Кратчайшая история времени

Введение

Бестселлер «Краткая история времени» (1988 г.) был написан Хокингом после трахеотомии. К тому времени ученый был почти полностью парализован, и единственной связью с миром для него стал синтезатор речи. Взглядом выбирая буквы и слова, Стивен Хокинг надиктовал книгу, мгновенно ставшую мировым бестселлером. За «Краткой историей» по просьбам читателей последовала «Кратчайшая» (2005 г.), в соавторстве с Леонардом Млодиновым, вместе с ним же был опубликован в 2010 году «Высший замысел», подытоживший развитие научной картины за последние четверть века.

Стивен Хокинг — человек, приговоренный БАС к ранней смерти, и еще прежде смерти — к изоляции (в 1960-е, когда диагноз был поставлен, не существовало компьютеров-коммуникаторов). Он сумел прожить полноценную жизнь и совершить значительные открытия, стал посредником между все более усложняющейся наукой и широкой, неподготовленной читательской аудиторией. С именем Хокинга связаны существенные открытия — прежде всего в изучении черных дыр, времени и теории Большого взрыва. Он принял заметное участие в усилиях по созданию Теории всего, развитии представлений о Вселенной и времени, но все же главная его заслуга — понятность. Благодаря Хокингу каждый читатель может проникнуть в тайны Вселенной или хотя бы порадоваться такой иллюзии.

Его картина Вселенной создается полностью у него в голове, без экспериментов и вычислений. Наука здесь граничит с искусством, с самовыражением, что удачно вписывается в современную тенденцию самой науки, причем картин (точнее, «историй») мира может быть множество. В физику вернулась гуманитарная составляющая: человек снова стал мерой всех вещей. Но только при условии, что он понимает ограниченность и относительность своей меры — и даже небезусловную реальность «вещей».

За сто лет место человека во Вселенной изменилось до неузнаваемости. Нелегко было XVII веку смириться с подчиненным положением Земли по отношению к Солнцу, а следующим векам принять периферийность всей Солнечной системы и даже галактики Млечного пути, осознать себя пылинкой во Вселенной. Но сейчас от нас требуется гораздо большее — осознать, что многое в этой Вселенной недоступно нашему восприятию, от движения частиц до гипотетических 11 измерений. И допустить существование иных вселенных, с иными законами, где наше присутствие заведомо невозможно.

В этой точке полного ничтожества человека перед бесконечным множеством непредсказуемых вселенных происходит удивительный поворот: в нашей вселенной человек существует, а значит, из всех возможных комплектов законов и историй приходится выбирать те, которые допускают наше существование. Это обманчиво схоже с телеологическими объяснениями Средневековья: Бог создает и направляет мир к появлению человека. Однако Хокинг такой цели не предполагает (высший замысел может и не иметь «высшего замыслителя»), появление человека может стать итогом множества случайных совпадений, но оно позволяет нам, развернув историю вспять, проследить ее вплоть до изначальных (граничных) условий, вплоть до начала (если оно есть).

1. Становление и крах классической картины мира

Наука понимает закон природы как правило, выведенное из регулярных наблюдений и позволяющее делать прогнозы. Если прогноз опровергается, то пересматривается и закон. Законы устанавливают количественную связь между явлениями и обычно записываются математическими формулами. Научная картина мира — это взаимосвязанная система законов.Основные «философские» вопросы науки:

1) Существует ли первоисточник законов? (Бог?)

2) Существуют ли исключения из законов?

3) Единственный ли существует комплект законов?

Первые два вопроса взаимосвязаны, но не взаимообусловлены: существование Бога возможно без чудес (Бог Ньютона — часовщик, подкручивающий механизм вселенной).

Наука начинается с наблюдений закономерностей и попыток установить естественные законы:с того момента, как люди обнаружили цикличность лунных затмений и перестали объяснять их прихотью богов, мы говорим о зарождении науки.

Вопрос о законах тесно связан с вопросом, откуда взялся этот мир. С VI века до н. э. греки предполагали происхождение мира из какой-либо первостихии — воды, воздуха, эфира. Из этих предположений развивается в итоге гениальная догадка Демокрита об атомах.

Собственно физических законов греки открыли немного. Физический закон опирается на результаты наблюдений и устанавливает постоянную связь явлений. Таковы теория Пифагора о связи между длиной струны и высотой звука и три закона Архимеда — правило рычага, закон плавучести и равенства угла падения и угла отражения. В основном греков интересовало не «как», а «почему»: не владея научным методом и не придавая ценности эксперименту, они искали не общие законы, а умозрительные принципы.

Мощное влияние на развитие европейской науки оказал Аристотель, строивший физику на интеллектуальных и даже эстетических принципах: началом в его концепции выступал Перводвигатель, светила двигались по круговым орбитам, тела «предпочитали» состояние покоя, а если падали на Землю, то с постоянной скоростью. Поскольку это противоречило наблюдениям, Аристотель объяснил ускорение при сближении с Землей «ликованием». Чувства и разум приписывались объектам и много позднее: даже в XVII веке Кеплер утверждал, что планеты сознательно исполняют предписанные им законы движения.

На основании геометрических вычислений Аристарх (III век до н. э.) установил, что Солнце намного больше Земли, а потому предположил, что Земля вращается вокруг Солнца. Звезды он также считал далекими солнцами. К этой теории вернулись лишь в XVII веке: Кеплер, Коперник и Галилей в результате наблюдений заложили основы научной физики и астрономии. Галилей проводил эксперименты с падающими предметами и видел задачу науки в установлении количественных связей между явлениями. Понятие «Закон» сформулировано в том же в XVII веке Декартом, предшественником Ньютона: он объяснял все явления из движения объектов, обладающих определенной массой. Закон, по мнению Декарта, исполняется всегда и везде. Декарт также поставил вопрос об «исходных условиях»: чтобы определить развитие системы, нужно знать не только законы, но и первоначальное состояние.

Окончательный облик классическая картина мира принимает в трех законах Ньютона:

1) Покой оказывается не универсальным, как у Аристотеля, состоянием, а частным случаем равномерного движения.

2) Воздействием силы объясняется (и количественно увязывается с массой) не скорость, а ускорение.

3) Действие равно противодействию.

Эти три закона описывают огромное количество явлений видимого мира и отнюдь не «отменяются» последующими открытиями, но корректируются и дополняются. Это высшая точка классической физики, но здесь уже обозначаются и проблемы классической науки.

Во-первых, Бог в этой картине удерживается лишь волей Ньютона: через сто лет Лаплас произнес знаменитое «Государь, я не нуждаюсь в этой гипотезе». Лаплас также сформулировал принцип научного детерминизма: для данного состояния Вселенной в конкретный момент времени существует комплект законов, позволяющий полностью определить как будущее, так и прошлое ее состояния. Но без Бога система законов нуждается в постоянной коррекции в связи с новыми открытиями, и это уже нельзя препоручить «часовщику». Классическая строгость рушится.

Во-вторых, отказавшись от абсолютного покоя, Ньютон лишил абсолюта и пространство. Движение отныне понимается как движение относительно наблюдателя: оба наблюдателя — в карете и на дороге — одинаково правы в своих оценках. В покосившемся пространстве Ньютон сохранял абсолютность времени — тут дело оставалось за Эйнштейном.

А в-третьих, оставалась неразгаданная загадка света. Его скорость впервые измерил Оле Рёмер за 11 лет до публикации «Начал» Ньютона. Но из чего состоит свет и как он распространяется? Ньютон понимал свет как поток частиц, и некоторые его опыты этому соответствовали, а другие — противоречили. Кроме того, движение этих частиц невозможно было объяснить гравитацией. Ответ нашел лишь в 1865 году Максвелл, описав свет как частный случай электромагнитных волн. Волны (возмущения поля, как называл их Максвелл) движутся во все стороны с постоянной скоростью. И здесь для классической теории возникли две неразрешимые проблемы:

1) Как свет может вести себя то как частица, то как волна? (Опыты, в том числе явление интерференции и рефракции, показывали, что свет — и то, и другое.)

2) Если свет распространяется с постоянной скоростью, то относительно чего? И каким образом эта скорость не меняется при сближении?

Из первого вопроса развилась в итоге квантовая механика и физика субатомных частиц, где действуют чуждые миру Ньютона принципы дуальности (частицы и волны, а также материи и энергии) и неопределенности (массы или положения в пространстве).

Из второго вопроса выросла теория относительности. Максвелл пытался снять парадокс, предположив существование повсюду в мире эфира, относительно которого свет движется с постоянной скоростью. Но в 1887 г.. опыт Майкельсона-Морли показал, что скорость света с точки зрения наблюдателя на Земле остается постоянной вне зависимости от того, приближается ли Земля к источнику света или движется перпендикулярно к нему.

Эту проблему и решил в 1905 г. Эйнштейн, сформулировав теорию относительности: все законы физики одинаковы для всех свободно движущихся наблюдателей независимо от их скорости.Скорость света постоянна для движущегося наблюдателя, но возникает парадокс времени: если скорость одинакова, а расстояние, которое проходит тело, с точки зрения двух наблюдателей (в поезде и на платформе) различно, значит, они по-разному оценивают и время. Так время тоже стало относительным — четвертой координатой.

И это — конец классической картины мира, с абсолютизацией если не пространства, то хотя бы времени, с общими законами для всех элементов вселенной и безусловной объективности реального мира.

2. От теории относительности к модельно-зависимому реализму

Человек всегда ищет взаимосвязь событий. Так устроен наш мозг: данные, полученные органами чувств напрямую или с помощью приборов, превращаются в модель окружающего мира. Если эта модель успешно объясняет различные события и способна точно предсказывать будущие события, мы склонны принимать ее за абсолютную истину. Однако за последние столетия уже столько истин сменили друг друга, что пора смириться с отсутствием абсолюта. В поисках законов, то есть математических формул, отражающих внешнюю реальность, мы упираемся в вопрос: в каком смысле мы говорим о существовании «абсолютной истины» и даже об «объективной реальности»?

Классическая наука безусловно предполагает существование внешнего мира, свойства которого определены и независимы от наблюдателя. Объекты существуют и имеют такие физические свойства, как скорость и масса, поддающиеся конкретному измерению. В классической науке теория старается описать объекты и их свойства, причем наши измерения и ощущения должны укладываться в эти теории. И наблюдатель, и наблюдаемое существуют в объективной реальности и принципиально не различаются.

Специальная теория относительности оставалась классической, поскольку признавала:

1) Безусловное соответствие модели и реальности.

2) Возможность только одной модели (комплекта законов) Вселенной.

Таков был принцип реализма. Но в современной науке формируется принцип модельно-зависимого реализма. Модельно-зависимый реализм допускает сосуществование нескольких моделей, если все они достаточно точно объясняют и предсказывают события, и позволяет пользоваться той моделью, которая подходит в данной ситуации. Также модельно-зависимый реализм признает некую зависимость модели от наблюдателя.

Начало модельно-зависимому реализму положил Эйнштейн, как Специальной теорией относительности, которая уже исходила из принципа эквивалентности (равноправия наблюдателей), так и (в особенности) Общей теорией относительности. Из СТО вытекало единство пространства и времени, и время перестало считаться абсолютным. Общая теория относительности, созданная через 11 лет после СТО, развивала эти идеи: взамен прежней системы Ньютона предлагалась концепция четырехмерного пространства-времени, искривляющегося под воздействием присутствующих в нем масс и энергий.

Это принципиально новая модель Вселенной, предсказавшая такие явления, как черные дыры, гравитационные волны, отклонение светового луча. И эта модель:

1) Предполагает правоту всех наблюдателей и зависимость от точки наблюдения.

2) Допускает использование также модели Ньютона там, где это удобнее и проще.

3) Признает, что чувственно воспринимаемая картина мира может быть искажена.

Согласно теории Эйнштейна, мы наблюдаем в трехмерном пространстве проекции того движения, которое происходит в пространстве четырехмерном. Это подводит к мысли об искажении нашего зрения, о возможности большего количества измерений и наложения разных моделей (где-то действует механика Ньютона, где-то теория электромагнитного поля, где-то теория относительности). По cути дела, это уже и есть модельно-ориентированный реализм, оставалось лишь ввести принцип неопределенности — но с этим принципом квантовой механики Эйнштейн так и не смог смириться.

3. Кванты, кварки и кротовые норы

Эйнштейн увязал не только пространство и время: знаменитая формула E=mc2 доказала единство материи и энергии. Число элементов, составляющих Вселенную, сократилось до материи-энергии, проявляющейся в пространстве-времени. И если уже стало ясно, что «наше» пространство-время может быть искаженной проекцией более сложной системы координат, то с подобным искажением материи-энергии еще предстояло смириться.

В 1900 году Макс Планк ввел понятие частицы энергии — кванта — на новом уровне объединив корпускулярную и волновую теорию света. В дальнейшем это единство было подтверждено поведением электрона, совмещающего свойства частицы и волны.

Существование электрона как носителя минимального заряда предсказывалось с середины XVIII века, но лишь в 1897 году Дж. Дж. Томсон доказал его существование. С открытия электрона начинается — и продолжается до сих пор — изучение внутреннего строения атома. Вслед за протонами и нейтронами, существование которых доказано экспериментально, в модель были добавлены кварки, которые не могут существовать в свободном виде — лишь в группах из трех (протоны и нейтроны) или парами (кварк и антикварк). Затем у этих частиц обнаружилось множество подвидов и свойств, а также появились частицы-переносчики взаимодействий (хорошо знакомые фотоны, переносчики электромагнитных взаимодействий, а также бозоны и глюоны).

В настоящее время открыто более 350 частиц, большинство из них нестабильно и распадается за доли секунды. Есть частицы с положительным зарядом, как протоны, и отрицательным, как электроны, есть античастицы, есть фундаментальные частицы (электроны и кварки), но большинство частиц в свою очередь обнаруживают более сложную структуру. Поведение элементарных частиц, их взаимодействие не укладывается ни в Ньютоновскую, ни в Эйнштейновскую модель. В отличие от теории относительности, корректировавшей законы Ньютона, квантовая механика описывает состояния, к которым законы Ньютона вообще не применимы.

Во-первых, из корпускулярно-волнового дуализма Гейзенберг в 1926 году вывел принцип неопределенности: для любой пары характеристик частицы чем точнее можно измерить одну характеристику, тем менее точно — другую.

Во-вторых, движение частиц окончательно разрушило классическое представление о пространственно-временных координатах. Континуум оказался прерывистым, прямая линия — отнюдь не кратчайшим путем, во Вселенной обнаружились черные дыры, откуда не может высвободиться ни одна частица, но они же, по предположению Хокинга, могут оказаться кротовыми норами, ведущими — куда? В другую часть Вселенной? В другую точку пространства-времени? В иную вселенную или в состояние до появления мира?

В-третьих, помимо двух давно известных видов взаимодействий — гравитации и электромагнетизма, наблюдаются также сильные и слабые ядерные взаимодействия.

С середины ХХ века появляется задача восстановить единую картину мира. Теория всего заведомо отличалась бы от классической, где принцип неопределенности невозможен. Но если бы она сумела заново «объяснить мир», то на этом, как полагал Стивен Хокинг, физика завершила бы свою роль. И он надеялся быть этому свидетелем.

4. Вселенная как сумма предысторий

На протяжении десятилетий физики работали над Стандартной моделью, описывающей элементарные частицы и взаимодействия. До сих пор эта модель не была опровергнута экспериментально, а открытие бозона Хиггса стало значительным ее подтверждением. Стандартная модель описывает сильные, слабые и электромагнитные взаимодействия и ряд частиц, но темное вещество и темная энергия остались за ее пределами, а главное — в эту модель не вписывается гравитация. Возможно ли найти связь между событиями космического уровня и квантовой механикой? Принцип, который объединял бы их? Или точку, где они совпадают? Для Хокинга такой точкой стал Большой взрыв.

Как ни парадоксально, объединяющим принципом для микро- и макроуровня он выбрал тот самый принцип неопределенности, который так смущал Эйнштейна. «Бог не играет в кости», говаривал Эйнштейн. А между тем неопределенность нарастала.

Согласно принципу неопределенности, невозможно определить одновременно скорость и местоположение частицы, а значит, и предсказать, где конкретно она окажется через какой-то промежуток. Более того: фиксируя начальное и конечное положение, мы не можем сказать, какой именно путь проделала частица. Если мы определили положение электрона в пределах ядра, то скорость его сможем определить с точностью до плюс-минус тысячи км/сек.

В середине 1940-х годов американский физик Ричард Фейнман сформулировал отличие квантовой механики от Ньютоновской: в ньютоновской механике движущиеся предметы проходят через фильтр с двумя отверстиями строго определенным (прямым) путем. Но если на фильтр направить пучок частиц, они пройдут через эти отверстия всеми мыслимыми путями, и прямым, и через Альфу Центавра, и через соседний Макдональдс, пройдут в одно отверстие, выйдут через другое и снова войдут. Вместо классического детерминизма современная физика имеет дело со случайностью и вероятностью.

Но эта фундаментальная случайность, так беспокоившая Эйнштейна, все же поддается математическому описанию. Фейнман ввел понятие «суммы предысторий» — это все возможные пути частиц, по итогам которых мы наблюдаем результаты эксперимента. Мы не можем предсказывать не только будущее, но и прошлое — как именно частица попала в конечную точку, но мы можем рассматривать совокупность всех возможных путей. В итоге основным методом квантовой физики стала «сумма альтернативных историй», то есть учет всех путей с расчетом вероятности каждого.

Еще одно фундаментальное отличие квантовой физики: в «объективной» классической физике наблюдатель не влияет на систему. А здесь поведение системы меняется оттого, что за ней наблюдают. Даже самое слабое освещение подразумевает воздействие на частицу фотонами. Для крупного объекта это воздействие пренебрежительно мало, а в квантовой физике, где объекты соизмеримы с фотоном, меняются результаты.

В классической физике, располагая полными данными о настоящем, можно восстановить картину прошлого. Это соответствует интуитивному убеждению в существовании определенного прошлого. Но квантовая физика утверждает, что при самом детальном наблюдении настоящего ненаблюдаемое прошлое неопределенно и представляет собой сумму предысторий. А поскольку ненаблюдаемое прошлое неопределенно, а наблюдение меняет поведение системы, то выводимое из наблюдений прошлое еще и изменено по сравнению с ненаблюдаемым: наблюдая за системой, мы меняем не только ее настоящее, но и прошлое.

Итак, на повседневном уровне, имея дела с достаточно крупными (по сравнению с частицами) объектами, мы продолжаем пользоваться законами Ньютона или теорией относительности. Как же возможно сочетание классической физики с неопределенностью и непредсказуемостью квантовой механики? Вероятно, происходит примерно то же, что и в СТО: теория начинает действовать в «экстремальных обстоятельствах». Для движущегося объекта влияние скорости на массу становится заметным при приближении к скорости света. В каком экстремуме квантовые законы могут проявиться на уровне вселенной? Очевидно, когда вселенная сравнима размерами с атомным ядром.

Именно это подразумевает теория Большого взрыва: все начинается с сингулярности — точки, в которой температура, плотность и искривление Вселенной были бесконечны. Из этой точки Вселенная начинает расширяться, и расширение (инфляция) продолжается до сих пор. Предположение, что Вселенная расширяется (вопреки прежней статичной модели) было подтверждено в 1929 году астрономом Хабблом на основании наблюдений за спектром звезд, но еще в 1922 году российский ученый Александр Фридман применил уравнения Эйнштейна к модели Вселенной, в любой точке которой наблюдатель видит одинаковое количество звезд. Модель начинается с нулевого размера и расширяется до тех пор, пока гравитация не замедлит расширение. Далее три варианта развития: 1) Вселенная вновь схлопывается до точки; 2) расширение замедляется незначительно; 2) замедляется почти до нуля, но так его и не достигает. Окончательным подтверждением инфляции Вселенной стало обнаруженное в 1965 году реликтовое излучение.

Если проследить историю расширяющейся Вселенной вспять, Вселенная будет уменьшаться, пока в момент Большого взрыва не обратится в сингулярность. Здесь теория Эйнштейна прерывается и не может предсказать начало Вселенной — только как она развивалась позже. В этой точке действуют законы квантовой механики: частицы движутся всеми возможными путями, и Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий. Общая теория относительности объединяется с квантовой теорией: искривление времени-пространства настолько велико, что все четыре измерения ведут себя одинаково. Иными словами, времени как особого параметра нет. А если времени нет, то нет и возможности говорить о начале Вселенной во времени, что устраняет проблему творения из ничего или Бога. Хокинг, как Лаплас, не нуждается в этой гипотезе.

По мнению Хокинга, не вызывает потребности в этой гипотезе и тот факт, что в результате появился человек. Этот «аргумент к человеку» стал вновь весьма популярен: если Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий, но развивалась именно так, что в результате появились мы, не предполагает ли это цели, Замысла? Сильный антропный принцип настаивает на неизбежном развитии Вселенной к появлению человека. Ответ Хокинга: вполне может существовать бесконечное множество предысторий (а также вселенных), а мы живем в той, которая допускает наше существование. Это слабый антропный принцип: значения физических констант могут быть разными в разных вселенных, и не всякий комплект физических законов допускает появление человека. Следовательно, могут быть вселенные, где человек не может существовать, но эти миры для нас не существуют. Мы же можем описать лишь тот мир, который допустил существование человека — и для него Хокинг ищет общую Теорию, смиренно понимая, что Теория всего может охватывать лишь ту вселенную, где есть человек, а не все виды и возможности вселенных.

5. Теория всего

Создание всеохватывающей теории было мечтой Эйнштейна, однако он так и не увидел ее осуществления. Теория относительности должна была послужить корректировкой классических законов Ньютона, а вот квантовая механика никоим образом не примирялась с гравитацией. Над Теорией всего продолжали работать физики и второй половины ХХ века. Стандартная модель сумела объединить сильные и слабые ядерные взаимодействия с электромагнитными, но гравитация так и осталась «на обочине». Поиск особых частиц, ответственных за гравитацию (гравитонов), пока остается безуспешным.

Наступил критический момент в истории науки, когда изменяется само понимание задач науки и требований к физической теории. Вопреки человеческой интуиции, ни фундаментальные параметры, ни законы природы не обусловлены логическим или физическим принципом. В различных мирах мультивселенной параметры могут принимать множество значений, а законы принимать любую форму, допускаемую математически. Это лишает человека и особого места во вселенной, и особой вселенной, и даже не позволяет надеяться на аккуратный «пакет» со всеми законами природы — основным принципом природы оказалась фундаментальная случайность.

Однако эта случайность привела к появлению вселенной с человеком, то есть из всей совокупности предысторий выбираются соответствующие человеку. Например, для нас не важно, что вселенная может иметь больше или меньше видимых пространственных измерений, поскольку мы наблюдаем три, то есть наша вселенная устроена так, что в рамках модельно-ориентированного реализма складывается трехмерная модель, и эту модель, эту вселенную мы пытаемся охватить единым комплектом законов.

Поставленная Эйштейном задача найти единую теорию также подверглась коррекции. Поскольку мы воспринимаем не «объективную реальность», а модель, происходят определенные искажения, проекции мира с большим числом измерений (или иных параметров) на «плоскость». Для цельной картины нужен целый комплект таких проекций, отчасти перекрывающихся, отчасти дополняющих друг друга.

Сейчас на роль Теории всего претендует комплект законов под общим названием М-теории. Ее предшественницей была теория струн, пытавшаяся преодолеть дуальность частицы и волны, представив частицу в виде крошечной колеблющейся струны. В этой теории, как и в еще более ранней супергравитации, существенную роль играет симметрия — как выяснилось, если какая закономерность и наблюдается в природе, то это симметрия, вернее, суперсимметрия, ставящая в соответствие каждой частице материи частицу силы.

Само название М-теории оставляет свободу для истолкований. Авторы этой теории не поясняют, что обозначено буквой М. Возможно, М — мембраны, поскольку М-теория рассматривает частицы не как струны, а как мембраны. «Браны», как их обычно называют, могут быть и одномерным, как струны, двухмерными, как пленка, но также и многомерными. Всего теория предполагает 11 измерений, большая часть которых свернута, но не произвольно, а согласно определенным математическим преобразованиям. Все это настолько сложно, что букву М нередко прочитывают и как «мистическую», и как «материнскую» или «матричную». Это в самом деле некая «матрица», дающая возможность построить комплект законов, которые будут применимы к нашей вселенной, и вместе с тем огромное количество видов бран и вариантов свертывания измерений допускают просчет мириад (10 с 500 нулями) миров, устроенных по-другому — неплохой задел для изучения мультивселенной.

Заключение

25 лет назад в «Краткой истории времени» Хокинг предложил свою версию теории Большого взрыва и расширения Вселенной, однако и тогда, и в новой своей книге признавал, что вопрос о возникновении и судьбе Вселенной в рамках современной физики остается нерешенным. «Кратчайшая история времени» и «Великий замысел», представляя новые этапы научного поиска, задают еще более дерзкие вопросы: почему вообще что-то существует? Почему существует человек? Почему существуют законы природы и какова природа законов? И опять-таки, предполагает ли этот великий и стройный замысел Творца?

Со времен Эйнштейна «Граалем» для физиков была задача создать единую теорию, объясняющую «всё», то есть существование всех элементарных частиц и все действующие в природе силы — сильные и слабые ядерные взаимодействия, электромагнитные взаимодействия и гравитацию. На момент написания «Краткой истории времени» космофизика еще не была готова подступиться к этой задаче, но сейчас в ней накоплено достаточно данных, чтобы попытаться согласовать «большую физику» с квантовой механикой, где между тем сложилась Стандартная модель, своего рода «Теория всего» для большого ряда явлений.

На смену прежним кандидатам — супергравитации и теории струн — в качестве всеохватывающей идет М-теория, или теория бран. Она вбирает достижения своих предшественниц — симметрия играет в ней центральную роль, как и в теории супергравитации, а «струны» оказались частным случаем «бран». Соблазнительна надежда, что на этот раз все ответы будут получены, но траектория науки последнего века и научного пути Стивена Хокинга, его книги убеждают, что поиск едва ли на том остановится. Да и представления о Теории всего успели несколько измениться: если Эйнштейн надеялся на несколько изящных уравнений, увязывающих все силы природы (а лучше бы — одно, как у него!), то Стивен Хокинг предполагает комплект законов, которые будут перекрываться и дополнять друг друга, как проекции Земли на плоской карте.

Применив квантовую механику, то есть теорию «бесконечно малого мира», к огромным пространствам Вселенной, физики приходят к выводу, что Вселенная имеет не одну историю, как в классической картине мира, но все возможные истории существуют одновременно. Однако мы присутствуем в той конкретной вселенной, где возможно присутствие человека — а значит, все законы этой вселенной подстроены под возможность существования планет, жизни, разумной жизни, именно такой формы разумной жизни, и из всех предысторий выбираются те, которые приводят к появлению человека.

Но «привилегия», дарованная человеку в этой вселенной, не должна, как это было в древности, подводить нас к мысли об уникальности нашего мира. Мы лишились не только геоцентрической и гелиоцентрической модели Вселенной, но даже уверенности в единственности нашей вселенной. Квантовая теория предполагает одновременное возникновение из ничего мириад миров мультивселенной. Но и при таком усложнении мира он все же поддается познанию, о чем и свидетельствует появление М-теории, комплекта теорий, которые в совокупности могут объяснить мультивселенную со всеми ее 11 измерениями.

Впрочем, нужно учитывать, что это объяснение уже не классической физики, претендующей на объективное описание объективной реальности, а новая концепция реальности — модельно-зависимый реализм. То есть на истину в последней инстанции человек перестал претендовать, и поиск продолжается.