Но этот аспект на самом деле, возможно, удастся проверить при помощи уже имеющихся инструментов. Если наша Вселенная трехмерна, то сила тяготения объектов снижается обратно пропорционально квадрату разделяющего их расстояния. Этот знаменитый закон Ньютона ведет наши космические зонды сквозь пространство на миллиарды километров с захватывающей дух точностью, так что мы, если бы захотели, вполне могли бы провести аппараты через кольца Сатурна. Но знаменитый закон обратных квадратов Ньютона проверяется только на астрономических расстояниях, а не в лаборатории. Тот факт, что сила тяготения на малых расстояниях не подчиняется обратно-квадратичному закону, может свидетельствовать о наличии высших измерений. Например, если бы Вселенная имела четыре пространственных измерения, то гравитация должна была бы убывать пропорционально кубу расстояния. (Если бы Вселенная имела N пространственных измерений, то гравитация должна была бы убывать пропорционально (N – 1)-й степени расстояния между объектами.)
Однако в лаборатории сила тяготения между двумя объектами измеряется чрезвычайно редко. Такие эксперименты сложны, поскольку гравитационные силы в лаборатории очень малы, но в Колорадо уже проведены первые измерения и получены отрицательные результаты, то есть обратно-квадратичная зависимость Ньютона по-прежнему выполняется. (Но это означает лишь, что дополнительных измерений нет в Колорадо.)
Проблема ландшафта
Для теоретика все эти критические замечания неприятны, но не фатальны. Что действительно создает проблемы для теоретика, так это предсказание существования мультивселенной из параллельных вселенных, многие из которых куда более безумны, чем все, что может предложить воображение какого-нибудь голливудского сценариста. Теория струн имеет бесконечное множество решений, каждое из которых описывает конечную теорию гравитации, совершенно не похожую на то, что есть в нашей Вселенной. Во многих из этих параллельных вселенных протон нестабилен, так что вся материя распадается, превращаясь в огромное облако электронов и нейтрино. В таких вселенных сложная материя, такая, какой мы ее знаем (атомы и молекулы), не может существовать. Они содержат только газ из элементарных частиц. (Кто-то может возразить, что эти альтернативные вселенные представляют собой всего лишь математическую возможность, что они не реальны. Но проблема в том, что наша теория не имеет предсказательной силы, поскольку она не может сказать, которая из этих альтернативных вселенных реальна.)
На самом деле эта проблема присуща не только теории струн. Например, сколько существует решений для уравнений Ньютона или Максвелла? Их число бесконечно и зависит от того, что вы изучаете. Если начать с лампочки или лазера и решить уравнения Максвелла, то для каждого из этих приборов найдется единственное решение. Но в целом теории Максвелла и Ньютона тоже имеют бесконечное число решений в зависимости от начальных условий, то есть мы возвращаемся к той же ситуации, с которой начали.
Скорее всего, эта проблема характерна для любой теории всего. Любая теория всего будет иметь бесконечное число решений, зависящих от начальных условий. Но как определить начальные условия всей Вселенной? Это означает, что придется вводить условия Большого взрыва извне, вручную.
Многим физикам это представляется каким-то жульничеством. В идеале хотелось бы, чтобы теория сама сообщила нам условия, приведшие к Большому взрыву, включая температуру, плотность и состав в начале Большого взрыва. Теория всего должна сама по себе содержать свои начальные условия.
Иными словами, мы хотели бы получить однозначное и точное предсказание для начала Вселенной. А теория струн предлагает ошеломляющее богатство выбора. Может ли она предсказать нашу Вселенную? Да, может. Это сильное утверждение и цель физиков на протяжении уже почти столетия. Но может ли она предсказать всего одну вселенную? Вероятно, нет. Это и называется проблемой ландшафта.
У этой проблемы существует несколько возможных решений, ни одно из которых не находит широкого признания. Первое – это антропный принцип, который гласит, что наша Вселенная особенная, поскольку в ней есть мы – существа, обладающие сознанием и способные обсуждать этот вопрос. Иными словами, вселенных может существовать сколько угодно, но наша Вселенная – та, условия в которой делают разумную жизнь возможной. Начальные условия Большого взрыва зафиксированы в начале времен таким образом, чтобы разумная жизнь могла сегодня существовать. Другие вселенные, возможно, не имеют самосознающей жизни.
