125
Моника Грейди — профессор планетологии и космической науки в Open University, которая часто проводит тематические лекции для широкой аудитории. Одно из недавних и нашумевших ее выступлений было посвящено весьма интригующей теме: может ли всемогущий Бог (в данном случае – христианский Творец, каким его привыкли воспринимать обыватели) быть связан законами физики нашего мироздания, и если да – то как именно? И, если рассматривать вопрос шире, если во Вселенной есть силы, способные нарушать физические законы – то почему мы до сих пор не были свидетелями подобных событий?
Может ли Бог двигаться быстрее скорости света?
Со школьной скамьи все мы помним, что в мире не существует объектов, способных двигаться быстрее скорости света. Фотоны распространяются в вакууме со скоростью 299 500 км/с – казалось бы, цифра совершенно феноменальная. Однако несколько лет назад группа физиков предположила существование частиц, которые преодолевают световой предел скорости. В настоящее время это лишь теория, не подкрепленная доказательной базой. Если предположить, что тахионы в самом деле существуют, то они искажали бы саму ткань пространства-времени. Возможно, что это происходит на уровне, который современные приборы попросту не могут зарегистрировать – но пока свидетельств этого не обнаружено.
Все становится намного интереснее, если мы попытаемся подсчитать, какую дистанцию прошел свет с момента гипотетического рождения Вселенной – Большого Взрыва. Согласно последним расчетам, за 13,8 миллиарда лет существования нашей реальности самые первые фотоны прошли уже 1,3 х 1023 километров. При этом Вселенная продолжает расширяться скоростью примерно 70 км/с на Мпк (Мпк = мегапарсек, или же «30 миллиардов миллиардов километров). Таким образом, расстояние до края Вселенной в данный момент составляет около 46 миллиардов световых лет.
Стоит отметить, что на самом деле Вселенная намного больше, чем мы способны увидеть. Самый удаленный от Земли объект, который удалось разглядеть астрономам – это галактика GN-z11, отстоящая от нас примерно на 13,4 миллиарда световых лет. То есть, когда во Вселенной вспыхнула самая первая искра света, она находилась от того, что в будущем станет Млечным Путем всего в трех миллиардах световых лет.
Мы не можем обозреть всю Вселенную, что сформировалась после Большого Взрыва, потому что свет самых первых долей секунды новой реальности еще просто не достиг нас. Поэтому нельзя со 100% вероятностью утверждать, что физические законы не нарушаются и не искажаются в областях, пока недоступных взору чуткой аппаратуры человечества. Может ли Бог двигаться быстрее скорости света? Возможно, но если это и происходит в сколько-нибудь значимых масштабах, то вне границ наблюдаемого космоса. Кроме того, одна из самых популярных точек зрения заключается в том, что наша Вселенная – лишь часть Мультивселенной, более протяженной области космоса.
Пара слов о Мультивселенной
picИдея мультивселенной поддерживается теорией инфляции — идеей о том, что Вселенная сильно расширилась до того, как ей исполнилось 10 ^ -32 секунды от роду. Инфляция — важная теория, потому что она может объяснить, почему Вселенная имеет форму и структуру, которые мы видим вокруг себя.
Но если инфляция может произойти один раз, то почему бы ей не случаться два, три раза и так далее? С помощью современных экспериментов ученые уже установили, что квантовые флуктуации могут привести к тому, что пары частиц внезапно возникнут, а через мгновение так же внезапно исчезнут. И если такие колебания могут производить частицы, то почему не целые атомы или вселенные? Было высказано предположение, что в период хаотической инфляции разные процессы происходили с разной скоростью – таким образом квантовые флуктуации расширения могли породить «пузыри» реальности, которые взорвались и стали самостоятельными вселенными.
Но вписывается ли в Мультивселенную привычный нам концепт Бога? Что ж, отличительная особенность нашей Вселенной заключается в том, что ее сложнейшая структура невероятным образом сложилась именно так, что простейшие элементы в итоге образовали такое сложное и в некоторым смысле аномальное явление, как жизнь, которая в дальнейшем еще и обрела разум. Ученые не могут и не стремятся дать ответ на вопрос, был ли это преднамеренный план некой высшей силы или просто фантастическая череда случайностей – исследованием этого вопроса занимаются не научные, а религиозные институты. Зато с самой теорией о существовании Мультивселенной наука работает с удовольствием и энтузиазмом. У гипотезы о существовании параллельных миров есть пока что одно крайне слабое место: до сих пор не было выявлено никаких точек соприкосновения между нашим «пузырем реальности» и другими. Однако это подводит нас с другому, не менее любопытному вопросу.
picКвантовая запутанность: может ли Бог находиться одновременно в двух местах
Постоянные читатели нашего журнала прекрасно осведомлены о том, что с каждым годом интерес к квантовой «грани» нашего мироздания неуклонно возрастает. Это связано с тем, что в научной среде уже больше полувека существует парадокс: физические законы «классической» реальности перестают работать на квантовом уровне мироздания, где материя внезапно начинает вести себя аномально и непредсказуемо – их изучением и попытками найти между ними связь занимается квантовая механика.
Одна из расхожих теорий квантовой механики допускает существование явления, известного как «квантовая запутанность». Суть его проста и сложна одновременно: если две частицы спутаны друг с другом, то манипулируя одной из них вы автоматически влияете на другую, даже если та находится на колоссальном расстоянии от своей пары и они, на первый взгляд, совершенно не имеют возможности взаимодействовать друг с другом.
Представьте себе частицу, которая распадается на две субчастицы, A и B. Свойства субчастиц должны складываться со свойствами исходной частицы — это принцип сохранения. Например, обе частицы обладают квантовым свойством, называемым «вращение» — грубо говоря, они движутся, как если бы они были крошечными стрелками компаса. Если исходная частица имеет нулевой «спин», одна из двух субчастиц должна иметь положительный спин, а другая — отрицательный, а значит у каждой частицы есть 50% шанс получить положительный положительный или отрицательный спин (Согласно квантовой механике, частицы по определению находятся в смеси разных состояний, пока вы не измерите их).
Свойства A и B зависимы друг от друга — они запутаны — даже если частицы находятся в разных лабораториях на разных планетах. Если вы измеряете вращение A и обнаруживаете, что оно положительное, то ваш коллега, измеряя вращение B точно в то же время, обнаружит отрицательный спин.
Но — и здесь все становится куда менее очевидным – если субчастица А при измерении показала положительный спин, то ее родственница B в тот же самый момент становится отрицательной. Другими словами, информация о состоянии спина передавалась между двумя субчастицами мгновенно, и это не фигура речи. Такая передача квантовой информации, по-видимому, происходит быстрее скорости света. Даже сам Эйнштейн описал квантовую запутанность как «жуткое действие на расстоянии», признав, что не до конца понимает ее природу.
Итак, в конце концов, в мире все-таки есть нечто более быстрое, чем скорость света: квантовая информация. Это не доказывает и не опровергает существование Бога, но, по мнению Моники Грейди, поможет думать о нем в физических терминах и представить его как, например, поток запутанных частиц, передающих квантовую информацию так быстро, что для нас с вами он словно находится одновременно в двух местах. Или в трех. Или... возможно, даже в нескольких вселенных одной Мультивселенной.
Заключение
Сама профессор Грейди призналась, что на поставленные вопросы ее лекция вряд ли отвечает даже отчасти. В самом деле, для того, чтобы рассматривать Бога с точки зрения науки, ему для начала нужно дать научное описание и характеристику, чего пока не сделал ни один, даже самый выдающийся ученый. Более того: в мире не существует эксперимента, способного измерить гипотетическую силу, составляющую всю Вселенную и, возможно, неизмеримо больший пласт реальности все ее. И, тем не менее, сам по себе концепт некой абсолютной величины – это очень удобная отправная точка, обращаясь к которой физики могут строить интересные гипотезы и выводить теории, описывающие окружающий нас мир.
via
yaplakal.com