Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето

"Това не е ли философски въпрос?", отвръща Хертог.

"Философията е мъртва", отговаря с блеснали очи Стивън Хокинг.

"Намираме се в ситуация, не по-различна от тази на Чарлз Дарвин през XIX в., който е разполагал само с оскъдни изкопаеми доказателства за своята голяма нова хипотеза", отбелязва Хертог, цитиран от "Офнюз".

ДАЛИ ВСЕЛЕНАТА Е ХОЛОГРАМА?

ПОСЛЕДНАТА ТЕОРЕМА НА ХОКИНГ

ПРИРОДНИТЕ ЗАКОНИ ЕВОЛЮИРАТ

"И точно както при Дарвиновата еволюция, това внася в нашата хипотеза фин елемент на връщане назад във времето. Сякаш колективните квантови наблюдения определят със задна дата резултата от Големия взрив. Поради тази причина Стивън обичаше да нарича нашата идея "космология отгоре надолу", за да подчертае, че разчитаме основите на Вселената постфактум, донякъде като начина, по който биолозите реконструират дървото на живота", разказва Томас Хертог.

"По време на първата среща през юни 1998 г. намерих Стивън седнал зад бюрото си, с глава, опряна на облегалката за глава на инвалидната му количка. Прозорецът на кабинета бе отворен и по-късно разбрах, че той обича да го държи така по всяко време, дори и в мразовито време. На една от черните дъски имаше уравнения, които изглежда датираха от началото на 80-те години. Зачудих се дали това не са последните му ръкописни драсканици", разказва Томас Хертог.

Обикновената холограма кодира цялата информация за триизмерен обект върху двуизмерна повърхност. В известен смисъл третото измерение се появява от повърхността, когато я гледаме. Първите наченки на това, че дори силата на гравитацията може да има холографски корени, датират от работата на Стивън Хокинг и отделно на Джейкъб Бекенщайн през 70-те години на миналия век. Те откриват, че всичко, което трябва да се знае за вътрешността на черните дупки, може да бъде зашифровано на повърхността на хоризонта на събитията.

В последните години от живота си Стивън Хокинг се занимава с въпроса защо Вселената изглежда добре настроена за живот. Неговият сътрудник Томас Хертог (Thomas Hertog) обяснява в статия за New Scientist радикалното решение, до което са стигнали двамата.

В началото на XXI век се появява съвсем различно обяснение. То се корени в поредица от изненадващи открития, които подсказват, че поне някои свойства на физичните закони може да не са неизменни, а да са случаен резултат от особения начин, по който ранната Вселена се е охлаждала след Големия взрив. От вида на частиците през силата на взаимодействията до количеството енергия във вакуума - става ясно, че биологичните закони на Вселената са били изковани в поредица от случайни преходи по време на най-ранните моменти на нейното разширяване.

Взаимодействието между тези две конкуриращи се сили в пещта на Големия взрив поражда процес на разклоняване - донякъде аналогичен на начина, по който биха се появили биологичните видове милиарди години по-късно - при който измеренията, силите и частиците първо се разнообразяват, а след това придобиват ефективната си форма, когато Вселената се разширява и охлажда.

Връщайки се назад, Хертог разказва, че тогава са вървяли по подвижни пясъци, тъй като са нямали солидна математическа основа за идеите си. Когато започват да търсят по-стабилна почва, вдъхновението идва от неочакван ъгъл. По това време във физиката настъпва друга революция, свързана с холографията, което ще се окаже точно това, от което се нуждаят.

Законите на физиката и космологията притежават още много такива свойства, които подпомагат живота. Почти имаме чувството, че Вселената е фино настроена - и то доста сериозно. Традиционно повечето учени разглеждат математическите зависимости, които са в основата на законите на физиката, като трансцендентни платонови истини. В такъв случай отговорът на загадката на космическия дизайн - доколкото това е отговор - е, че той е въпрос на математическа необходимост. Вселената е такава, каквато е, защото природата не е имала избор.

Затова двамата се заемат да преосмислят космологията от гледна точка на наблюдателя отвътре навън. Скоро откриват, че това изисква възприемането на квантов поглед отвътре на Вселената. Ключовата роля на наблюдателя е призната още с откриването на квантовата теория през 20-те години на миналия век. Преди да се наблюдава позицията на една частица, няма смисъл дори да се пита къде се намира тя. Тя няма определена позиция, а само възможни позиции, описани от вълнова функция, която кодира вероятността частицата, ако бъде наблюдавана, да се намира тук или там. Разбира се, квантовите наблюдения в никакъв случай не се ограничават само до тези, извършвани от хората. Такива наблюдения могат да се извършват от специален детектор, от околната среда или дори чрез взаимодействие със самотен фотон.

Или да разгледаме разширяването на Вселената. През 1998 г. космолозите откриват, че разширяването на пространството се ускорява от около 5 милиарда години. Причината за това ускорение често се приписва на нещо, известно като енергия на вакуума, което е предсказано от квантовата теория. Но плътността на вакуумната енергия изглежда е 10120 пъти по-ниска, отколкото физиците очакват въз основа на теорията. Ако обаче плътността на вакуумната енергия във Вселената бе само малко по-голяма, нейният отблъскващ ефект щеше да е по-силен и ускорението щеше да започне много по-рано. Това би означавало, че материята би била толкова рядко разпределена, че не би могла да се слее, за да образува звезди и галактики, което отново би изключило възможността за образуване на живот.

Когато говори, че Вселената е проектирана, Стивън Хокинг има предвид наблюдението, че от всички възможни вселени, които биха могли да съществуват, нашата е впечатляващо добре конфигурирана, за да породи живот. Какво да правим с това, е тормозило мислителите по един или друг начин в продължение на векове. И това се оказват много дълбоки води. Оказва се, че благоприятната за живот среда на Вселената е свързана със самите закони на физиката. В тези закони има множество особености, които правят Вселената подходяща за живите същества. Една малка промяна в някой от тях и възможността за обитаване ще се окаже под въпрос.

Първоначално вселените, генерирани от холограмната теория, изобщо не приличат на разширяващата се Вселена, в която живеем. Въпреки това, започвайки около 2011 г., Стивън Хокинг и Томас Хертог разбират как да приложат идеята за космоса като холограма, за да опишат най-ранните етапи на разширяваща се Вселена като нашата. В тази космологична обстановка се оказва, че именно измерението на времето е това, което се появява холографски. Самата история е холографски зашифрована.

Резултатът от всичко това е дълбоко преразглеждане на това, което в крайна сметка представлява космологията. В продължение на почти един век историята на Вселената се изучава на фона на стабилни и неизменни природни закони. Но квантовият поглед, който Хокинг и Хертог разработват, чете историята на Вселената отвътре и като история, която включва в най-ранните си етапи генеалогията на физичните закони.

След това, през 1997 г., физикът Хуан Малдасена стига по-далеч и предвижда, че цялата Вселена може да прилича на холограма. Той показа, че система от квантово вплетени частици, разположена на повърхността, може да съдържа в себе си цялата информация за един по-високоизмерен космос с гравитация и изкривено пространство-време. Скоро за холографията се заговори сред физиците теоретици, които видяха в нея обещаващ начин най-накрая да се постигне съответствие на Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, неговата теория на гравитацията, с квантовата теория. (вж "Хуан Малдасена: Илюзията гравитация")

Стивън Хокинг не е въодушевен от идеята за мултивселена. Заедно със сътрудника си Томас Хертог се опитват да намерят по-добър отговор. Нежеланието на Стивън Хокинг да приеме мултивселената се засилва в началото на 2000 г., когато става ясно, че тя всъщност не обяснява нищо. В космологията на многото вселени има "метазакони", които управляват всички вселени. Но тези метазакони не уточняват в коя от обитаемите вселени трябва да се намираме. Това е проблем, тъй като без правило, което да свързва метазаконите на мултивселената с местните закони в нашата вселена, разсъжденията за мултивселената попадат в спирала от парадокси, която ни оставя без проверими прогнози. Мултивселената космология е като дебитна карта без ПИН код или шкаф ИКЕА без ръководство: безполезна.

Това води до радикална промяна на гледната точка към идеята, че нашата Вселена е фино настроена за живот. Въпреки че повечето вселени биха били стерилни, в някои от тях природните закони със сигурност са подходящи за живот. Теоретикът на струните Ленард Съскинд веднъж сравнява локалния характер на физичните закони в мултивселената с времето по източното крайбрежие на САЩ: "Изключително променливо, почти винаги ужасно, но в редки случаи прекрасно". Според него нашето възхитително космическо време е случайност, а впечатлението за замисъл е илюзия.

Това със сигурност е радикална идея, но с времето може да стане проверима. Някои от идеите, свързани с ранната Вселена, могат да бъдат проверени чрез разшифроване на космическото микровълново фоново лъчение (CMB) - потокът от светлина, освободен 380 000 години след Големия взрив. Но предвидената от Хокинг и Хертог първична еволюция се е развила преди това, което означава, че тя е скрита далеч зад CMB.

Хокинг и Хертог започват да разбират какво се е случвало в ранната Вселена като процес, подобен на естествения подбор на Земята, с взаимодействие на вариации и селекция в тази първична среда. Вариациите се случват, защото случайните квантови скокове предизвикват чести малки отклонения от детерминираното поведение и случайни по-големи отклонения. Подборът се появява, защото някои от тези отклонения, особено по-големите, могат да бъдат усилени и замразени благодарение на квантовото наблюдение. Това води до появата на нови правила, които помагат за формирането на последващата еволюция.

Хокинг и Хертог откриват, че трябва да се откажем от идеята, присъща на космологията на многото вселени, на някакъв своеобразен "божи поглед", сякаш стоим извън космоса. Това е очевиден и на пръв поглед тавтологичен въпрос: нашата космологична теория трябва да отчита факта, че ние съществуваме във Вселената.