На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Аманда Гефтер (2014)

Мы хотели узнать, как модель мультивселенной согласуется с голографическим принципом, и Буссо был именно тем, кто мог ответить на этот вопрос. Вместе с Джо Полчински Буссо обнаружил ландшафт теории струн, коллекцию из 10500 вселенных, каждая со своими собственными физическими законами и собственной космологической константой, и, таким образом, отворил для антропного принципа дверь в физику мультивселенной. Но он также обнаружил наиболее общую форму голографического принципа. Известный как ковариантный предел энтропии вещества, этот принцип гласит, что для любой области пространства-времени – неважно, расширяющейся или коллапсирующей – количество информации, находящейся в этой области, не может превышать одной четвертой площади ее границы, что означало неизбежное применение голографического принципа в космологии. Действительно, пространство-время зависит от наблюдателя, и физика имеет смысл только с точки зрения одного наблюдателя. Как мог Буссо примирить глобальную мультивселенную, разрезанную горизонтами на 10500, фактически бесконечное количество частей, с требованием локальной системы отсчета, налагаемым голографическим принципом?

– Глобальный подход должен быть неверен на каком-то уровне, – сказал он нам, как только мы уселись в наших креслах.

Это было слишком очевидно даже без обобщенной дополнительности – достаточно просто обратиться к проблеме меры. В глобальной мультивселенной вероятности тонут в бесконечности и физики лишаются возможности делать предсказания – что было испокон веков делом науки. Буссо предположил, что эти бесконечности связаны с дублированием информации, которую вы получаете, когда пытаетесь смотреть на мир под горизонтом и над ним.

– Парадокс исчезновения информации в черной дыре нас научил всегда ограничиваться точкой зрения лишь одного наблюдателя, – сказал он. – Представляется естественным распространить такое ограничение и на всю мультивселенную.

Так он и сделал. Он задался вопросом, может ли такое ограничение решить проблему меры.

– Я подумал, почему бы не сделать что-то такое, если нас к этому и так принуждает парадокс исчезновения информации в черной дыре, и таким образом убить одним выстрелом сразу двух зайцев? – сказал Буссо.

Обычно вероятностную меру в мультивселенной пытаются ввести, действуя следующим образом. Выбираем произвольно одно измерение в мультивселенной и называем его «временем», а все другие измерения – «пространством», не обращая внимания на их зависимость от наблюдателя. Рассмотрим теперь ограниченную область мультивселенной в данный момент времени и сосчитаем относительное число вселенных в ней, для которых, скажем, плотность темной энергии имеет определенное значение. Возьмем предел этого отношения, устремив размер области пространства-времени к бесконечности. Затем сравним наш ответ с тем, что мы имеем в нашей Вселенной, в которой мы живем. Если получившаяся мера указывает, что вероятность вселенной с таким низким значением плотности темной энергии, какое в нашей, практически равна нулю, отправляем эту меру в корзину и начинаем все с начала.

Буссо, однако, подошел к проблеме иначе: учитывать только то, что находится внутри светового конуса одного наблюдателя, или, иными словами, причинно-связанную область. Таким образом вы избавляетесь от проблемы, связанной с бесконечностями, потому что с самого начала все, с чем вы имеете дело, конечно. Более того, вам больше не придется беспокоиться о двойном счете, который возникает, когда вы режете горизонты.

Но я была в замешательстве.

– Если вы смотрите на причинно-связанную область, почему вы имеете дело с вероятностями? – спросила я. – Если вы ограничиваете себя областью пространства-времени, в которой все, что вы когда-либо захотите наблюдать, находится в вашем распоряжении, то для чего нужно измерение? Вам не нужно рассчитывать вероятность увидеть что-либо – просто откройте глаза и посмотрите вокруг.