Нил Деграсс Тайсон, с группой физиков, философов и журналистов ведет оживленную дискуссию о «Существовании Ничто». Концепция «Ничто» столь же стара, как «Ноль» сам по себе, и в этих дебатах участники охватят все, что человечеству о ней известно. Они проложат путь от древних греков, уравнения «Бог создал мир из Ничего», унаследованное от христианской метафизики до современных исследований в области квантовой гравитации.

    Лоуренс Краусс, Ричард Докинз, Билл Най

    Заключительная ночь недели "Истоки истории" в Аризонском национальном университете собрала уважаемых учёных, интеллектуалов и известных писателей - популяризатор Билл Най, астрофизик Нил Деграсс Тайсон, эволюционный биолог Ричард Докинз, физик-теоретик Брайан Грин, ведущий радиопередачи "Научная пятница" Ира Флэтоу, писатель-фантаст Нил Стивенсон, исполнительный директор Всемирного фестиваля науки Трейси Дэй, директор проекта "Истоки" Лоуренс Краусс. Они обсудили как животрепещущие фундаментальные вопросы, так и интересные технологии, изменяющие нашу жизнь.

    Если есть что-то, что стоит над всеми современными теориями и используется для исследование реальности, то оно должно выражаться не словами, а математикой. Математикой не просто легче описать реальность, это единственный способ описать её. Если наиболее подробное описание реальности лучше всего описывается математикой, то не смотрит ли главное определение реальности нам в лицо?

    Окружающий нас мир всегда был немного странным и таинственным. Большую часть времени он скрыт от нашего сознания. Изучение природы реальности уводило учёных далеко за грани понимаемого. Реальность начинается с атома и достигает чёрных дыр протягиваясь до границ Вселенной. Но будьте осторожны. Как только вы войдете в их реальность, вы никогда не сможете смотреть на мир прежними глазами.

    Лоуренс Краусс, Ричард Докинз, Крейг Вентер

    Интересно, что ждет в будущем? На этот раз Краусс пригласил в качестве спикеров других специалистов из разных областей: эволюционного биолога Ричарда Докинза, самого известного в мире генетика Крейга Вентера, который расшифровал геном человека, управляющего директора Microsoft Research Эрика Хорвитса, IT-предпринимательницу и члена совета директоров «Яндекс» Эстер Дайсон и других не менее интересных личностей. Речь в этих дебатах пойдет о медицине, синтетической биологии, роли машинного обучения, проектах, над которыми работают гости и больших вызовах, с которыми столкнулось человечество в целом.

    Юрий Лебедев

    Параллельные, пересекающиеся, ветвящиеся и вновь сходящиеся вместе миры. Что это - выдумка писателей-фантастов или реальность, ещё не осознанная? Тема многомирия, развиваемая философами с античных времён, в середине XX века стала предметом обсуждения физиков. На основе принципа взаимодействия наблюдателя с квантовой реальностью появилась новая интерпретация квантовой механики, получившая название «оксфордской». Её автор, молодой физик Хью Эверетт, встречался с Нильсом Бором, основателем общепринятой на тот момент «копенгагенской» интерпретации квантовой механики. Но общего языка они не нашли. Их миры разошлись...

    Ричард Докинз

    Мы не видим пустот в атомах (так же как и самих атомов), потому что это нам ничего не даст: ведь мы все равно не способны пройти сквозь стену. Нам кажется странным, что в вакууме кирпич будет падать с той же скоростью, что и пушинка, потому что весь срок эволюции нашего мозга мы испытывали на себе сопротивление воздуха. Подобным же образом водомерка, говорит Докинз, не способна воспринимать объем, ведь ее мир - это только плоская водная гладь. Докинз заканчивает свою лекцию иным вопросом: способен ли мозг человека изучить Вселенную? Сможет ли он преодолеть ограниченность, обусловленную эволюцией?

Представьте, что ваш мир - это окрестности давно состарившегося, но когда-то великолепного, гигантского светила, эволюционно схожего с Солнцем, но значительно, значительно крупнее его. Такие звёзды способны светить до двух триллионов лет, и вокруг одной из них вместе со множеством небесных тел вращается и ваш космический дом – планета, населённая разумными существами. Вы живёте в полной уверенности, что находитесь в центре мироздания, которому, может быть, не более шести тысяч лет, оно совершенно неподвижное и молодое.

На самом же деле перед нами остатки, островки мира, существующего в конце времён… посреди ничто… буквально…

Его жители никогда не узнают, насколько огромна Вселенная. Для них в окружающем мире даже не будет намёка на то, что всё сотворено из звёзд. И метафора, что атомы в вашей «левой руке, возможно, произошли из одной звезды, а в правой - из другой» во веки веков будет пуста и напрасна… Дело в том, что Вселенная, в которой оказались эти существа, настолько велика, а со времён Большого Взрыва утекло столько звёздной материи, что в небесах уже давно не видно ни одной звезды, ни одной галактики.

В своей книге «Вселенная из ничего» американский физик, специалист в области астрофизики и космологии, популяризатор науки Лоуренс Краусс пытается проследить историю Вселенной, которая возникла буквально из «ничего», но совсем не чуждается этого «ничто», а, напротив, пропитана им, содержит его в своей загадочной и далеко ещё до конца не познанной ткани.

Вслед за учёным попытаемся разобраться, что такое энергия, откуда она приходит и что собой представляет это загадочное «ничто».

Вначале была энергия

Согласно современной космологии, 13,7 млрд назад в результате взрывообразного исхода бесконечного количества материи из бесконечно плотной и бесконечно микроскопической сингулярностиКосмологическая сингулярность — состояние Вселенной в прошлом, когда вся материя была «упакована» в «бесконечно» малом объёме при «бесконечно» высокой температуре и плотности возникла наша Вселенная. Момент исхода материи из сингулярности называется «Большим Взрывом». Расширение происходит до сих пор, и все галактики взаимно удаляются друг от друга. Вселенная стремится в бесконечность, и нас вполне закономерно интересует вопрос, что будет дальше, каков конец Вселенной?

Краусс описывает следующие варианты развития.

В зависимости от общего количества материи во Вселенной, её геометрия может принадлежать к одному из трёх типов: к так называемому открытому, закрытому или плоскому .

В данном случае, отмечает автор книги, «плоская» трёхмерная вселенная отнюдь не плоский двумерный блин. Это, скорее, интуитивно понятное нам трёхмерное пространство, в котором лучи света распространяются по прямой линии. Такую вселенную следует отличать от гораздо более трудно представимых изогнутых трёхмерных пространств, где световые лучи, очерчивая кривизну пространства, идут не по прямой линии.

Каждая из перечисленных геометрий предполагает свой сценарий и драматургию «конца света».

Закрытая вселенная должна в один прекрасный день вновь сжаться в процессе, противоположном Большому Взрыву. Открытая же продолжит расширяться вечно с конечной скоростью, а плоская находится как раз на границе: замедлит, но так и не прекратит своё расширение.

Если всё упирается в количество материи, как обстоит дело с нами?

Краусс отмечает, что начальная плотность протонов и нейтронов в нашей Вселенной обеспечивает примерно вдвое большее количество вещества, чем то, которое мы можем наблюдать в звёздах и горячем газе. Но тогда где все эти частицы?

Предположим, продолжает Краусс, они спрятаны в неких невидимых «тёмных объектах». Однако, если подсчитать, сколько должно быть этой некой «тёмной материи», чтобы объяснить движение видимой материи, для примера, в нашей галактике, то обнаружим, что отношение всей материи к видимой материи должно быть примерно 10 к 1.

Значит, тёмная материя не может состоять из протонов и нейтронов. Их просто недостаточно. То есть, кроме видимой, привычной нам Вселенной существует нечто скрытое и неочевидное, что, тем не менее, составляет её основу.

Следует отметить, что общая масса видимых галактик и скоплений и вещества вокруг них была оценена примерно в 30 процентов от общего количества массы, необходимой, чтобы привести к образованию плоской Вселенной . Всё остальное заключает в себе таинственная «темная материя». Но факт есть факт, спешит обрадовать нас автор книги, «темная материя» существует, и наша Вселенная всё-таки плоская (и даже с приличным запасом плоская!), что предполагает наиболее длительное существование из всех указанных типов вселенных.

Однако, если это действительно так, то тогда, как выяснили физики, 70 процентов энергии Вселенной всё ещё не хватает «в наличности»: её нет ни внутри, ни вокруг галактик или даже внутри их скоплений! И снова встаёт вопрос: где вся эта энергия?

И тут, прежде чем приступить к разгадке тайны Вселенной («смысла жизни и вообще»), Краусс предлагает разобраться в нюансах квантового мира, внутри которого так уютно спряталось это самое «ничто».

Квантовые странности

Физика элементарных частиц странна и неочевидна. В ней происходят такие вещи, которым невозможно найти аналогии в мире, соразмерном нашему восприятию, где всё кажется интуитивно понятным. Например, электроны в атоме вращаются по своим стабильным орбитам. Это несколько похоже на планетарную модель Солнечной системы. Так же, как и планеты, электроны не приближаются вплотную к своему светилу - в данном случае, к атомному ядру. Однако электроны могут прыгать с орбиты на орбиту. Так случается, если происходит столкновение с фотонами или другими частицами. Орбита вблизи ядра – самая энергетически «бедная». Чем шире электронная орбита, тем большей энергией обладает частица. Но иногда прыжок между орбитами происходит как бы совершенно спонтанно, без очевидных причин. И осуществляется такой переход из одного места пространства в другое — между орбитами — мгновенно. Выглядит это так, уточняет Краусс, как будто на очень коротких временных отрезках частицы совершают прыжок с ускорением, превышающим скорость света!

Графически прыжок можно описать так:

Два отрезка с вектором е- описывают движение электрона. Вектор, соединяющий отрезки с движением электрона, показывает гипотетический путь электрона, на котором он должен был бы двигаться быстрее скорости света. Таким образом, электрон как бы совершает мгновенный скачок в пространстве.

Чтобы разобраться, что же происходит на отрезке, где частица гипотетически движется быстрее света, Краусс использует объяснение американского физика, лауреата Нобелевской премии Ричарда Фейнмана. Он предложил альтернативное понимание: электрон сначала движется вперёд, затем назад во времени (участок «сверхсветового» движения), затем снова вперёд. Однако, по Фейнману, отрицательный заряд, движущийся назад во времени, математически легко может быть представлен эквивалентным положительным зарядом (позитроном), который, не ломая нашу картину мира, нормально движется вперёд во времени с нормальной скоростью! В этом случае рисунок можно интерпретировать следующим образом: движется один электрон, потом в другой точке пространства «из ничего» создается пара позитрон-электрон, а затем позитрон встречает первый электрон, и оба аннигилируют (сталкиваются и уничтожаются с выделением энергии). Впоследствии остается один движущийся электрон.

Таким образом, мы имеем дело не с одной частицей, а с тремя! Первая и вторая, сталкиваясь, аннигилируют как позитрон и электрон, а третья движется дальше. Но самое таинственное и удивительное в этом, что вторая и третья частицы рождаются буквально «из ничего»! Такие частицы, которые появляются и исчезают в масштабах времени, слишком коротких для измерения, называются виртуальными .

И внутриатомное «пустое пространство», «ничто», буквально кипит виртуальными частицами.

Модель флуктуации вакуума

Краусс уточняет: «когда мы пытаемся оценить, какой вклад они [виртуальные частицы] могли бы вносить в массу протона, мы находим, что сами кварки [один из видов элементарных частиц] обеспечивают очень малую часть от общей массы, и что поля, создаваемые этими частицами [виртуальными], вносят большую часть энергии, составляющей энергию покоя протона и, следовательно, его массу покоя. То же самое верно для нейтрона, и, так как вы состоите из протонов и нейтронов, то же самое верно для вас!

Энергия почти не видна

Итак, продолжает Краусс, если мы можем рассчитать воздействие виртуальных частиц на пустое пространство внутри и вокруг атомов, можем ли мы рассчитать воздействие виртуальных частиц на само пустое пространство? Расчёт расположения атомных энергетических уровней, включая виртуальные частицы, показал, что оценка этого «пустого» энергетического пространства составляет величину на 120 порядков большую, чем энергия всего остального во Вселенной !

Указанные выше 70 процентов от общей энергии во Вселенной (той самой, которой не хватает «в наличности») пребывает не в какой-либо из форм материи, а, скорее, в самом пустом пространстве«Пустое» пространство, вакуум, по современным научным представлениям, обладает ненулевой энергией, равномерно заполняющим Вселенную. Эту энергетическую плотность принято называть гипотетической «тёмной энергией».

Лоуренс Краусс отмечает: «происхождение и природа тёмной энергии, несомненно, самая большая загадка в фундаментальной физике сегодня. У нас нет глубокого понимания того, как она возникла и почему приняла такие значения, какие она имеет». Кроме того, астрономические наблюдения показывают, что примерно «последние 5 млрд лет стало преобладать расширение Вселенной. Вероятно, что природа этого расширения связана с какой-то базовой особенностью происхождения Вселенной. И все признаки позволяют предположить, что она также будет определять будущее Вселенной».

Но Краусс также задаётся вопросами: откуда изначально взялась вся эта энергия? Как микроскопически малая область стала областью вселенского размера, с материей и излучением, достаточным, чтобы объяснить всё, что мы можем видеть? Более того, если плотность энергии остается одинаковой, то полная энергия в любой области будет расти, поскольку объём области растёт (Вселенная расширяется и пустоты в ней становится больше. Следовательно, и виртуальных частиц, и тёмной материи). Что в этом случае происходит с законом сохранения энергии?

Одним из ответов могут стать рассуждения о влиянии гравитации на материю. Оно предполагает, что «положительная» энергия вещества, такого как материя и излучение, может быть дополнена формой «отрицательной» энергии гравитации, которая просто уравновешивает энергию вещества. То есть «положительная» энергия движения, расширения компенсируется «отрицательной» энергией гравитационного притяжения. Такова особенность именно плоской Вселенной .

«Это может казаться неправдоподобным, – отмечает Краусс, – но на самом деле для многих из нас в этом состоит суть очарования плоской Вселенной».

Почему есть «ничто»

Теперь давайте вернёмся к тому, с чего начали. С нарисованной нами картины: одинокая планета в конце времён и её жители, пребывающие в блаженной уверенности, что их мир неподвижен и расположен в центре сущего.

Картина такого будущего, по словам Краусса, по сравнению с нашим временем, открывающим для астрономии всё многообразие и грандиозность Вселенной, будет довольно скучна.

Все галактики, изобилие которых мы сегодня наблюдаем в телескоп, в будущем начнут удаляться от нас быстрее скорости света. Парадокс сверхсветовой скорости разрешается тем, что расстояние, на которое космические объекты отделены от нас, настолько велико, что свет просто не успеет дойти, т.к. расширяется само пространство. А поскольку, как было отмечено вначале, все галактики и звёзды взаимоудаляются, скорость света не сможет компенсировать скорость расширения пространства плюс расстояние от источника света до нас.

Галактики и звёзды со временем погаснут на небосклоне, как будто их никогда и не было. Реликтовое излучение, пронизывающее весь космос как след Большого Взрыва, ослабнет до исчезающе малой величины.

Астрономы, живущие «в конце времён», будут просто бессильны что-либо увидеть.

Добавим от себя, что, возможно, научной будет считаться картина мира с неизменной, статичной и практически пустой Вселенной, а настоящей фантастикой – расширяющийся, населённый галактиками космос, возникший из сингулярности.

Но что же с пустотой, с тем самым «ничто»?

Лоуренс Краусс подводит следующие итоги:

  • Пустое пространство может иметь внутри себя ненулевую энергию, даже в отсутствие какой-либо материи или излучения. Когда заканчивается инфляцияИнфляция — в Инфляционной модели Вселенной так называют процесс расширения, начавшийся в момент Большого Взрыва , энергия, запасенная в пустом пространстве, превращается в энергию реальных частиц и излучения . Виртуальные частицы как бы объективируются в «реальный» мир, задерживаются, застревают в нём, приобретая стабильность во времени.
  • Энергетика пустого пространства в присутствии гравитации совсем не такая, как мы предполагали, руководствуясь здравым смыслом, пока не обнаружили основополагающие законы природы. Когда мы принимаем во внимание динамику гравитационной и квантовой механики, мы видим, что этот интуитивный, привычный взгляд уже неверен. Наука заставляет нас пересмотреть то, что имеет смысл для устройства Вселенной, а не наоборот, для нас.

Пустое пространство сложно для понимания. Это кипящее варево виртуальных частиц, которые появляются и исчезают за время столь короткое, что мы не можем видеть их непосредственно.

  • Можно предполагать, что эволюция энергии во Вселенной происходит путём материализации энергии пустого пространства, вакуума, «ничто» в виде создания частиц. Первым этапом было событие, которое мы рассматриваем как «Большой Взрыв».

В этом случае ответом на древний вопрос, уходящий к Пармениду и Платону «Почему существует нечто, а не ничто?», может быть: «ничто» нестабильно, оно потенциально вселенными .

Однако, в пику Крауссу, так и подмывает заметить, что его «ничто», — хотя он неоднократно подчёркивает как раз противоположное и активно его защищает, — это вовсе и не «ничто», но некое нечто, «замаскированный» вид бытия, который проявлен нам в виде виртуальных частиц и «тёмной материи». Это совсем не пустота и совсем не отсутствие всего, что только может быть. Хотя Краусс настойчиво предлагает нам именно такое «ничто», восходящее к Платону – отсутствие всего, что только возможно. Однако вряд ли такое «ничто» можно было бы вообще помыслить. Помысленное уже есть нечто. Поэтому хорошо бы на него только намекать, а в лучшем случае молчать о нём по-буддийски.

Лоуренс Краусс заключает книгу вопросом: можем ли мы согласиться с таким «ничто» и смириться с ним? И отвечает: конечно, если признать очевидный факт, что природа умнее, чем философы или богословы. Возникновение «всего из ничего» – не игра слов и фантазии, а реальность, законы которой мы, вопреки привычному «здравому смыслу», только начинаем приоткрывать.

По материалам книги Лоуренса Краусса «Вселенная из ничего»

Томасу, Пэтти, Нэнси и Робину – за то, что вдохновили меня на создание чего-то из ничего…

Lawrence M. Krauss

A Universe from Nothing:

Why There Is Something Rather than Nothing

Права на перевод получены соглашением с Simon& Schuster Inc. при содействии литературного агентства Andrew Nurnberg.

© Lawrence M. Krauss, 2012

Не исключено, что по своему влиянию на доктрину о высшем разуме это самая значительная научная книга после «Происхождения видов» Дарвина.

Ричард Докинз

Краусс – прекрасный лоцман, который проведет вас по бурным интеллектуальным водам и познакомит с самыми современными представлениями о природе нашего космоса и нашем месте в нем. Увлекательное чтение.

Ничто – это не ничто. Ничто – это что-то. Именно поэтому космос возник из пустоты. Эта глубокая идея – основная тема «Вселенной из ничего», книги, которая кого-то, может быть, отпугнет, зато перед большинством читателей раскроет новые горизонты. А для физика Лоуренса Краусса это просто трудовые будни.

Нил Деграсс Тайсон, астрофизик, Американский музей естественной истории

Нашему поколению довелось застать революцию в космологии, сопоставимую с переворотом Коперника. А эта книга – блестящий, увлекательный, всеобъемлющий путеводитель по ней.

Иэн Макьюэн

В книге «Вселенная из ничего» Лоуренс Краусс предлагает увлекательный научно-популярный обзор нынешнего положения дел в космологии – отрасли науки, которая рассказывает нам о далеком прошлом и еще более далеком будущем мироздания. Оказывается, все очень сильно связано с «ничем», а «ничто» – с Богом. Это блестящая книга, от которой невозможно оторваться.

Все твердят, что из ничего ничего и не получишь. К счастью, Лоуренс Краусс их не слушал. И в самом деле – во время чтения этой книги о вселенском «ничего» с читателем происходит что-то значительное, и не успеваешь опомниться, как разум твой начинает расширяться со скоростью юной Вселенной.

В последние годы вселенную то и дело потрясали блестящие идеи и поразительные открытия, и Лоуренс Краусс всегда был в самой гуще событий. С характерной для него живостью и при помощи хитроумных приемов он сделал эту удивительную историю на диво понятной. Кульминация книги – бесстрашный научный ответ на величайший вопрос бытия: почему на свете есть что-то, а не ничего?

Фрэнк Вильчек, лауреат Нобелевской премии по физике, автор книги «Легкость бытия: масса, эфир и объединение физических сил»

В этой книге, написанной просто и остроумно, Лоуренс Краусс приводит убедительные доказательства, что наше мироздание во всей его сложности когда-то пребывало в состоянии огромной плотности и температуры, и рассказывает, как благодаря этому открытию теоретики набрались смелости строить увлекательные гипотезы о том, как все на самом деле начиналось.

Мартин Рис, экс-президент Лондонского королевского общества, автор книги «Наш последний час»

В этой чудесной познавательной книге Лоуренс Краусс – как всегда остроумно, красноречиво и доходчиво – рассказывает о попытках современных ученых ответить на самый большой вопрос: как получилось, что вселенная возникла из ничего? Это насущный вопрос поставил в тупик и философов, и теологов, зато физика может предложить на него вполне правдоподобные ответы, что и показывает ясное и понятное объяснение Краусса. Эта книга – победа физики над метафизикой, разума и исследовательского духа – над невежеством и мифами, очевидная для всех: Краусс не только просвещает, но и развлекает.

От издателя

Откуда взялась Вселенная? Что было до Большого взрыва? Что готовит нам будущее? И наконец, почему на свете есть что-то, а не ничего?

Известный физик Лоуренс Краусс дает ответы на эти и другие вечные вопросы в ходе увлекательной научно-популярной лекции, доступной на портале YouTube. Эта лекция уже привлекла внимание почти миллиона человек. Особый интерес вызывает последний вопрос – он стоит в центре религиозно-философских диспутов о существовании Бога и традиционно служит аргументом в спорах с теми, кто не считает «гипотезу о Боге» настолько уж необходимой. Однако Краусс отмечает, что исторически сложилось так, что ученые занимались другими, более насущными вопросами – например, выясняли, как на самом деле устроена Вселенная, а это в конечном итоге помогает нам улучшить качество жизни.

Так вот, выдающийся физик-теоретик Лоуренс Краусс рассказывает историю космологии, одновременно и познавательную, и увлекательную, и показывает, как последние потрясающие достижения науки переворачивают основные вопросы философии с ног на голову. Краусс – один из немногих видных современных ученых, кому удалось преодолеть разрыв между наукой и популярной культурой. Он говорит о том, что современная наука дает ответы на вопрос, почему на свете есть что-то, а не ничего, и ответы эти неожиданны и удивительны. В книге «Вселенная из ничего» доступно и понятно описаны и «головокружительно-прекрасные данные наблюдений и экспериментов», и заковыристые теории, а из них следует, что получить «что-то» из «ничего» не просто можно: из «ничего» всегда получается «что-то».

Краусс уводит нас к началу начал и, как всегда, остроумно и доступно рассказывает, что говорит современная наука о том, как возникла Вселенная, и о том, чем, следовательно, все кончится. Читатели смогут взглянуть с совершенно новой точки зрения на самые основы бытия – и это станет для них увлекательной интеллектуальной задачей и подлинной радостью. А понимание, что в будущем наша Вселенная станет совсем не такой, как сейчас, приводит к очень серьезным изменениям в мировоззрении и заметно влияет на нашу нынешнюю жизнь. Вот как об этой книге говорит Ричард Докинз: «Не исключено, что по своему влиянию на доктрину о высшем разуме это самая значительная научная книга после Дарвина».

«Вселенная из ничего» – чудесное противоядие против устарелого религиозно-философского мышления, новый довод в спорах о существовании Бога и о природе всего сущего, после которого расстановка сил меняется навсегда. «Забудьте об Иисусе! – пишет Краусс. – Чтобы вы родились, пришлось погибнуть звездам!»

Лоуренс М. Краусс – известный космолог, профессор и почетный директор проекта «Origins» Университета штата Аризона. Журнал «Scientific American» назвал его редким случаем ученого, способного популярно излагать свои воззрения на публике. Краусс – автор более трехсот научных публикаций и восьми книг, в том числе бестселлера «The Physics of Star Trek» («Физика “Звездного Пути”»), лауреат множества международных премий как за научную, так и за литературную деятельность. Краусс – физик-теоретик, известный во всем мире, и сфера его научных интересов весьма обширна – она охватывает в числе прочего отношения космологии с физикой элементарных частиц: Краусс изучает ранние этапы существования Вселенной, природу темной материи, общую теорию относительности и астрофизику нейтрино. Докторскую степень по физике он получил в Массачусетском технологическом институте в 1982 году, а затем был принят в Гарвардское научное общество. В 1985 году он стал сотрудником физического факультета Йельского университета, а в 1993 году перебрался в Университет Кейс Вестерн Резерв, где занял должность декана физического факультета. С 2008 года Краусс работает в Университете штата Аризона. Краусс часто пишет передовицы в газетах и журналах и регулярно выступает по радио и телевидению.