Легко представить себе другие вселенные, управляемые несколько иными законами физики, в которых не могла бы возникнуть ни разумная жизнь, ни какие-либо организованные сложные системы. Должны ли мы поэтому удивляться тому, что существует вселенная, в которой мы, смогли появиться?

Это вопрос, на который физики, пытались ответить десятилетиями. Но это оказывается трудно. Хотя мы можем с уверенностью проследить космическую историю до одной секунды после Большого взрыва, оценить, что произошло до него, сложнее. Наши ускорители элементарных частиц просто не могут произвести достаточно энергии, чтобы воспроизвести экстремальные условия, преобладавшие в первую наносекунду. Но мы ожидаем, что именно в эту первую крошечную долю секунды были созданы ключевые особенности нашей Вселенной.

Условия Вселенной можно описать через ее фундаментальные константы — фиксированные величины в природе, такие как гравитационная постоянная (G) или скорость света (C). Около 30 из них представляют размеры и объемы параметров, таких как массы частиц, силы или расширение Вселенной. Но наши теории не объясняют, какие значения должны быть у этих констант. Вместо этого мы должны измерить их и подставить значения в уравнения, чтобы точно описать окружающую природу.

Значения констант находятся в диапазоне, позволяющем развиваться сложным системам, таким как звезды, планеты, углерод и, в конечном счете, людям. Физики обнаружили, что если мы изменим некоторые из этих параметров всего на несколько процентов, наша Вселенная попросту опустеет. Следовательно, факт существования всего вокруг требует некоторого изучения.

Некоторые утверждают, что это просто счастливое стечение обстоятельств. Однако альтернативное объяснение заключается в том, что мы живем в мультивселенной, содержащей области с разными физическими законами и значениями фундаментальных констант. Большинство из них могут быть совершенно непригодны для жизни. Но некоторые из них должны, по статистике, быть безопасными для жизни.

Хорошо, но на какой площади действуют эти законы? Где пролегает придел нашей физической реальности? Мы уверены, что это более обширная область, которую астрономы когда-либо могут наблюдать, даже в теории. Эта область определенно конечна. Вот вам простой пример: в океане, есть горизонт, за который мы не можем заглянуть, но мы ведь не думаем, что океан заканчивается сразу за нашим горизонтом (по крайне мере в современном мире)! Аналогично можно ожидать увидеть галактики за пределами нашей наблюдаемой Вселенной. Но в ускоряющейся Вселенной наши далекие потомки тоже никогда не смогут их наблюдать.

Большинство физиков согласились бы с тем, что есть галактики, которые мы никогда не сможем увидеть, и что их больше, чем наблюдаемых. Если бы они простирались достаточно далеко, то все, что мы могли бы себе представить, могло бы находится в космических далях, даже наши собственные копии. Эта обширная (и, в основном, ненаблюдаемая) область будет следствием "нашего" Большого взрыва и, вероятно, будет подчиняться тем же физическим законам, которые преобладают в тех частях Вселенной, которые мы можем наблюдать. Но был ли наш Большой взрыв единственным?

Теория инфляции, которая предполагает, что ранняя Вселенная переживала период, когда она удваивалась в размерах каждую триллионную триллионной триллионной доли секунды, имеет подлинную наблюдательную поддержку. Это объясняет, почему Вселенная такая большая и гладкая, за исключением флуктуаций и ряби, которые являются "семенем" для формирования галактик.

Но физики доказали, что при некоторых конкретных, но правдоподобных предположениях о неопределенной физике в эту древнюю эпоху должно было происходить "вечное" производство Больших взрывов, каждый из которых порождал новую вселенную.

Теория струн, которая представляет собой попытку объединить гравитацию с законами микрофизики, предполагает, что все во Вселенной состоит из крошечных вибрирующих струн. Но он предполагает, что существует больше измерений, чем те, которые мы переживаем. Эти дополнительные измерения, по его мнению, так тесно сжаты вместе, что мы не замечаем их всех. И каждый тип компактификации может создать вселенную с другой микрофизикой, поэтому другие Большие взрывы, когда они остынут, могут подчиняться другим законам. Следовательно, "законы природы" в этой еще более широкой перспективе могут быть местными "актами", регулирующими наш собственный космический участок.

Если физическая реальность такова, то есть реальная мотивация для исследования "контрфактических" вселенных (мест с другой гравитацией, другой физикой и т. д.), для изучения того, в каком диапазоне или параметрах может возникнуть сложность, а какие приведут к мертворожденному космосу. Удивительно, но это продолжается, и недавние исследования показали, что вы можете представить себе вселенные, которые даже более дружелюбны к жизни, чем наша собственная. Однако большинство "корректировок" физических констант сделали бы вселенную полностью пустой.

Тем не менее, некоторым не нравится концепция мультивселенной. Ученые опасаются, что это сделает надежду на фундаментальную теорию, объясняющую константы, столь же бесполезной, как нумерологические изыскания Кеплера, связывающие планетарные орбиты с вложенными платоновыми телами.

Но наши предпочтения не имеют отношения к тому, какова на самом деле физическая реальность, поэтому мы, безусловно, должны быть открытыми для возможности неминуемой великой космологической революции. Сначала у нас было коперниканское осознание того, что Земля не является центром Солнечной системы — она вращается вокруг Солнца. Затем мы поняли, что в нашей галактике есть миллионы планетных систем, и что в нашей наблюдаемой Вселенной есть миллионы галактик.

Так может ли быть так, что наша наблюдаемая область — на самом деле наш Большой Взрыв — является крошечной частью гораздо большей системы?

Откуда мы знаем, что наша Вселенная необычна? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно вычислить вероятности каждой комбинации констант. Но это невероятно сложно. В конечном итоге мы не знаем, были ли другие Большие взрывы. Но это не просто метафизика. Возможно, однажды у нас появятся причины полагать, что они существуют.

В частности, если бы у нас была теория, описывающая физику в экстремальных условиях сверхраннего Большого взрыва, и если бы эта теория была подтверждена другими способами, например, выводом некоторых необъяснимых параметров в стандартной модели физики элементарных частиц, то, если бы он предсказал несколько Больших Взрывов, мы должны отнестись к этому серьезно.

Критики иногда утверждают, что мультивселенная ненаучна, потому что мы не можем наблюдать другие вселенные. С другой стороны, мы не можем наблюдать внутреннюю часть черных дыр, но мы верим теориям о том, что там происходит. Причина, почему теория о внутренних процессах Черных дыр встречает одобрение проста: она заслужила доверие, поскольку согласуется со многими вещами, которые мы можем наблюдать.

Самое грустно в этом то, что ответ на вопрос о мультивселенных может быть для нас слишком сложен — точно так же, как квантовая теория слишком сложна для обезьян. Вполне возможно, что машинный интеллект мог бы исследовать геометрические тонкости некоторых теорий струн и, например, выдавать некоторые общие черты стандартной модели. Тогда мы будем уверены в теории и серьезно отнесемся к другим ее предсказаниям.

В конечном итоге физическая реальность на ее глубочайшем уровне может быть настолько глубокой, что ее разъяснение придется ждать постчеловеческих видов — как бы угнетающе это ни звучало. Но это не причина, по которой можно отбросить подобные теории, как антинаучные.