О том, что наука может сказать о больших жизненных вопросах, которые волнуют каждого.
Однажды к автору книги, известному физику и популяризатору науки Сабине Хоссенфельдер, обратился молодой человек с просьбой прояснить вопрос, связанный с квантовой механикой. Хоссенфельдер ожидала услышать что-то о квантовой запутанности или другом научном парадоксе, но вопрос молодого человека касался его умершей бабушки. Он спросил, прав ли его знакомый шаман, который говорит, что бабушка жива благодаря квантовой механике, хотя жива она не здесь и сейчас.
Обычно физики избегают отвечать на вопросы, которые выходят за рамки их компетенции. Однако вопрос молодого человека о бабушке заставил автора задуматься, может ли физика сказать что-то о том, что волнует обычных людей. Ведь если такие вопросы не прояснит наука, то вакуум заполнят спекуляции, домыслы и ложь.
По наблюдениям автора, физики очень хорошо умеют отвечать на вопросы, но очень плохо объясняют, почему их ответы должны кого-то волновать. Большинству людей все равно, предсказуема ли квантовая механика, их интересует, предсказуемо ли человеческое поведение; людям не важно, поглощают ли черные дыры информацию, им интересно, сохранится ли информация о них самих.
По мере уточнения наших представлений о мире ученые не только отбрасывают устаревшие теории, но и лучше понимают, какие убеждения совместимы с наукой, даже если наука пока ничего не может сказать по их поводу. Эти убеждения автор предлагает называть анаучными (ascientific). Так, например, обстоит дело с нашим пониманием зарождения Вселенной — мы не только не можем объяснить его сейчас, но и вряд ли когда-нибудь будем на это способны. Таковы, по мнению автора, фундаментальные ограничения науки. К той же категории относится идея о том, что сама Вселенная обладает сознанием, — мы не можем исключить эту гипотезу, несмотря на ее экзотичность.
Идея 1. Прошлое и будущее так же реальны, как и настоящее
Наше повседневное восприятие времени ограничено. Оно определяется циркадными ритмами и способностью нашего мозга хранить воспоминания. Такое восприятие времени полезно для жизни, но накладывает ограничения на понимание фундаментальных законов природы.
До открытий Альберта Эйнштейна люди считали, что время для всех идет с одинаковой скоростью, что есть универсальное для всех «сейчас». Однако Эйнштейн доказал, что течение времени зависит от того, где вы находитесь и с какой скоростью двигаетесь. Время не универсально, а относительно.
Кривая между двумя событиями в пространстве-времени тем длиннее и тем медленнее будет идти ваше время, чем выше ваша скорость. Для тех, кто двигается быстрее, время идет медленнее. Так же действует гравитация — чем она сильнее, тем медленнее течет время. В фильме «Интерстеллар» для героев, посетивших планету Миллер, на которую действовала мощная гравитация черной дыры Гаргантюа, прошло всего несколько часов, а для жителей Земли — 23 года. Для спутников Земли время тоже течет медленнее — они быстро двигаются и на них действует слабое гравитационное поле. Этот эффект учитывается в GPS и при создании программного обеспечения для смартфонов.
Даже в повседневной жизни мы всегда видим вещи такими, какими они выглядели в прошлом, потому что свет распространяется не мгновенно. Облака мы видим такими, какими они выглядели миллионную долю секунды назад, Солнце — каким оно было 8 секунд назад, свету некоторых звезд — сотни миллионов лет.
В специальной теории относительности утверждение о том, что два события произошли в одно и то же время, не имеет смысла. Поэтому и не имеет смысла вопрос о том, что вы делали, когда Солнце излучало свет, который вы видите сейчас, так как время не является универсальным. В этом заключается относительность одновременности. Понятие «сейчас» одного наблюдателя может не совпадать с «сейчас» другого, например, когда они двигаются относительно друг друга. Это сложно понять, так как это полностью противоречит нашим интуитивным представлениям о реальности, но в научных вопросах наша интуиция нас подводит.
Для любых двух событий, которые не связаны друг с другом причинно (то есть нельзя послать сигнал от одного к другому даже со скоростью света), всегда можно представить наблюдателя, для которого они будут казаться одновременными. Для этого нужно подобрать подходящую скорость. Так, можно подобрать наблюдателя, для которого будут одновременными взрыв сверхновой и ваше рождение. И можно подобрать наблюдателя, для которого будут одновременными взрыв сверхновой и ваша смерть. Вывод парадоксален — ваша смерть существует во время вашего рождения.
Прошлое, настоящее и будущее одинаково реальны. Все наши прошлые «я» живы так же, как текущее я, как «я» наших бабушек и дедушек. Все они существуют в четырехмерном пространстве-времени, даже если умерли. Кроме того, законы природы сохраняют информацию, поэтому все истории жизни и любые их детали бессмертны.
Конечно, после смерти близкого информация о нем рассеивается в формы, с которыми мы больше не можем взаимодействовать и которые, возможно, больше не позволяют испытывать опыт самосознания. Это невосполнимая утрата. Однако информация о человеке во Вселенной остается даже после его смерти. По выражению Хоссенфельдер, Вселенная хранит запись информации обо всем, что когда-либо говорил, думал и делал любой человек.
Идея 2. Вероятно, мы так никогда и не узнаем, как возникла Вселенная
Наша планета сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, через пятьсот миллионов лет на ней появились первые примитивные формы жизни, которые затем стали развиваться в более сложные формы благодаря естественному отбору. Ученые накопили достаточно данных, чтобы описать эти процессы. Тем не менее мы не можем доказать, что планета Земля не начала свое существование всего шесть тысяч лет назад, когда все уже было на своих местах.