роман Террі Пратчетта “Похмурий жнець”

Коли я вперше почув це питання, я ще вірив у бога, тепер я атеїст. Його колись поставив Ейнштейн, і мене приголомшила елегантність і глибина цієї проблеми.

“Якщо бог створив Всесвіт і закони фізики, чи підкорюється він сам цим законам? Чи він все ж таки може порушити їх і, приміром, рухатися швидше за світло або перебувати у двох різних місцях водночас?”

Чи може відповідь на це питання довести, чи існує насправді бог? Або це той момент, де науковий емпіризм і релігійна віра суперечать одне одному, а тому відповіді на це питання немає?

Девід Фрост, 67 років, Лос-Анджелес.

Я отримала це запитання під час локдауну, і воно мене одразу заінтригувало. Не дивно, що це питання постало саме тепер, адже трагічні події, як-от пандемія, часто змушують нас сумніватися в існуванні бога. Якщо милосердний Бог є, чому він допускає такі катастрофи?

Ідея, що бог підкорюється законам фізики – які також регулюють хімію та біологію, а отже, накладають свої обмеження й на медицину, – була надто цікавою, щоб не звернути на неї увагу.

Якби бог не міг порушувати закони фізики, він, мабуть, не був би таким всесильним. Але якби він міг, чому тоді ми не бачили жодних доказів того, що закони фізики колись порушували у Всесвіті?

Спробуємо відповісти на це питання по кроках. По-перше, чи може бог рухатися швидше за світло?

Швидкість світла становить приблизно 300 тис. км/с. У школі ми дізнаємось, що ніщо не може перевищити швидкість світла – навіть космічний корабель USS Enterprise із “Зоряного шляху”, який прискорювався за допомогою кристалів дилітію.

Але чи дійсно це так? Кілька років тому група фізиків заявила, що так звані частинки тахіони рухаються у вакуумі зі швидкістю, більшою за швидкість світла. На щастя, їхнє реальне існування є вкрай малоймовірним.

Якби вони справді існували, вони спотворювали б тканину простору й часу, порушуючи причинно-наслідкові зв’язки (це був би справжній головний біль для бога).

Утім, той факт, що жоден об’єкт не може перевищити швидкість світла, ще нічого не говорить про самого бога.

Бог космос
Підпис до фото, Якщо бог існує, чи підкорюється він створеним ним законам природи

Ці роздуми стають цікавішими, якщо подумати про те, який шлях загалом здолало світло від початку Всесвіту.

З огляду на теорію Великого вибуху та відому нам швидкість світла, ми можемо підрахувати, що за 13,8 млрд років існування Всесвіту (точніше видимого Всесвіту) світло пройшло приблизно 1,3 × 10 ^ 23 кілометри.

Всесвіт розширюється зі швидкістю приблизно 70 (км/с) мегапарсек (1 мегапарсек – це приблизно 30 млн км). Тому за нинішніми підрахунками, відстань до краю Всесвіту становить 46 млрд світлових років. З часом об’єм простору стає дедалі більшим, і щоб дійти до нас, світло має долати довший шлях.

Всесвіт набагато більший, ніж ми можемо побачити, але найвіддаленіший об’єкт, який ми бачили, – це галактика GN-z11, за якою спостерігає космічний телескоп Габбл.

Вона розташована за 13,4 млрд світлових років від нас, тобто для того, щоб світло дісталося від галактики до нас, знадобилося 13,4 млрд років.

Утім, коли світло “вирушило” у цей шлях, галактика GN-z11 була лише за три млрд світлових років від нашої галактики, Чумацького Шляху.

Ми не можемо побачити весь Всесвіт, який виник після Великого Вибуху, оскільки минуло недостатньо часу, щоб світло від перших часток секунди дійшло до нас.

Тому, на думку деяких вчених, ми не можемо бути впевненими, що закони фізики діють так само в інших космічних регіонах. Можливо, це лише місцеві, випадкові закони. І це веде нас до чогось іще більшого, ніж Всесвіт.

Мультивсесвіт

Чимало космологів вважають, що Всесвіт може бути частиною більшого космосу, мультивсесвіту, в якому багато різних всесвітів співіснують, але не взаємодіють.

Концепцію мультивсесвіту підкріплює теорія інфляції, тобто ідея, що Всесвіт надзвичайно розширився до того, як йому виповнилося 10^-32 секунд.

Теорія інфляції пояснює, чому Всесвіт має таку форму і структуру, яку ми бачимо навколо.

Але якщо інфляція могла статися одного разу, чому вона не повторюється знов і знов? З експериментів ми знаємо, що квантові коливання можуть породити пари частинок, які раптово виникають і так само раптово зникають.

І якщо такі коливання можуть утворювати частинки, хіба вони не можуть утворювати цілі атоми або всесвіти?

Припускають, що у період хаотичної інфляції не все відбувалося з однаковою швидкістю – квантові коливання в процесі розширення могли утворити бульбашки, які, вибухаючи, перетворювались на всесвіти.

Але як бог вписується у гіпотезу мультивсесвіту? Проблемою космологам видається той факт, що наш Всесвіт здається налаштованим на існування життя.

Фундаментальні частинки, які виникли під час Великого вибуху, мали всі необхідні властивості, щоб утворити водень і дейтерій – речовини, з яких утворилися перші зірки.

Космос бог
Підпис до фото, Чи може квантова фізика пояснити всемогутність бога, приміром, здатність перебувати в кількох місцях одночасно?

Фізичні закони, що регулюють ядерні реакції у зірках, утворюють речовини, з яких складається життя, – вуглець, азот та кисень.

Як так сталося, що всі фізичні закони та параметри Всесвіту дозволяють розвитися зіркам, планетам і, зрештою, життю?

Дехто стверджують, це – лише щасливий збіг обставин. Інші кажуть, що нас не має дивувати біологічна спрямованість фізичних законів, адже ми створені за цими законами, отже, що ще ми могли б побачити?

Однак, на думку теологів, це вказує на те, що такі сприятливі умови – справа рук бога.

Проте бог не є обґрунтованим науковим поясненням. Теорія мультивсесвіту, натомість, дає раціональну відповідь на це питання. Адже з огляду на неї, різні всесвіти можуть мати різні фізичні закони.

А тому не дивно, що ми опинилися в одному з небагатьох всесвітів, де можливе життя. Однак, звичайно, ми не можемо спростувати думку про те, що бог, можливо, створив весь мультивсесвіт.

Сама теорія мультивсесвіту також гіпотетична. Головний аргумент її критиків полягає у тому, що якщо взаємодії між нашим Всесвітом та іншими всесвітами немає, як ми можемо перевірити існування мультивсесвіту.

Квантовий парадокс

Давайте тепер поміркуємо про те, чи може бог одночасно перебувати у кількох місцях? Переважна частина наукових і технічних знань, які ми використовуємо у космічній науці, базується на парадоксальній теорії крихітного світу атомів і частинок, відомої як квантова механіка.

Теорія припускає так звану квантову заплутаність – явище, при якому два або кілька об’єктів моторошним чином пов’язані одне з одним, навіть якщо вони розведені у просторі.

Якщо дві частинки переплуталися, дія з однією автоматично впливає на другу. Це звісно досить спрощене пояснення.

Уявіть, що частинка розпадається на дві субчастинки – А і В. Властивості субчастинок повинні разом складатися у властивості вихідної частинки – це принцип збереження.

Наприклад, усі частинки мають квантову властивість обертання – тобто вони рухаються як крихітні стрілки компаса.

Якщо обертання вихідної частинка дорівнює нулю, одна з двох субчастинок повинна мати позитивне обертання, а друга – негативне. Тобто кожна частинка з А і В має 50% шансів на позитивне або негативне обертання.

(Згідно з квантовою механікою, частинки за визначенням перебувають у суміші різних станів, поки ви не виміряєте їх.)

Альберт Ейнштейн
Підпис до фото, Альберт Ейнштейн описав квантову заплутаність як “моторошну дію на відстані”

Властивості А і В не вільні одна від одної – вони переплутані, навіть якщо вони розташовані в окремих лабораторіях на окремих планетах.

Якщо ви виявили, що обертання субчастинки A – позитивне, тоді, якщо, приміром, у той самий час ваш друг виміряє обертання частинки B, воно має бути негативним. Так працює принцип збереження.

Але саме тут і починається найцікавіше. Якщо розподіл на позитивне і негативне обертання між частинками A і B відбувається водночас, це означає, що інформація між ними повинна передаватися миттєво.

Очевидно, передача такої квантової інформації відбувається швидше за швидкість світла. Це все викликає неабиякий подив, але навіть сам Ейнштейн описував квантову заплутаність як “моторошну дію на відстані”.

Таким чином, дещо у світі все-таки може перевищити швидкість світла – це квантова інформація.

Існування бога цей факт не доводить і не спростовує, але він допомагає уявити бога у термінах фізики. Наприклад, як потік заплутаних квантових частинок, які передають інформацію і перебувають в різних місцях водночас.

Це можуть бути й цілі всесвіти, які перебувають в різних місцях одночасно.

Я іноді уявляю бога так: він тримає в руках галактики, що обертаються навколо своєї осі, водночас він жонглює планетами і передає інформацію з одного балансуючого Всесвіту в інший, тримаючи усе це в постійному русі.

На щастя, багатозадачність – не проблема для бога. Потрібно лише трохи віри.

Чи наблизилась я до відповіді на поставлене вище запитання? Підозрюю, що ні. Якщо ви вірите у бога (як і я), то думка про те, що бог підкоряється законам фізики, є нісенітницею, адже Бог може все, навіть переміщатися швидше за світло.

Космос бог
Підпис до фото, Чи тримає Бог у руках галактики, що обертаються навколо своєї осі, жонглюючи планетами

Якщо ви не вірите у бога, то питання так само втрачає сенс. Бога немає, і тоді ніщо не може перевищити швидкість світла. Можливо, це питання насправді для агностиків – для тих, хто не знає напевно, чи існує Бог.

Тут наука та релігія розходяться. Наука вимагає доказів, релігія – віри. Вчені не намагаються довести або спростувати існування бога, тому що знають, що не існує такого експерименту, який коли-небудь зможе виявити бога.

Так само, якщо ви вірите у бога, для вас немає значення, що дізнаються вчені про Всесвіт – будь-який космос узгоджується з ідеєю існування бога.

Наші погляди на бога, фізику чи щось інше зрештою залежать від перспективи. Втім, пропоную закінчити цитатою зі справді авторитетного джерела.

Ні, це не Біблія. І не підручник із космології. Це – роман британського письменника Террі Пратчетта “Похмурий жнець”.

“Світло вважає, що воно подорожує швидше за будь-що у світі, але це не так. Хоч би як швидко воно рухалося, воно завжди виявляє, що темрява прийшла на місце першою і вже чекає на нього”.

Моніка Грейді – професорка планетарних і космічних наук у Відкритому університеті

  • BBC Future

і