Структура реальности

Космологи Джон Барроу [36] и Фрэнк Типлер [37] рассмотрели астрофизические проявления, которые имела бы жизнь, если она сохранится в течение долгого времени после того, когда Солнце станет красным гигантом. Они обнаружили, что жизнь в конечном итоге внесла бы грандиозные качественные перемены в строение Галактики, а впоследствии – и всей Вселенной. (К этим результатам я вернусь в главе 14.) Итак, еще раз: любая теория строения Вселенной во всех стадиях, за исключением самых ранних, должна принимать во внимание то, что будет или чего не будет делать жизнь к тому времени. Этого нельзя избежать: будущая история Вселенной зависит от будущей истории знания. Астрологи всегда верили, что космические события влияют на дела людей; наука веками считала, что ни космос не влияет на людей, ни люди на космос. Теперь мы понимаем, что дела людей влияют на космические события.

36

Джон Дэвид Барроу (род. 1952) – британский космолог, физик-теоретик и математик. Вместе с Фрэнком Типлером обобщил антропный принцип, заявив, что во вселенной с неизбежностью возникнет разумная обработка информации. – Прим. ред.

37

Фрэнк Дженнингс Типлер (род. 1947) – американский математический физик и космолог. Автор концепции «точки Омега» – сингулярности, целенаправленно организованной во вселенной разумной жизнью. – Прим. ред.

Стоит поразмышлять над тем, где мы сбились с пути и начали недооценивать физическое влияние жизни. Это произошло из-за нашей излишней парохиальности. (Занятно, что достигнутый в древности консенсус обошелся без этой ошибки, потому что тогдашние взгляды были еще более парохиальными.) Во Вселенной, как мы ее видим, жизнь не повлияла ни на что, что имело бы хоть какое-то астрофизическое значение. Однако мы видим только прошлое, и более или менее подробно мы видим только то прошлое, которое пространственно близко к нам. Чем дальше во Вселенную мы смотрим, тем в более отдаленное прошлое мы заглядываем и тем меньше подробностей видим. Но даже все прошлое – история Вселенной от Большого взрыва до настоящего момента – это лишь малая часть физической реальности. Настоящий момент и Большое сжатие (если оно произойдет) разделяет в десять раз большая история, а может быть, и намного больше, не говоря уже о других вселенных. Мы не можем наблюдать ни одну из них, но, применяя свои лучшие теории к будущему звезд, галактик и Вселенной, мы обнаруживаем огромное пространство, на которое может воздействовать жизнь и в конечном итоге захватить господство над всем, что происходит, точно так же, как сейчас она доминирует в биосфере Земли.

Традиционное обоснование малозначительности жизни придает слишком большой вес общим величинам, таким как размер, масса и энергия. В парохиальном прошлом и настоящем такие величины были и остаются хорошей мерой астрофизической важности, но в физике не существует причины, почему так и должно оставаться. Более того, сама биосфера уже предоставляет множество контрпримеров, противоречащих общей применимости таких мер важности. В III веке до н. э., например, масса человеческой расы составляла около 10 млн т. Отсюда можно было бы сделать вывод о малой вероятности того, что присутствие или отсутствие людей могло в то время значительно повлиять на физические процессы, приводившие в движение во много раз большие массы. Однако именно в то время была построена Великая Китайская стена, масса которой составляет около 300 млн т. Передвижение миллионов тонн камня – это одна из тех вещей, которыми все время занимаются люди. Сегодня необходимо всего несколько десятков человек, чтобы создать железнодорожную выемку или тоннель, переместив миллион тонн породы. (Эта мысль еще усилится, если сделать более честное сравнение – между массой перемещенной породы и массой той крошечной части мозга инженера или императора, в которой воплощены идеи, или мемы, заставившие выполнить эту работу.) У человеческой расы в целом (или, если хотите, у ее коллекции мемов), возможно, уже достаточно знаний, чтобы разрушать целые планеты, если бы от этого зависело ее выживание.

Даже неразумная жизнь значительно трансформировала вещество земной поверхности и атмосферы, которое во много раз превышает по массе ее саму. Весь кислород в нашей атмосфере, например, – около 1000 трлн т – был создан растениями, а значит, стал побочным эффектом репликации генов, то есть молекул-потомков единственной молекулы. Жизнь оказывает влияние не потому, что она характеризуется большими размерами, массой или энергией, чем другие физические процессы, а потому что она обладает большим знанием. По макроскопическому эффекту, которое знание оказывает на результаты физических процессов, оно по крайней мере столь же важно, как и любая другая физическая характеристика.

Но существует ли, как полагали древние в отношении к жизни, базовое физическое различие между объектами – носителями знания и объектами, не являющимися его носителями; различие, которое не зависит ни от среды, окружающей объекты, ни от их влияния на отдаленное будущее, а зависит только от непосредственных физических атрибутов этих объектов? Удивительно, но существует. Чтобы его увидеть, необходим взгляд с точки зрения мультиверса.

Рассмотрим ДНК живого организма, например, медведя, и предположим, что где-то в одном из его генов мы обнаруживаем последовательность TCGTCGTTTC. Эта конкретная цепочка из десяти молекул в специальной нише, состоящей из оставшейся части гена и его ниши, является репликатором. Она воплощает небольшой, но важный кусочек знания. Теперь предположим, чисто теоретически, что мы можем найти в ДНК медведя негенетический сегмент мусорной ДНК, в котором также есть последовательность TCGTCGTTTC. Эту последовательность не стоит называть репликатором, потому что она не дает практически никакого вклада в свою собственную репликацию и не несет знания. Это случайная последовательность. Итак, у нас есть два физических объекта, два сегмента одной и той же цепочки ДНК, один из которых воплощает знание, а другой является случайной последовательностью. Но они физически идентичны. Каким образом знание может быть фундаментальной физической величиной, если один объект обладает им, а другой, физически идентичный первому, им не обладает?

И тем не менее может, так как эти два фрагмента в действительности не идентичны. Они только кажутся идентичными, когда на них смотрят из некоторых вселенных, таких как наша. Давайте посмотрим на них еще раз так, как они выглядят в других вселенных. Мы не можем наблюдать другие вселенные непосредственно, поэтому нам придется воспользоваться теорией.

Нам известно, что ДНК живых организмов подвержены случайным естественным вариациям – мутациям – в последовательности молекул A, C, G и T. Согласно теории эволюции от появления таких мутаций зависят адаптации в генах, а, следовательно, зависит и само существование генов. Из-за мутаций популяция любого гена обладает некоторой вариативностью, и особи – носители генов с более высокой степенью адаптации, как правило, оставляют больше потомков, чем другие особи. Большая часть вариаций гена делает его неспособным вызывать свою репликацию, потому что измененная последовательность уже не приказывает клетке производить что-то полезное. Другие вариации просто делают репликацию менее вероятной (то есть они сужают нишу гена). Однако некоторые могут воплощать новые команды, которые сделают репликацию более вероятной. Так происходит естественный отбор. С каждым поколением вариации и репликации степень адаптации выживших генов имеет тенденцию к увеличению. Далее, случайная мутация, вызванная, например, попаданием космической частицы, вызывает вариацию не только внутри популяции организма в одной вселенной, но и между вселенными. Космическая частица – это высокоэнергетическая субатомная частица, и, подобно фотону, испускаемому электрическим фонариком, в разных вселенных она перемещается в различных направлениях. Поэтому, когда космическая частица попадает в цепочку ДНК и вызывает мутацию, некоторые из ее партнеров в других вселенных не попадают в свои копии цепочки ДНК или попадают в этих цепочках в другие места, вызывая, следовательно, другие мутации. Таким образом, попадание одной космической частицы в одну молекулу ДНК в общем случае вызовет в различных вселенных множество различных мутаций.

Когда мы размышляем, как конкретный объект может выглядеть в других вселенных, нам не следует заглядывать в мультиверс так далеко, что распознать партнера этого объекта в другой вселенной станет невозможно. Возьмем, например, сегмент ДНК. В некоторых вселенных совсем нет молекул ДНК. Другие вселенные, содержащие ДНК, настолько не похожи на нашу, что не существует способа распознать, какой сегмент ДНК в другой вселенной соответствует тому сегменту, который мы рассматриваем в нашей Вселенной. Бессмысленно задаваться вопросом о том, как наш конкретный сегмент ДНК выглядит в подобной вселенной, поэтому, во избежание появления такой неопределенности, мы должны рассматривать только те вселенные, которые достаточно похожи на нашу. Например, мы могли бы рассматривать только те вселенные, в которых существуют медведи, и в которых образец ДНК медведя был помещен в анализатор, запрограммированный на распечатку десяти букв, представляющих структуру в заданной позиции относительно конкретных ориентиров точно определенной цепочки ДНК. Последующее обсуждение останется в силе, если мы выберем любой другой разумный критерий распознавания соответствующих сегментов ДНК в близких вселенных.

По любому такому критерию сегмент гена медведя почти во всех близких вселенных должен иметь такую же последовательность, как и в нашей. Так происходит потому, что этот ген, по-видимому, обладает высокой степенью адаптации, а это значит, что большая часть его вариантов не сумеет обеспечить свое копирование в большинстве вариантов среды, а потому не сможет появиться именно в этом сегменте ДНК живого медведя. Наоборот, когда сегмент ДНК, не несущий знание, подвергается почти любой мутации, мутировавший вариант тем не менее остается способным к копированию. За многие поколения репликации произойдет множество мутаций, и в большинстве своем они не окажут никакого влияния на репликацию. Следовательно, сегмент мусорной последовательности, в отличие от своего генного собрата, будет совершенно гетерогенным в различных вселенных. Вполне может быть так, что каждая возможная вариация его последовательности будет в равной степени представлена в мультиверсе (то есть то, что мы должны подразумевать под этой последовательностью, будет совершенно случайно).

Таким образом, мультиверсная перспектива открывает дополнительную физическую в структуру ДНК медведя. В нашей Вселенной она содержит два отрезка с последовательностью TCGTCGTTTC. Один из них является частью гена, другой не является. В большинстве других близких вселенных первый из двух отрезков имеет ту же самую последовательность, TCGTCGTTTC, что и в нашей вселенной, но второй отрезок сильно различается в близких вселенных. Таким образом, в разрезе мультиверса эти два сегмента даже отдаленно не похожи друг на друга (рис. 8.1).

Мы вновь размышляли слишком парохиально и пришли к ложному выводу о том, что сущности, несущие знание, могут быть физически идентичны сущностям, не несущим знание; а это, в свою очередь, ставит под сомнение фундаментальность знания. Однако к настоящему моменту мы уже совершили почти полный круг. Мы видим, что древняя идея об особых физических свойствах живой материи почти истинна: физически особенна не живая материя, а материя, несущая знание. В одной вселенной она выглядит беспорядочной; но среди вселенных она имеет регулярную структуру, подобно кристаллу в мультиверсе.

Таким образом, знание – это все-таки фундаментальная физическая характеристика, а явление жизни чуть менее фундаментально.

Представьте себе, что вы смотрите на молекулу ДНК медвежьей клетки в электронный микроскоп, пытаясь отличить гены от негенетических последовательностей и оценить степень адаптации каждого гена. В любой отдельной вселенной это невозможно. Свойство быть геном, то есть иметь высокую степень адаптации, является – постольку, поскольку ее можно обнаружить в пределах одной вселенной, – чрезвычайно сложным. Это эмерджентное свойство. Вам пришлось бы сделать множество копий ДНК с вариациями, применить генную инженерию, чтобы создать множество эмбрионов медведей для каждого варианта ДНК, вырастить этих медведей, поселив их в различные среды, соответствующие экологической нише медведя, и посмотреть, какие медведи оставят больше потомков.