Таємниці походження всесвіту

Пролог

На початку було світло.

Але, крім цього, була ще гравітація.

А тоді все пішло шкереберть…

Саме таким може бути доречний вступ до найвидатнішої інтелектуальної пригоди в історії. Це оповідь про звитягу науки заради викриття прихованих реальностей, що лежать в основі відомого нам світу, яка потребувала задіяння самих-самих вершин людської творчості та інтелектуальної мужності в безпрецедентному глобальному масштабі. Цей процес був би неможливим без готовності порвати з усіма будь-якими переконаннями, упередженнями й догмами, як науковими, так і будь-якими іншими. Ця оповідь сповнена драматизму та несподіванок. Вона повністю охоплює всю історію людства, і, що найцікавіше, поточна її версія не є остаточною – це лише черговий чорновий варіант.

Це оповідь, яка заслуговує якнайбільшого поширення. У країнах першого світу фрагменти цієї оповіді вже сприяють поступовому витісненню міфів та забобонів, у яких століття чи тисячоліття тому знаходили заспокоєння менш освічені суспільства. Разом із тим завдяки режисерам Джорджеві Стівенсу й Девідові Ліну «найвидатнішою оповіддю з коли-небудь розказаних» досі подеколи називають юдейсько-християнську Біблію. Така характеристика дивує, оскільки, якби й зробити поправку на численні сцени сексу та насильства, а також дещицю поезії в Книзі Псалмів, є підстави стверджувати, що Біблія як літературний твір не витримує конкуренції з настільки ж пікантними, проте менш жорстокими грецькими та римськими епосами на кшталт «Енеїди» чи «Одіссеї» навіть попри те, що англійський переклад Біблії слугував взірцем для багатьох пізніших книжок. Хай там що, але як посібник для розуміння світу Біблія безнадійно непослідовна та застаріла. І є всі підстави стверджувати, що якщо розглядати її як посібник із людської поведінки, то виявиться, що великі фрагменти перебувають на межі відвертої непристойності.

У науці саме слово «святиня» є лайливим. Жодні ідеї, релігійні чи ні, не є недоторканними. Саме тому самопожертва пророка двотисячолітньої давнини не стала кульмінацією людської історії, як не стала нею й смерть іншого пророка шістсот років по тому. Оповідь про наше походження та майбутнє розповідається й понині. І ця оповідь весь час стає дедалі цікавішою завдяки не об’явленню, а непоступливій ході наукових відкриттів.

Усупереч багатьом поширеним стереотипам, ця наукова оповідь включає в себе також і поезію, і глибоку духовність. Але ця духовність має додаткову чесноту, оскільки прив’язана до реального світу, а не створена великою мірою заради потурання нашим надіям та мріям.

Уроки наших досліджень невідомого, очолюваних не нашими пристрастями, а силою експерименту, просто принизливі. П’ять сотень років наукового пізнання звільнили людство з кайданів нав’язаного неуцтва. Згідно з цими стандартами, наскільки космічні масштаби повинна мати пиха, що лежить в основі твердження, нібито всесвіт був створений задля того, щоб могли існувати ми? Яка короткозорість лежить в основі твердження, що риси відомого нам усесвіту характерні для всесвіту в усьому часі й просторі?

У результаті історії науки цей антропоцентризм був відкинутий на узбіччя. Що прийшло на його місце? Чи втратили ми щось від цього, чи, як буде показано далі, навпаки, здобули щось значно більше?

Якось на громадському заході я сказав, що справою науки є змушувати людей відчувати дискомфорт. На мить я пошкодував про свої слова, оскільки непокоївся, що вони відлякають людей. Проте почуття дискомфорту є чеснотою, а не вадою. Усе в нашій еволюційній історії запрограмувало наш розум на сприйняття концепцій, що сприяють нашому виживанню, на кшталт природної телеологічної схильності дітей вважати, що всі речі існують заради якоїсь мети, та загальнішої схильності до антропоморфізації неживих об’єктів, наділення їх волею, оскільки, вочевидь, краще помилково прийняти інертний об’єкт за загрозу, аніж загрозу – за інертний об’єкт.

Еволюція не підготувала наш розум до сприйняття великих чи малих масштабів часу або коротких чи велетенських відстаней, які ми не здатні відчути безпосередньо. Тож зовсім не дивно, що деякі визначні відкриття наукового методу, такі як еволюція чи квантова механіка, у найкращому випадку неочевидні й можуть вивести більшість із нас далеко за межі нашої короткозорої зони комфорту.

Це ще одна причина, чому беззаперечно варто оприлюднити найвидатнішу оповідь із коли-небудь розказаних. Найкращі оповіді кидають нам виклик. Вони змушують нас по-іншому поглянути на самих себе, перебудувати наше бачення самих себе й нашого місця в космосі. Це справедливо не лише для найвидатніших творів літератури, музики чи образотворчого мистецтва. Це справедливо також і для науки.

У цьому сенсі дуже шкода, що заміну давніх вірувань сучасним науковим просвітництвом часто описують як «втрату віри». Наскільки видатнішою за розказану нами буде оповідь, яку зможуть розказати наші діти? Безумовно, саме це є найзначнішим внеском науки в розвиток цивілізації: гарантувати, що найвидатніші книги написані не в минулому, а в майбутньому.

Усяка епічна оповідь має мораль. З нашої ми дізнаємося, що, якщо дозволимо космосу вести наш розум теренами емпіричного відкриття, матимемо величезне багатство духу, на службу якому поставлено найкраще, що може запропонувати людство. Це дає нам надію на майбутнє, оскільки дозволяє увійти в нього з розплющеними очима та необхідними для активної участі в ньому знаряддями.

Моя попередня книга «Всесвіт із нічого» описувала, як революційні відкриття, зроблені впродовж останніх ста років, змінили спосіб нашого розуміння довкілля в процесі еволюції всесвіту в найбільших його масштабах. Ця зміна змусила науку безпосередньо зайнятися питанням «Чому існує щось, а не нема нічого?», яке досі було територією релігії, та переробити його на щось менш соліпсистичне та операційно корисніше.

Подібно до «Всесвіту з нічого», ця оповідь також бере початок із лекції, яку я прочитав, цього разу в Смітсонівському інституті у Вашингтоні, округ Колумбія, яка свого часу наробила певного шуму, і, як наслідок, я знову дістав стимул розвинути ідеї, які почав напрацьовувати в цій лекції. На відміну від «Всесвіту з нічого», у цій книзі я досліджую протилежний бік спектра наших знань та його настільки ж потужні наслідки для розуміння старих як світ питань. Ґрунтовні зміни способу нашого розуміння природи в її найдрібніших масштабах дають нам змогу так само ставити інше, не менш фундаментальне запитання: «Чому існуємо ми?»

Ми побачимо, що реальність не така, як ми гадали. Під її поверхнею ховаються «чудернацькі», алогічні, невидимі внутрішні механізми, здатні, як і виниклий із нічого всесвіт, похитнути наші уявлення про те, що насправді має сенс.

І подібно до висновку, якого я дійшов у попередній книзі, головний урок з оповіді, яку викладу далі, полягає в тому, що світ, у якому нам із вами доводиться жити, не має якогось прозорого плану чи мети. Наше існування не було визначене наперед; натомість воно, судячи з усього, є дивним випадком. Ми балансуємо на ненадійному уступі, і остаточна рівновага визначається феноменами, що лежать глибоко під поверхнею наших чуттів – феноменами, що жодним чином не залежать від нашого існування. У цьому плані Ейнштейн помилявся: «Бог» усе ж таки грає в кості зі всесвітом чи всесвітами. Досі нам усім щастило. Але, як і під час гри в крепс у казино, нам не може щастити вічно.

Людство зробило величезний крок уперед до сучасності, коли нашим пращурам спало на думку, що всесвіт улаштований складніше, ніж здається на перший погляд. Це осяяння навряд чи було випадковим. Схоже, ми запрограмовані на потребу в наративі, який виходить за рамки нашого існування та наділяє його сенсом; потребу, що, не виключено, тісно пов’язана з виникненням релігійних вірувань у ранніх людських суспільствах.

Натомість історія виникнення сучасної науки та її відходу від забобонів є оповіддю про виявлення прихованих реальностей природи за допомогою міркувань та експериментів у рамках процесу, у ході якого на перший погляд ніяк не пов’язані, дивні та подеколи загрозливі феномени врешті-решт були осягнуті як взаємопов’язані під видимою поверхнею. Кінець кінцем ці взаємозв’язки розігнали всіх гоблінів і фей, які до цього кишма кишіли поміж наших пращурів.

Саме виявлення зв’язків між феноменами, які досі здавалися абсолютно ніяк не пов’язаними, свідчить про прогрес у науці красномовніше за будь-який інший окремо взятий індикатор. Класичними прикладами цього є поміж іншим установлений Ньютоном взаємозв’язок між орбітою Місяця та яблуком, що падає; здогад Галілея, що абсолютно різна спостережувана поведінка об’єктів під час падіння приховує факт їх тяжіння до земної поверхні з однаковим прискоренням; та епохальне збагнення Дарвіна, що все розмаїте життя на Землі може розвинутися від спільного прабатька внаслідок простого процесу природного відбору. На перших порах жоден із цих зв’язків не виглядає аж надто очевидним. Проте після того, як спорідненість виявляє себе й стає зрозумілою, настає мить осяяння та близькості, яка супроводжується вигуком «Ага!», коли так і хочеться сказати: «І як же я раніше не здогадався!»

Наша сучасна картина природи на найфундаментальнішому рівні, яка дістала назву Стандартної моделі, містить стільки всього, що очі розбігаються, зокрема й зв’язки, страшенно далекі від сфери буденного досвіду. Далекі настільки, що без певної підготовки неможливо одним ривком навіть просто візуально їх собі уявити.

Не дивно, що такого ривка так ніколи й не відбулося. Цілісна картина, яку ми наразі маємо, утворилася в результаті послідовності видатних, неочікуваних та на перший погляд ніяк не пов’язаних між собою зв’язків. У результаті постала настільки витіювата математична архітектура, що вона видається свавільною. Зазвичай «Ага!» – це останнє, що вигукують невтаємничені, коли чують про бозон Хіггса чи Велике об’єднання сил природи.

Для виходу за межі поверхневих шарів реальності потрібна оповідь, що поєднає відомий нам світ із найвіддаленішими закутками світу навколо нас. Цей прихований світ неможливо зрозуміти за допомогою інтуїтивних знань, що ґрунтуються на самих лише безпосередніх відчуттях. Саме таку оповідь я хочу запропонувати в цій книзі. Ми здійснимо подорож у самісіньке серце таємниць, що лежать на краю нашого розуміння простору, часу та сил, що діють усередині них. Моя мета полягає не в тому, щоб вас зайвий раз спровокувати чи образити, а щоб спонукати вас, так само як нові відкриття спонукають та тягнуть за собою в нову, одночасно некомфортну й таку, що надихає нас, фізиків.

Наші найостанніші відкриття стосовно фундаментальних масштабів природи змінили наше сприйняття невідворотності нашої присутності у всесвіті так сильно, що аж морозом проймає. Вони також надали докази того, що наше майбутнє поза всяким сумнівом радикально відрізнятиметься від наших можливих уявлень, і ще зменшують нашу значимість для космосу.

Звісно, можна зробити вибір на користь заперечення цієї некомфортної, незручної дійсності, цього байдужого та за всіма ознаками довільного всесвіту, проте якщо розглянути це в іншому контексті, картина буде зовсім не така гнітюча. Усесвіт без мети – а саме таким, наскільки я можу судити, він і є – набагато захопливіший, ніж сконструйований винятково для нас, оскільки в такому разі можливості існування значно різноманітніші та більш далекосяжні. Як же ж надихає, коли виявляєш перед собою доступний для дослідження екзотичний звіринець зі своїми законами та явищами, що досі здавалися недосяжними навіть у найнестриманіших мріях, та пробуєш розплутати вузлувату мішанину вражень і знайти під цим усім хоч якусь подобизну порядку. І наскільки ж захопливо віднайти той порядок та скласти в одне ціле узгоджену картину всесвіту на рівнях, значно глибших за ті, які ми коли-небудь зможемо відчути безпосередньо, – картину, сплетену докупи нашою здатністю передбачити, що станеться далі, та здатністю керувати довкіллям, яка постає з цього. Як нам пощастило мати свою коротку мить під Сонцем. Щодня, тільки-но ми відкриваємо щось нове й несподіване, наша оповідь стає дедалі кращою.