Вселенная как «экологическая ниша» человечества. Антропный принцип и идея целесообразности в космологии

С давних времен люди задумывались над тем, что во Вселенной суще­ствует определенный порядок, Замысел. Они находили объяснение как своему локальному, так и глобальному окружению: почва созда­на для того, чтобы на ней росли пригодные для еды растения, небес­ные тела — для навигации, ветры и волны — для получения энергии и т. д. Веками складывалось впечатление, что мир и его богатства приспособлены специально для удовлетворения человеческих нужд.

Древними греками Вселенная рассматривалась как организм, составные части которого были приспособлены для выгоды цело­го. Такой взгляд был основан на аналогии между природным миром и человеческим обществом. Этот же принцип аналогии сохранялся в эпоху Возрождения, лишь парадигма в нем сменилась с органиче­ской на механическую. Сегодня нам очевидно, что природа имеет не­законченный и изменчивый характер, и этим наш мир отличается от «механических часов» эпохи Возрождения. Недоделанные часы не работают, исследование роли времени в природе приводит нас к от­казу от аргументов Замысла, основанных на вездесущей гармонии и совершенстве. Скептическое отношение к аргументам Замысла высказывали известные мыслители Нового времени. Г. Галилей по­лагал, что люди слишком заносятся, если предполагают, что забота о них есть постоянная работа Бога, что люди — цель, за пределы ко­торой божественный разум и власть не распространяются. Р. Декарт считал: так как мы не можем сомневаться, что существуют или суще­ствовали бесконечно большие количества вещей, хотя они и прекра­тили сейчас существовать, они никогда не замечались и не понима­лись людьми и никогда не были полезны для них. И все же Декарт полностью не отрицал преднамеренного Замысла, но заявлял, что опознать его — выше нашего понимания. Известный физик М. Мопер- тьюи вслед за Г. Лейбницем полагал, что наряду с нашим «наилучшим из возможных миров» существуют и другие миры. Его подход к объ­яснению мира был основан на поиске общих регулятивных принци­пов и физических законов, обусловленных принципом наименьшего действия. Согласно Мопертьюи, следует искать объяснение Замысла в фундаментальных законах Космоса, в тех уникальных принципах порядка, которые лежат в основе целого.

Одна из самых интересных черт мира — это возможность того, что Замысел (порядок) может развиваться не благодаря вмешатель­ству Творца, а спонтанно. Это открытие было сделано новой нау­кой — синергетикой. Предметом синергетики являются механизмы самоорганизации, т. е. механизмы самопроизвольного возникнове­ния, относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур, имеющих место в сис­темах такого рода. Синергетика показала, что мир не должен более представляется своеобразным музеем, а являет собой последова­тельность деструктивных и креативных процессов. Известно, что на протяжении многих веков шел процесс отчуждения человека от при­роды, от Вселенной, от своей собственной сущности, ибо классиче­ская наука требовала как можно больше объективности. Древний со­юз человека и природы был разрушен. Со времен Н. Коперника мы не живем больше в центре Универсума, со времен Ч. Дарвина чело­век не отделен больше от животного, и со времен З. Фрейда созна­ние рассматривается всего лишь как часть скрытой от нас реально­сти. Ощущая себя частью природы, человек потерял свой облик, превосходство, специфику своего взаимоотношения с ней. Однако в синергетике роль человека меняется: с позиции абстрактного на­блюдателя он переходит на позицию составной части самооргани­зующегося Универсума. Синергетика показала, что природу нельзя описывать «извне», с позиции зрителя. Описание природы есть живой диалог, коммуникация, свидетельствующая о том, что мы по­гружены в реальный физический мир. В ходе исследований наблю­датель узнает о существовании неустойчивых систем и других яв­лений, связанных с внутренней случайностью и необратимостью. По необратимости и энтропии наблюдатель неизбежно переходит к диссипативным структурам в очень неравновесных системах, что позволяет ему понять ориентированную во времени деятельность самого себя как наблюдателя. Теперь наблюдатель видит себя как неотъемлемую часть того мира, который он описывает. Таким об­разом, для того чтобы макроскопический мир был миром обитае­мым, в котором живут наблюдатели, Вселенная должна находиться в сильно неравновесном состоянии^[115].

Но одиноко ли человечество во Вселенной? Многие ученые (И. С. Шкловский, Ф. Дайсон, М. Харт и др.) считают вероятность развития существ с технологической возможностью межзвездного обмена крайне малой (10^-10). Российские ученые Л. С. Марочник и Л. М. Мухин обратили внимание на своеобразные условия, суще­ствующие в узкой кольцевой области Галактики, в которой заклю­чена галактическая орбита Солнечной системы. Эту зону, где скла­дываются особые условия для образования звезд в Галактике, они назвали коротационной. Предполагается, что именно в таких зонах и возникает жизнь земного типа. Очень может быть, что мы — един­ственные разумные существа, живущие сейчас в нашей Галактике, а возможно, и во всей Вселенной. К. Саган и В. Ньюман, рассмотрев данную проблему, пришли к такому выводу: если бы высокий разум существовал и обладал технологией межзвездного общения, то он достиг бы уже Солнечной системы и был зафиксирован приборами, но этого нет. Когда-нибудь Вселенная придет в своей эволюции к то­му, что возникнут условия, несовместимые с жизнью разумных су­ществ, такие как невыносимая жара, холод, радиация и т. п. В этом случае технологически развитая цивилизация вынуждена будет соз­давать роботов (зонды Ньюмана), способных существовать в экстре­мальных ситуациях, сохранять и развивать генетический материал разумных существ и ценности, накопленные цивилизацией.

В иерархии структурных уровней материи человек занимает оп­ределенное место. Но само существование человека обусловлено процессами, сделавшими возможным появление органической жиз­ни. Эти процессы обусловлены определенными формами и состоя­ниями материи, а они, возможно, типичны только для тех областей Вселенной, где существуют жизнь и разум. В конце 70-х гг. ХХ в. по­добные рассуждения получили название антропного принципа. Сам термин был введен в 1977 г. английским астрофизиком Б. Картером в его речи на Международном симпозиуме, посвященном 500-й го­довщине со дня рождения Н. Коперника. Антропный принцип был выдвинут в противовес неоправданно широкому использованию принципа Коперника, согласно которому мы не занимаем привиле­гированного места во Вселенной. С позиций современной науки са­мо наше существование как сложных физико-химических существ требует определенных условий, которые встречаются только в опре­деленных местах Вселенной и на определенных стадиях ее истории. К примеру, температуры, подходящие для жизни, могут иметь ме­сто только в узком диапазоне расстояний от обычной звезды типа нашего Солнца. С другой стороны, сама Вселенная как целое нахо­дится в процессе необратимой эволюции. Поэтому для возникновения любой формы жизни должна с необходимостью существовать оп­ределенная последовательность событий^[116]. Р. Дикке показал, что первое из требований (для того чтобы мог возникнуть наблюдатель) состоит в том, что Вселенная или Галактика должна иметь достаточ­ный возраст для того, чтобы уже существовали элементы, отличные от водорода. Известно, что для создания физических существ необ­ходим углерод. Но изначально в Галактике существовали только ге­лий и водород. Таким образом, минимальное время для начала эпохи человека установлено возрастом короткоживущих звезд, чтобы эле­менты, отличные от водорода и гелия, образовались внутри этих звезд и распространились во Вселенной в период их смерти. Это верхняя граница. Нижняя граница эпохи человека установлена тре­бованием того, что существует «гостеприимный дом» в форме пла­неты, вращающейся вокруг излучающей звезды, способной произво­дить энергию путем ядерных реакций.

Мы живем в определенную эпоху и являемся свидетелями вышеиз­ложенных факторов: в ранние или поздние эпохи мы просто не могли бы существовать. Из этих рассуждений формируется одна из моди­фикаций антропного принципа — слабый антропный принцип: то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями нашего существования как наблюдателей. Согласно С. Хокингу, слабый ан­тропный принцип утверждает, что во Вселенной, которая велика или бесконечна в пространстве или во времени, условия, необходимые для развития разумных существ, будут выполняться только в некото­рых областях, ограниченных в пространстве и времени. Поэтому ра­зумные существа в этих областях не должны удивляться, обнаружив, что та область, где они живут, удовлетворяет условиям, необходимым для их существования. Так, богач, живущий в престижном районе, не увидит никакой бедности вокруг себя. Применяя слабый антроп­ный принцип, можно «объяснить» тот факт, что Большой взрыв про­изошел около 13 млрд лет назад, так как разумным существам потре­бовалось именно столько времени для их возникновения и развития.

Следующая модификация антропного принципа — сильный ан­тропный принцип: Вселенная должна иметь такие свойства, кото­рые позволяют жизни развиться внутри нее на некоторой стадии ее истории. Или, Вселенная такова, потому что мы существуем. Эта мо­дификация указывает на специфику самой Вселенной, которую мы населяем. Так, для устойчивого существования атомов, звезд и галак­тик необходима очень тонкая «подстройка» ряда численных величин фундаментальных физических констант. Даже небольшое откло­нение от этих величин приводит к резкой потере устойчивости или к выпадению определенного звена эволюции. Так, если бы гравита­ционная постоянная была чуть слабее, чем она есть, то все звезды были бы «красными карликами». Напротив, если бы гравитацион­ная постоянная была чуть больше, то главная последовательность звезд целиком состояла бы из «голубых гигантов», что означало бы отсутствие звезд средней массы типа нашего Солнца, а это означало бы невозможность возникновения во Вселенной разумных существ.

Теолог Дж. Лесли полагает, что сильный антропный принцип яв­ляется естественнонаучным доказательством существования Творца. Из тонкой «подстройки» численных значений фундаментальных физических констант делается далеко идущий вывод о том, что наша Вселенная была «запрограммирована» высшим существом, и при­том наилучшим образом. В противовес такой позиции теологов уче­ные выдвинули гипотезу множественности вселенных, каждая из которых имеет свои собственные начальные условия и свой собст­венный набор научных законов, свой набор численных значений фундаментальных физических констант. В большей части этих все­ленных условия были непригодными для развития сложных орга­низмов; лишь в нескольких похожих на нашу вселенных смогли развиться разумные существа, и у этих разумных существ возник во­прос: «Почему наша Вселенная такая, какой мы ее видим?». Ответ здесь очевиден: «Если бы Вселенная была другой, здесь нас не было бы!». Законы современной науки содержат ряд фундаментальных физических констант, таких как заряд электрона, масса протона, от­ношение массы протона к массе электрона, гравитационная постоян­ная и др. Удивительно, что значения таких величин очень сильно «подогнаны», чтобы обеспечить возможность появления и развития жизни. Однако С. Хокинг полагает, что можно выдвинуть ряд воз­ражений против привлечения сильного антропного принципа для объяснения наблюдаемого состояния Вселенной. Во-первых, если другие вселенные существуют, то они изолированы друг от друга, и события, происходящие не в нашей Вселенной, не могут иметь наблюдаемых следствий в нашей Вселенной. Если эти вселенные — просто разные области одной и той же вселенной, то научные законы должны быть одинаковы в каждой области, потому что иначе был бы невозможен непрерывный переход из одной области в другую. Но тогда области вселенной отличались бы друг от друга только на­чальными условиями и сильный антропный принцип сводился бы к слабому. Во-вторых, сильный антропный принцип молчаливо пред­полагает, что вся наша Метагалактика с нашей галактикой, с Солн­цем и другими космическими объектами существует ради нас. В это трудно поверить. Наша Солнечная система — безусловно необхо­димое условие нашего существования; то же самое можно сказать и обо всей нашей Галактике, но нет никакой необходимости, чтобы все другие галактики, да и вся Вселенная были такими однородны­ми и одинаковыми в больших масштабах и любом направлении.

Современная наука все же более поддерживает гипотезу мно­жественности вселенных, чем гипотезу Бога. Многообразие миров в ХХ в. стало уже не гипотезой, а эмпирическим фактом. Например, наличие макро-, микро- и мегамира доказывает их многообразие. Замена идеи множественности вселенных идеей Бога является за­меной более простой гипотезы на более сложную. Бог есть сверхъес­тественная сила, существующая вне пространства и времени и не подчиняющаяся принципу причинности. В любые высказывания о такой силе и ее свойствах можно только верить, но ее свойства и су­ществование нельзя проверить экспериментальным путем. С. Хокинг полагает: пока мы считаем, что у Вселенной было начало, мы можем думать, что у нее был Создатель. Если же Вселенная действительно полностью замкнута и не имеет ни границ, ни краев, то тогда у нее не должно быть ни начала, ни конца: она просто существует. Места для Создателя в этом случае не остается^[117].

Следующая модификация антропного принципа — антропный принцип участия: необходимы наблюдатели, чтобы существовала Вселенная. Существует класс проблем в астрономии и физике, кото­рый ставит фундаментальные вопросы, касающиеся ограниченности человеческого восприятия и мышления. К ним относятся такие проб­лемы, как «случайные» значения фундаментальных физических констант, интерпретация квантовой механики, видимое отсутствие инопланетян и др. Для каждой из них существует одна или более теорий, предлагающих нетрадиционное объяснение ad hoc. Сейчас фундаментально изменились условия, при которых делается наука. Человек не пассивно воспринимает чувственные данные и записы­вает их для будущего использования. Люди сами активно участвуют в выборе данных, которые получают, модифицируют их и накла­дывают на пространственно-временные рамки. Таким образом, наш феноменальный мир самоконструирован и по природе таков, чтобы отталкивать все чужеродное. Поэтому наши субъективные харак теристики ограничивают наши способности. Антропный принцип участия тесно связан с антропоцентризмом в описании Вселенной, когда процесс развития Вселенной уподобляется творческой дея­тельности человека. В науке мы говорим прежде всего о наблюда­теле. Понятие наблюдателя есть результат взаимодействия человека с материальным миром, в результате чего возникают идеализирован­ные образования (понятия, цели, задачи и т. п.) Введение наблюда­теля в квантовую космологию приводит к представлению о творе­нии Вселенной в результате измерения. Копенгагенская школа отводит наблюдателю роль интерпретатора квантовых явлений. Очевидно, что человек находится в двойственном положении — как часть мира и как изучающий и оценивающий этот мир. Отсюда и на­звание самого принципа — антропный. Человек рассматривается как своего рода точка отсчета, мерило сложности связей и отношений всего окружающего мира. А была ли подобная точка отсчета до чело­века и будет ли после него?

Финальный антропный принцип: разумный информационный процесс должен возникнуть во Вселенной, и, однажды возникнув, он никогда не остановится. Если образование сознания с необходимо­стью подразумевалось всеобщим порядком, то тогда будет трудно примириться с перспективой его будущего разрушения, которое ка­жется неизбежным в ряде космологий. Более разумно было бы пред­положить, что природа не безразлична к будущей судьбе сознания и обеспечит условия его вечного существования, но совсем не обя­зательно в современных человеческих формах. Ученые полагают, что в будущем homo sapiens сменит homo computeras.

Последние две модификации антропного принципа отклоняются от научной рациональности и заслуживают определенной критики. Более того, в некоторых научных изданиях они даже не упоминаются.

Как можно классифицировать антропный принцип? На этот счет существуют самые разные мнения. Некоторые авторы (напри­мер, А. В. Нестерук) приравнивает антропный принцип к новой на­учной парадигме. Другие (Б. Картер, Р. Уиллер, В. В. Казютинский,

Ю. В. Балашов) считают его методологическим и эвристическим принципом. В. П. Бранский полагает, что это метафорический прин­цип, обладающий эвристичностью и носящий системно-информаци­онный характер.

Достаточно глубокий анализ антропного принципа показывает, что он является разновидностью принципа наблюдаемости. Если мы стоим на позициях научного мировоззрения, то из вероятного набо­ра космологических моделей нам следует выбрать ту, в которой воз­можно возникновение наблюдателя. Только в этом случае вселен­ная, описываемая этой моделью, будет состоять из принципиально наблюдаемых объектов, а с точки зрения последовательного научно­го мировоззрения объективная реальность и есть совокупность та­ких объектов. Космологическая же модель, исключающая возмож­ность появления во вселенной наблюдателя, тем самым не может давать адекватное описание реальной Вселенной.