Двумерное существо, ползающее по плоской поверхности, может заподозрить наличие вертикального измерения, но вряд ли имеет шансы в него выйти. Нельзя ли по аналогии предположить, что рядом с нами существуют параллельные миры, которые мы тоже способны вообразить или вычислить, но пока не в состоянии пощупать?
Что такое параллельные вселенные, каждый понимает по-своему. В 1957 году принстонский физик Хью Эверетт развил в своей докторской диссертации идеи, которые позднее легли в основу многомировой интерпретации квантовой механики, предложенной Брайсом Девиттом. Она утверждает, что Вселенная расслоена на квантовом уровне и каждый акт измерения приводит к выбору одного из бесконечного множества таких слоев. Мне эта мысль кажется чрезвычайно плодотворной и правильной, хотя для большинства физиков это чистая эзотерика.
Вторая возможность состоит в том, что где-то существуют разные вселенные, не имеющие друг с другом ничего общего. Тут сразу возникает вопрос, где их искать, на который никто толком ответить не может. К тому же многие сторонники данной гипотезы предполагают, что эти миры существуют одновременно, что довольно-таки бессмысленно. В самом деле, если есть способ вложить их в одно и то же время, то они как-то взаимосвязаны и потому должны считаться частями одной и той же вселенной. А вот в многомировой интерпретации квантовой механики никакой одновременности не предполагается, и там эта гипотеза выглядит убедительней. Не случайно в последнее время ею заинтересовались многие специалисты по космологии и квантовой теории поля.
Уравнение вселенной
Есть и более утонченная версия, связанная с идеями Эверетта и Девитта. В квантовой космологии можно формально ввести волновую функцию вселенной, позволяющую вычислить вероятности различных состояний, в которых эта вселенная может пребывать. До начала 1980-х годов эта идея была не слишком популярной, поскольку мало кто верил в ее практическую полезность. Больше вселенной, по определению, ничего быть не может, так что при чем здесь квантовые волновые функции, изобретенные для описания процессов неизмеримо меньших масштабов? Но потом возникла инфляционная космология, и ситуация изменилась. Инфляционные модели допускают, что вся наша Вселенная могла родиться менее чем из миллиграмма материи, а в таком масштабе квантовая механика уже работает. Впервые это осознал академик Зельдович, но больше на интуитивном уровне. Потом Александр Виленкин сделал замечательную работу о возникновении Вселенной буквально из ничего. Аналогичные результаты получили Хартли и Хокинг, которые написали волновую функцию Вселенной, названную их именами, да и другие ученые подключились. В конце концов эта исследовательская программа получила признание, что укрепило позиции взглядов Эверетта и Девитта.
Многоцветие Вселенной
Вернемся к инфляционному механизму, который запускает сверхбыстрый рост вселенной из почти точечного зародыша. Представим себе этот зародыш в виде шарика. Если этот шарик, условно говоря, одинаково окрашен по всему объему, можно предположить, что он сохранит одноцветность и после расширения. Иное дело, если он сделан из фрагментов самых разных цветов, — они растянутся, но сохранят цветовое разнообразие. В результате вселенная по завершении инфляции будет состоять из множества частей исполинских масштабов, каждая из которых будет окрашена в свой собственный цвет. Любая из этих частей будет настолько велика, что ее разумные обитатели не смогут получить информацию о том, что происходит за ее пределами. Поэтому с их точки зрения она будет полноценной вселенной, всеобъемлющей и самодостаточной. Такую ситуацию можно описать как сосуществование параллельных вселенных, имеющих общее начало, но уже не взаимодействующих друг с другом. Поскольку от этого начала естественно отсчитывать их возраст, можно физически осмысленно утверждать, что они существуют в одном и том же времени.
Конечно, цветная раскраска — это метафора. На самом деле речь идет о рождении параллельных вселенных с различными физическими законами, которое в инфляционной космологии не только возможно, но попросту необходимо. И для этого вовсе не требуется, чтобы наш родоначальный шарик обладал мозаичной окраской. Как я уже говорил, вроде бы естественно предположить, что монохроматичный зародыш в результате инфляции станет столь же монохроматичной вселенной. Тридцать лет назад я так и считал — и, как выяснилось, ошибался. Позднее удалось доказать, что инфляция с помощью квантовых фазовых переходов порождает области с разной раскраской, так что изначально одноцветная вселенная становится полихромной. Таким образом она собственными силами создает миры с разными физическими законами.
Бесконечный ряд миров
Эта модель получила новую