Nejaušais visums

Piektajā gadsimtā p.m.ē. filozofs Dēmokrits izteica domu, ka visa matērija sastāv no sīkiem un tālāk nedalāmiem dažādu izmēru un tekstūru atomiem; daži no tiem ir cieti, citi – mīksti, daži ir gludi, bet citi – dzelkšņaini. Atomus viņš uzskatīja par kaut ko pašu par sevi saprotamu. 19. gadsimtā zinātnieki atklāja, ka atomu ķīmiskās īpašības periodiski atkārtojas (un, lai atspoguļotu šo faktu, sastādīja elementu periodisko tabulu), taču šīs sakarības cēloņi palika noslēpumā tīti. Tikai 20. gadsimtā zinātnieki saprata, ka atoma īpašības atkarīgas no tā, cik elementārdaļiņu – elektronu – riņķo ap tā kodolu un kā tās izvietotas. Un tagad mēs zinām, ka visi atomi, kas smagāki par hēliju, radušies zvaigžņu kodolsintēzes krāsnīs.

Uz zinātnes vēsturi var paraudzīties kā uz stāstu par to, kā parādības, kas savulaik uzskatītas par nejaušām, atklājušās jaunā gaismā – kā fenomeni, ko iespējams izskaidrot ar fundamentālām cēloņsakarībām un principiem. Varam papildināt sarakstu ar lietām, kuras jau izdevies pilnībā izprast: debesu krāsa, planētu orbītas, pa ezeru braucošas laivas ķīļūdens leņķis, sniegpārslu sešstūra forma, lidojošas lielās sīgas svars, ūdens vārīšanās temperatūra, lietuslāšu izmērs, saules apaļā forma. Par visām šīm un daudzām citām parādībām senāk domāja, ka tās vai nu radītas jau tieši tādas pašos laika pirmsākumos, vai arī vēlāk ieguvušas savas īpašības gluži nejaušu notikumu dēļ; taču pamazām kļuvis skaidrs, ka tās nepieciešami izriet no fundamentāliem dabas likumiem – likumiem, kurus atklājuši cilvēki.

Šai ilgajai un patīkamajai tendencei tagad var pienākt gals. Dramatiski jauniegūti dati kosmoloģijas jomā un pavērsieni ar to saistītajos uzskatos likuši vairākiem pasaules vadošajiem fiziķiem izteikt pieņēmumu, ka mūsu Visums ir tikai viens no milzīga radikāli atšķirīgu visumu skaita un ka dažas mūsu konkrētā Visuma pamatiezīmes tik tiešām nav nekas vairāk kā vienkāršas nejaušības – uz labu laimi izmestu kosmisko kauliņu spēles rezultāts. Un šādā gadījumā mums nav ne mazāko cerību jebkad izskaidrot sava universa īpašības ar kādu fundamentālu cēloņsakarību un principu palīdzību.

Droši vien nav iespējams pateikt, cik tālu cits no cita šie visumi varētu atrasties un vai tie eksistē vienlaicīgi. Dažiem var būt zvaigznes un galaktikas – kā mūsējam. Dažiem tādu var nebūt. Daži var būt ierobežoti izmērā. Citi – bezgalīgi. Fiziķi šādu visumu kopumu sauc par “multiversu”. Kosmoloģiskās domāšanas pionieris Alans Gūts saka, ka “vairāku visumu ideja nopietni ierobežo mūsu cerības izprast pasauli, skaidrojot to ar fundamentāliem principiem”. Un zinātnes filozofiskais etoss līdz ar to tiek atrauts no savām saknēm. Kā man nesen teica Nobela prēmijas laureāts fiziķis Stīvens Veinbergs, cilvēks, kurš pret vārdu izvēli izturas tikpat rūpīgi kā pret saviem matemātiskajiem aprēķiniem: “Savā ceļā, pa kuru virzāmies, mēģinot saprast dabas likumus, mēs esam nonākuši vēsturiskā sazarojuma punktā. Ja multiversa ideja ir pareiza, fundamentālās fizikas pieeja radikāli mainīsies.”

Visvairāk šis Veinberga “sazarojuma punkts” satrauc teorētiskos fiziķus. Teorētiskā fizika ir dziļākā un tīrākā zinātnes nozare. Tas ir zinātnes priekšpostenis, kas atrodas vistuvāk robežai ar filozofiju un reliģiju. Eksperimentālie fiziķi nodarbojas ar kosmosa novērošanu un mērīšanu – ar centieniem noskaidrot, kādas lietas vispār eksistē, lai cik dīvainas tās arī būtu. Turpretim teorētiskie fiziķi neapmierinās ar vienkāršu Visuma novērošanu. Viņi grib saprast visus “kāpēc”. Viņi vēlas izskaidrot visas Visuma īpašības ar nelielas pamatprincipu un pamata parametru saujiņas palīdzību. Un šie pamatprincipi savukārt aizved pie “dabas likumiem”, kas diktē visas matērijas un enerģijas uzvedību. Fizikā šāda pamatprincipa piemērs ir apgalvojums, ko pirmais 1632. gadā izteica Galilejs, bet tālāk 1905. gadā izvērsa Einšteins: visiem novērotājiem, kuri pārvietojas telpā ar ātrumu, kas ir nemainīgs attiecībā citam pret citu, jākļūst par lieciniekiem identiskiem dabas likumiem. No šī principa Einšteins atvasināja savu speciālo relativitātes teoriju. Pamatparametra piemērs ir elektrona masa; elektronu uzskata par vienu no apmēram pārdesmit “elementārdaļiņām”. Pēc fiziķu domām, jo mazāk pamatprincipu un pamata parametru, jo labāk. Viņu centienu pamatā vienmēr bijusi cerība un ticība, ka šie pamatprincipi ir tik ierobežojoši, ka iespējams tikai viens nepretrunīgs visums – kā krustvārdu mīkla ar vienu vienīgu atrisinājumu. Un šis Visums, protams, ir tas, kurā mēs dzīvojam. Teorētiskie fiziķi ir platoniķi. Vēl pirms nedaudz gadiem viņi bija vienisprātis, ka Visums – šis vienīgais Visums – ir atvasināts no pavisam nedaudzām matemātiskām patiesībām un simetrijas principiem, varbūt piejaucot klāt vēl kādu sauju parametru, tādu kā elektrona masa. Likās, ka mēs arvien noteiktāk tuvojamies tādam skatījumam uz mūsu Visumu, kurā pilnīgi visu iespējams aprēķināt, prognozēt un saprast.

Tomēr divas fizikas teorijas, bezgalīgā inflācija un stīgu teorija, tagad vedina domāt, ka tie paši pamatprincipi, no kuriem izriet dabas likumi, var aizvest pie secinājuma, ka pastāv daudzi un dažādi nepretrunīgi visumi, kuriem ir daudzas un dažādas īpašības. Tas būtu tikpat kā aiziet uz apavu veikalu, palūgt, lai jums izmēra kāju, un tad atklāt, ka jums der 36. izmērs, taču derētu arī 39. un gluži labi būtu piemērots arī 42. Tik izplūduši rezultāti teorētiskajiem fiziķiem liek justies gauži nelaimīgiem. Dabas pamatlikumi acīmredzot nepaģēr tikai viena absolūti unikāla visuma eksistenci. Saskaņā ar daudzu mūsdienu fiziķu uzskatiem mēs dzīvojam vienā no milzum daudziem Visumiem. Mēs dzīvojam nejaušā visumā. Mēs dzīvojam Visumā, kuru zinātne nespēj aprēķināt.