Tālāk vairs nav kur
Foto: Uldis Tīrons
Kosmoloģija

Ar fiziķi un kosmologu Aleksandru Viļenkinu sarunājas Arnis Rītups

Tālāk vairs nav kur

Ja laimīgas nejaušības pēc es nebūtu iepazinies ar ģeniālo režisoru Iļju Hržanovski, kurš nu jau vairākus gadus veido “pēdējo kinematogrāfa filmu” ar nosaukumu “Dau”, es diez vai būtu saticis vienu no viņa aktieriem–zinātniekiem Aleksandru Viļenkinu (dz. 1949), fizikas profesoru Taftsa Universitātē (1987) Bostonā (vai, precīzāk, Medfordā) un tās pašas universitātes Kosmoloģijas institūta direktoru (1989). Tiesa, raugoties no Viļenkina skatpunkta, kas izklāstīts viņa lieliskajā puszinātniskajā, puspopulārajā grāmatā “Daudzas pasaules vienā. Citu visumu meklējumos” (“Many Worlds in One: The Search for Other Universes”, Hill and Wang, 2006), jebkura iespējamā un varbūt arī neiespējamā manas dzīves situāciju konfigurācija kaut kur kādā no bezgalīgi daudzajiem visumiem notiek bezgalīgi daudz reižu. Pret tik sarežģītu ideju vai tik dīvainu domu var, protams, attiekties bezrūpīgi: sak, kāda man daļa, ko visās iespējamajās pasaulēs dara cilvēki, kas ir ļoti līdzīgi man, situācijās, kas ir ļoti līdzīgas manējām, un cik šādu cilvēku vispār ir. Galu galā, šajā man pieejamajā formā es taču atbildu tikai par vienu no bezgalīgi daudzajām manas personas variācijām; pārējie iespējamie “es” nemaz neesmu es tā vienkāršā iemesla dēļ, ka tie nav pieejami manai sapratnei, tie eksistē tikai manā iztēlē vai apstākļos, kur pastāv pavisam citi dabas likumi. Šī doma var uzdzīt skumjas kā ķēniņam Zālamanam par visu cilvēka pūliņu tukšību (kā tas, starp citu, notiek ar šīs burvīgās idejas autoru), bet var arī rosināt ar drudžainu ziņkāri sekot līdzi, ko vēl interesantu izdomājuši fiziķi, kuri pēta dabas likumu iedabu, – tā rīkojas aktīvie Viļenkina grāmatas lasītāji. Mana attieksme pret šo ideju vairāk līdzinās daudzo visumu radītāja dzīvespriecīgajiem smiekliem, kuram sagādā milzu baudu pats šādas dīvainas idejas pastāvēšanas fakts un kuru turklāt ne īpaši uztrauc tās atbilstība iepriekš pieņemtajām pasaules uzbūves ainām. Katrā ziņā profesors Aleksandrs Viļenkins ir viens no nedaudzajiem zinātniekiem, kuri nebaidās domāt par visdziļākajiem jautājumiem, par spīti tam, ka, ja par tiem aizdomājas ļoti nopietni, pasaule var izmainīties līdz nepazīšanai.

A.R.

Rīgas Laiks: Kādā nozīmē Visums ir kaut kas viens?

Aleksandrs Viļenkins: Mūsdienās nav nemaz tik skaidrs, ko īsti saukt par Visumu. Viens ir tas, ko astronomi sauc par Visumu, tas ir mūsu novērojamais apgabals. Bet Visums tur, protams, nebeidzas, tas plešas vēl tālāk. Otra lieta ir visumi, kas dzimst mūžīgās inflācijas procesā. Tie ir tādi lieli apgabali, kas cits ar citu nav cēloniski saistīti, taču tie pastāv vienā telpā, tā ka es tos visus tomēr sauktu par vienu Visumu. Savukārt kvantu kosmoloģija principā ļauj aprakstīt visumus, kuri vispār nekādā veidā nav saistīti cits ar citu.

RL: Pie tā mēs vēl nonāksim, bet, ja visus šos daudzos visumus jūs saucat par kaut ko vienu, tad kādā nozīmē tie ir kaut kas viens?

Viļenkins: Tādā nozīmē, ka tie visi atrodas vienā telpā. Tas gan nenozīmē, ka varētu no vienas šīs telpas daļas nokļūt citā – es domāju, tīri fiziski, iesēsties kosmosa kuģī un aizlidot –, tomēr vismaz teorētiski var it kā novilkt līniju no viena visuma uz citu. Citiem vārdiem, tie ir saistīti, tie visi atrodas vienā telpā.

RL: Es saprotu, ka telpa, laiks un matērija ir savstarpēji saistīti.

Viļenkins: Jā.

RL: Ja tie ir saistīti, tad kādā nozīmē tas viss ir viena telpa?

Viļenkins: Nepārtrauktības nozīmē. Iedomāsimies sfēru, kas it kā simbolizē noslēgtu sfērisku visumu. Iedomāsimies to kā divdimensiju virsmu. Vienā vietā uz tās dzīvo kaut kādi novērotāji, otrā vietā dzīvo kaut kādi novērotāji, un var būt, ka viņi viens par otru neko nezina, taču viņi dzīvo vienā telpā, kuru simbolizē, lūk, šī sfēriskā virsma. Un tagad iedomāsimies otru sfēru, kas nekādi nav saistīta ar pirmo. Es teiktu, ka šī otrā sfēra tad ir cits visums. Bet pirmā, pat ja dažādi šī visuma apgabali nevar – katrā ziņā pašlaik nevar – savstarpēji mijiedarboties, tā tomēr ir viens visums. Tieši nepārtrauktības nozīmē. Kā telpa tāds visums ir viens ģeometrisks veselums.

RL: Es saprotu, ka katrs atsevišķs visums var būt viens ģeometrisks veselums. Bet, kad jūs sakāt, ka visi šie visumi kopā arī it kā atrodas vienā telpā, es jautāju: no kāda skatpunkta šī telpa ir viena?

Viļenkins: Šķiet, ka esmu jums sajaucis galvu... Ja ir visumi, kuri cits ar citu nekādi nesaskaras, tad tie ir dažādi, pareizi? Varētu teikt, ka tie ir viens Visums tādā nozīmē, kādā šo vārdu lieto filozofi, – ka tas ir viss, kas pastāv. Ja Visums ir viss, kas pastāv, tad pēc definīcijas viss iekļaujas vienā Visumā, kuru apraksta kaut kādi matemātikas likumi, kas to visu vieno. Šāda Visuma definīcija pieļauj tikai vienu Visumu. Bet es šo jēdzienu lietoju tādā nozīmē, ka viens visums ir viena laiktelpa. Ja ir vēl kāda cita laiktelpa, kas ar pirmo nekādi nav saistīta, tad to es sauktu par citu, atsevišķu visumu.

RL: Man likās, jūs teicāt, ka tie citi atsevišķie visumi tomēr visi atrodas vienā telpā.

Viļenkins: Nē! Šie atsevišķie visumi nekādā telpā neatrodas, tie pastāv katrs par sevi. Kad es saku: lūk, šeit ir viena sfēra, bet šeit – otra, var padomāt, ka tās abas atrodas šajā trīsdimensiju telpā, taču īstenībā ārpus Visuma nekādas telpas nav. Proti, ja ir viens visums un otrs, tad tie pastāv katrs par sevi.

RL: Atvainojiet par muļķīgu jautājumu, bet kā var būt kaut kas, kas neatrodas kaut kur? Ja šis “kaut kas” neatrodas telpā, tad kur tas atrodas?

Viļenkins: Tas neatrodas ārējā telpā, bet... Tāpat kā mūsu telpa, kurā mēs dzīvojam. Principā nav izslēgts, ka mūsu Visuma telpa ir noslēgta, vai ne? Tā ir līdzīga sfēriskai virsmai, tāpat kā Zemes virsma. Bet mēs zinām, ka šī sfēriskā Zemes virsma atrodas trīsdimensiju telpā. Citiem vārdiem, lūk – sfēra, mēs varam uz to paskatīties no malas. Uz mūsu Visumu, pat ja tas ir noslēgts, no malas paskatīties nevar. Tā ir visa telpa, kas mums ir.

RL: Pat no cita visuma skatpunkta?

Viļenkins: Pat no cita visuma skatpunkta.

RL: Paskaidrojiet, kāpēc?

Viļenkins: Pieturēsimies pie šīs pašas sfēras analoģijas: iedomājieties, ka uz šīs sfēras dzīvo skudra. Skudrai šī sfēra ir viss visums. Nekur citur tā aiziet nevar, tā var tikai skraidīt pa šo sfēru. Un, ja kaut kur ir vēl kāda cita sfēra, šai skudrai tā neeksistē, pareizi?

RL: Viņa to... neredz.

Viļenkins: Nu, var teikt arī tā. Izņemot šo telpu, skudrai nekas cits neeksistē. Atšķirība starp mums un skudru – vismaz tā mēs domājam – ir tāda, ka skudra neko nezina par trešo dimensiju, tā nezina, ka var vienkārši ņemt un nolēkt no šīs sfēras. Bet mūsu, cilvēku, gadījumā nav nekādas ceturtās telpas dimensijas, kurā mēs varētu nolēkt un paskatīties uz šo Visumu no malas.

RL: Bet ko mēs te vispār darām?

Viļenkins: Nu, mēs, tā sakot, sarunājamies.

RL: Pašlaik mēs sarunājamies. Bet ko vispār cilvēki šeit, šajā Visumā, dara?

Viļenkins: Kāpēc viņi šeit atrodas? Nu, ziniet… palūkojoties uz kopējo Visuma bildi, kāda tā kosmoloģijā pēdējos gados sāk iezīmēties, atbilde uz šo jautājumu šķiet visai skumja.

RL: Interesanti, paskaidrojiet.

Viļenkins: Bilde ir tāda, ka Visums nemitīgi izplešas; šīs izplešanās rezultātā izveidojas tādi apgabali kā mūsējais un citi ar citām īpašībām. Tas, ko mēs saucam par Lielo sprādzienu un kas notika pirms apmēram 14 miljardiem gadu šajā Visuma apgabalā, nebija nekāds unikālais notikums; šādi sprādzieni ir notikuši arī iepriekš un notiks vēl. To sauc par mūžīgo inflāciju... Nevar teikt, ka tas ir jau pierādīts, taču tas izriet no teorijas, kurai par labu runā zināms jau iegūtu datu apjoms. Vairums kosmologu uzskata, ka šī teorija ir labākā no tām, kas mums pašlaik ir.

RL: Esmu saskāries ar šo teoriju, un mani izbrīna, cik banāli ir tās rašanās iemesli. Dažiem fiziķiem nepatika fakts, ka visas konstantes Visumā ir ļoti precīzi saskaņotas. Lai nebūtu jālauza galva par to, ka, izrādās, tas viss ir ļoti gudri izdomāts, un nebūtu jāpieļauj, ka kāds to ir izdomājis, fiziķi nosprieda, ka ir daudz visumu ar dažādām konstantēm un, protams, cilvēki nokļuvuši tajā visumā, kurā viņi varēja nokļūt. Tas taču ir banāli.

Viļenkins: Šīs bildes rašanās iemesls īstenībā nav saistīts ar vajadzību izskaidrot fine-tuning jeb precīzo saskaņotību, par kuru jūs runājat, lai gan tā varētu izskaidrot arī precīzo saskaņotību, ja tajā ieviestu vēl pāris elementu. Šī bilde vienkārši izriet no inflācijas teorijas. Inflācijas teorija tika radīta, lai izskaidrotu dažas mīklainas mūsu novērojamā Visuma īpašības. Lai to izdarītu, vajadzēja izskaidrot, kas īsti notika Lielā sprādziena brīdī. Lielā sprādziena teorija par to neko nepateica. Inflācijas teorija izskaidro, kas notika mūsu novērojamā Visuma daļā, bet papildus tā arī sniedz atbildi uz jautājumu, kas notiek aiz mūsu novērojamā Visuma robežām. Un atbilde ir tāda, ka inflācija nebeidzas visā Visumā vienlaikus, dažādās Visuma daļās tā beidzas dažādos laikos. Un, lūk, šis inflācijas process notiek visu laiku. Ja tas tiešām ir tā, tad tādu apgabalu kā mūsējais skaits ir bezgalīgs. Un tad jebkura atomu konfigurācija – teiksim, tāda, kāda tā ir pašlaik šajā istabā, – atkārtosies bezgalīgi daudz reižu. Proti, mēs pašlaik sarunājamies, un tieši tāda pati saruna notiks bezgalīgi daudz reižu šajā Visumā.

RL: Atvainojiet, bet mūsu saruna nav tikai kaut kāda atomu konfigurācija.

Viļenkins: Nu... vismaz tās materiālā daļa. Mēs neko nezinām par to, kas ir apziņa, šai lietai klāt neķersimies. Bet materiālajā plāksnē visi notikumi, kas vien ir iespējami, arī notiks bezgalīgi daudz reižu. Citiem vārdiem, ja mums ir kaut kādi mērķi – atkal, materiāli mērķi, es nerunāju par apziņu un visu to, ko mēs nesaprotam, – tad... Man šī bilde liekas ļoti depresīva, jo...

RL: Jūs taču pats to daļēji izdomājāt.

Viļenkins: Nu, vēl jo vairāk... (Smejas.) Jo, ja nebūtu šīs bildes, mēs varētu domāt, ka mūsu civilizācija ir kaut kādā ziņā unikāla. Laba vai slikta, bet unikāla – tāpat kā, teiksim, mākslas darbs ir unikāls. Bet tagad iznāk, ka to ir... ka viss bezgalīgi atkārtojas un ka visi plāni un eksistences mērķi mums ir jāformulē lokāli.

RL: Bet no kā izriet doma, ka mūžīgā inflācija nozīmē bezgalīgu visu iespējamo situāciju atkārtošanos?

Viļenkins: No diviem faktoriem. Pirmkārt, kvantu mehānikā... Es nezinu, cik lielā mērā jūs interesē visādas nemateriālas lietas; spriežot pēc jūsu jautājumiem, tās jūs interesē, bet, tā kā esmu fiziķis, es runāju par lietas fizisko pusi. Ja jums ir kaut kāds galīgs Visuma apgabals, tad iespējamo vielas stāvokļu skaits šajā apgabalā ir galīgs. Tas ir ļoti liels, taču galīgs. Bet, ja visi stāvokļi atkārtojas bezgaldaudz reižu...

RL: Mūžīgās inflācijas dēļ?

Viļenkins: Jā, mūžīgās inflācijas dēļ. Un, tā kā lielie sprādzieni atkārtojas bezgaldaudz reižu, bet stāvokļu skaits ir galīgs, tad visi stāvokļi, kuru varbūtība ir lielāka par nulli, notiks un katrs no tiem atkārtosies bezgaldaudz reižu. No tā, kā saka, nekur neaizbēgt.

RL: Jūs teicāt, ka tā ir diezgan skumja atbilde uz jautājumu, ko mēs, cilvēki, šeit darām. Kāpēc skumja?

Viļenkins: Kāpēc skumja? Ja pasaules aina ir šāda, tad mums, tā sakot, nav nekādas lielas kosmiskās lomas, piekrītat? Uzliekot mūsu esamību uz Visuma kosmiskās skalas, tā zaudē jebkādu nozīmīgumu. Sākot jau no Kopernika, kurš mūs pārvietoja no Visuma centra uz perifēriju, mēs esam virzījušies arvien tālāk un tālāk, un šī aina, šķiet...

RL: Tālāk jau vairs nav kur.

Viļenkins: ... noslēdz procesu. Tālāk jau vairs nav kur. (Smejas.)

RL: Un situācijā, kurā tālāk vairs nav kur, tam, ko cilvēks dara, nav lielas nozīmes.

Viļenkins: Nē, tā es nedomāju.

RL: Kā jūs pamatojat, ka tomēr ir nozīme?

Viļenkins: Es to pamatoju ar to, ka mēs... Saprotiet, ja man, piemēram, ir meita, bet kaut kur citā vietā, daudzu miljardu gaismas gadu attālumā no šejienes, ir tieši tāds pats kā es, ar meitu, tad mani jau īpaši neuztrauc, kā viņiem tur klājas. Mani interesē šī lokālā situācija – mani interesē mana meita tieši šajā Visuma daļā, pareizi? Tātad...

RL: Un, pateicoties šim argumentam, jēga atgriežas?

Viļenkins: Tieši tā – tātad jēga ir lokāla. Globāli raugoties, nekādas lomas lielajā Visumā mums nav. Bet lokālā mērogā mums pašiem ir jāatrisina jautājums, kas mums šeit jāizdara, un katrs to arī risina.

RL: Ja es pareizi saprotu, tad nevarētu būt, ka mūsu nebūtu vispār? Jo tādā gadījumā tiktu izslēgta viena no iespējamajām konfigurācijām. Vai arī ir iespējams visums, kurā mūsu nebūtu?

Viļenkins: Nu, ko nozīmē “iespējams”? Var iedomāties situāciju, kurā ir tādi dabas likumi, kas nepieļauj atomu pastāvēšanu. Var iedomāties visumu, kurā nav nekādu novērotāju. Bet mēs zinām, ka mūsu Visumā ir gan atomi, gan novērotāji…

RL: Bet vai visumam novērotāji ir nepieciešami?

Viļenkins: Cik mums zināms – nav. Bet ko nozīmē “nepieciešami”? Ja visumam nav sava saprāta, tam it kā vajadzētu būt vienalga – ir novērotāji vai nav.

RL: Un tam nav saprāta?

Viļenkins: To es nezinu.

RL: Vai jūs pieļaujat iespēju, ka ir?

Viļenkins: Ziniet, tā kā es nezinu, kas ir saprāts, man attiecībā uz šo jautājumu ir ļoti open mind.

RL: Bet jūs teicāt, ka nesaprotat, kas ir apziņa.

Viļenkins: Jā.

RL: Vai varat pateikt, ko jūs tajā nesaprotat?

Viļenkins: Ko es nesaprotu apziņā? Nu, sāksim ar to, ka par fiziku es runāju kā profesionālis, bet par apziņu es runāju tā, kā par to varētu runāt jebkurš cilvēks. Domāt es par to domāju diezgan daudz, bet droši vien maz zinu.

RL: Bet jūs taču varat fiksēt savu nesapratni?

Viļenkins: Ar manu nesapratni ir tā. Visumu apraksta ļoti precīzi matemātikas likumi, un noteiktus lielumus, kas apraksta daļiņu kustību, mēs varam teorētiski izskaitļot un izmērīt ar precizitāti līdz 12 cipariem aiz komata. Un mēs sastāvam no šīm daļiņām, pareizi? Arī mūsu smadzenes no tām sastāv – tur pat nav vajadzīga tik liela precizitāte, jo tur jau notiek makroskopiski procesi, visi tie neironi un tā tālāk. Tātad izskatās, ka arī tur darbojas tā pati fizika un matemātika. Un man nav skaidrs, kāda vieta tur paliek tam, ko mēs saucam par apziņu. Vairums zinātnieku uzskata, ka apziņa ir vienkārši epifenomens. Ka mums vienkārši liekas, ka kaut kas tāds pastāv un ka kādreiz mēs visu to sapratīsim. Bet mani šāds uzskats neapmierina, kaut kas man tajā stipri nepatīk. Bet es arī neredzu citu iespēju, es neredzu, kā... Ja pastāv kaut kas tāds, ko mēs saucam par apziņu, tad kā to saskaņot ar to fiziskās pasaules ainu, kas ir mūsu rīcībā.

RL: Pirms kāda laika es runāju ar Andreju Lindi, un viņš pieļāva iespēju, ka apziņa varētu būt tikpat fundamentāls realitātes elements kā telpa un laiks. Vai jūs piekrītat šādai jautājuma nostādnei?

Viļenkins: Jā.

RL: Citiem vārdiem, šādam jautājumam ir jēga? Tā nav tikai viena zinātnieka dulla ideja?

Viļenkins: Nē, tur ir jēga, un es arī sev uzdodu šo jautājumu, bet... Es pat varētu mēģināt sākt to kaut kādā veidā šķetināt, ja man izdotos atrast fizisku pavedienu. Bet, ja es vienkārši uzdodu sev jautājumu “vai tā var būt?”, mana atbilde ir – var būt. Var būt... Man pat bija konkrētas idejas, saistītas ar kvantu mehāniku. Kvantu mehānikā mēs nevaram precīzi paredzēt, kas notiks. Ir dažādas iespējas, mēs varam tikai izskaitļot varbūtību, ar kādu kaut kas notiks. Un kvantu mehānika izvirza pieņēmumu, ka tas viss notiek nejauši. Taču pierādījumu tam, ka tas viss balstīts uz nejaušību, nav, un nav pat ļoti precīzu mērījumu, ka mums tiešām ir darīšana ar nejaušību. Tādēļ, ja iedomājamies, ka pastāv kaut kāds tur “Visuma saprāts” vai, kā Šopenhaueram...

RL: Griba.

Viļenkins: ... griba, jā, kas to visu dzen uz priekšu, taču ne nejaušā kārtā – lai gan pat Šopenhauers it kā uzskatīja, ka tā darbojas pēc nejaušības principa. Varbūt šai gribai ir kaut kādas preferences, vismaz dažreiz... Lūk, tāda bildīte man galvā bija, taču, kā to varētu pārbaudīt un ko ar to tālāk darīt, es nezinu.

RL: Manām ausīm diezgan dīvaini izklausās vārdkopa “izmērīt nejaušību”. Kā cilvēks, kas nedaudz nodarbojies ar Aristoteli, es nejaušību saprotu kā epistemoloģisku kategoriju – nevis kā realitātes aprakstu, bet kā mūsu attiecību ar realitāti aprakstu. Nejaušība paredz, ka novērotājs kaut ko nezina, neredz kaut kādus cēloņus. Jūs, šķiet, lietojat nejaušības jēdzienu citā nozīmē. Vai jūs varētu paskaidrot atšķirību starp nejaušību kā epistemoloģisku jēdzienu un jūsu šī jēdziena izpratni?

Viļenkins: Kvantu mehānikā nejaušība ir fundamentāla kategorija. Ir tāda lieta kā statistiskā fizika. Lūk, mēs aprakstām kādu lielu sistēmu uzvedību – piemēram, trauku ar gāzi. Tur ir daudz molekulu, tās kaut kā kustas, taču mēs negribam un nevaram aprakstīt katru no šīm molekulām, tādēļ ņemam statistisku aprakstu, kas visus datus par šīs gāzes iespējamajām konfigurācijām noreducē uz vidējo. Kvantu mehānikā, pat ja mūsu rīcībā būtu visa informācija, kādu vien principā iespējams iegūt, mēs vienalga nespētu paredzēt sistēmas uzvedību – pat ne tik vienkāršas sistēmas kā viena elementārdaļiņa uzvedību. Šeit ir runa par fundamentālu nenoteiktību.

RL: Vai kvantu mehānika palīdz saprast, kā kaut kas varēja izcelties no nekā?

Viļenkins: Jā, palīdz.

RL: Vai jūs varētu paskaidrot, kādā veidā?

Viļenkins: Sāksim ar to, kāpēc uz šo jautājumu var atbildēt noliedzoši, proti – kāpēc nekas nevar izcelties no nekā. Galvenā problēma slēpjas nezūdamības likumos. Ir kaut kāda viela, tai ir pozitīvā enerģija, un šīs vielas radīšanai no nekā traucē enerģijas nezūdamības likums. Vai, teiksim, elektriskais lādiņš. Ir stingri likumi, kas aizliedz šāda veida procesus. Taču ir tāds matemātisks fakts, ka noslēgta Visuma enerģija ir vienāda ar nulli. Tas ir tāpēc, ka gravitācijas enerģija ir negatīva, un, balstoties uz Einšteina vienādojumu, ka šī negatīvā enerģija pilnībā kompensē matērijas pozitīvo enerģiju, pilnā Visuma enerģija ir vienlīdzīga nullei. Visu elektrisko lādiņu summa arī ir vienāda ar nulli. Tātad noslēgta Visuma enerģijas summa ir vienāda ar nulli, un tādēļ tā spontāna rašanās no nekā nav pretrunā ar nezūdamības likumiem.

RL: Šīs nulles dēļ?

Viļenkins: Jā, nulles dēļ. Bet kvantu mehānikā viss, ko neaizliedz nezūdamības likumi, notiek – notiek pat nepieciešamā kārtā. Ir tikai jāatrod varbūtības pakāpe. Citiem vārdiem, viss, kas nav aizliegts, ir, tā sakot, obligāts.

RL: Un, tā kā šīs nulles dēļ iespējamība kaut kam rasties no nekā nav aizliegta, tad... tā rašanās ir obligāta?

Viļenkins: Nu jā. Es teiktu, ka principā pietiek arī ar to, ka to neaizliedz nezūdamības likumi, lai apgalvotu, ka šis process kaut kādā veidā notiek. Bet ir arī matemātisks apraksts, daudz detalizētāks.

Foto: Uldis Tīrons
Foto: Uldis Tīrons

RL: Bet šis “nekas”, no kā varētu būt cēlies Visums, – kā tajā nav, šajā “nekas”?

Viļenkins: Ā, tas ir svarīgs jautājums. Tajā nav telpas, nav laika, nav matērijas. Bet nevar teikt, ka tajā nav dabas likumu. Proti, matemātiskais apraksts, likumi, kas apraksta Visuma tālāko attīstību, apraksta arī tā izcelšanos no nekā. Likumiem šajā “nekas” ir jābūt jau ierakstītiem.

RL: Tātad likumi pastāv ārpus telpas, laika un matērijas?

Viļenkins: Iznāk, ka jā.

RL: Bet vai jums neliekas, ka šis fakts liek mums pieņemt kaut kāda saprāta vai apziņas esamību?

Viļenkins: Man liekas, ka tā ir liela mīkla. Jā, varētu padomāt: ja jau matemātika pastāv apziņā, tad šai apziņai, šķiet, vajadzētu būt pirms Visuma izcelšanās.

RL: Tāda iespēja pastāv?

Viļenkins: Nu, ziniet... Es nezinu.

Foto: Uldis Tīrons
Foto: Uldis Tīrons

RL: Bet šāda varbūtība ir lielāka par nulli?

Viļenkins: Šo varbūtību es nemāku ap­rēķināt. Mēs te tagad esam iebraukuši tādā sfērā, par kuru... Kāpēc dabas likumi ir tādi, kādi tie ir, nevis citi? Nevienam nav ne jausmas, kā vispār sākt šo jautājumu risināt. Kad es sāku nodarboties ar kosmoloģiju, bija daudz jautājumu, par kuriem man tolaik likās, ka tie nekad netiks atrisināti, – piemēram, jautājumi, kurus atrisināja inflācijas teorija. Jo tie bija jautājumi par sākotnējiem nosacījumiem. Bet fizika nenodarbojas ar sākotnējiem nosacījumiem. Fizika nodarbojas ar lietām, kuru sākotnējie nosacījumi jau ir zināmi. Tādēļ jautājums par to, kāpēc šie nosacījumi ir tādi vai citādi, izskatās apmēram tāpat kā jautājums, kāpēc fizikas likumi ir tādi, nevis citādi. Bet ar pirmo jautājumu mēs kaut kādā veidā esam tikuši galā. Kas zina, varbūt tiksim galā arī ar otro.

RL: Esmu saskāries arī ar viedokli, ka tas, kas līdz šim tika uzskatīts par dabas likumiem, var izrādīties vienkārši nejauša skaitļu sakritība šajā Visuma daļā.

Viļenkins: Nu jā, protams, bet ir arī likumi, kas ir, tā sakot, fundamentāli. Piemēram, stīgu teorija. Daudzi uzskata, ka tā ir fundamentāla teorija.

RL: Tālāk vairs nav kur.

Viļenkins: Bet tālāk tur ir daudz visādu risinājumu. Tieši tāpat kā fundamentālajai kvantu mehānikas teorijai ir daudz risinājumu, dažādi atomu veidi, dažādas vielas, kas sastāv no vieniem un tiem pašiem elektroniem, protoniem un tā tālāk. Citiem vārdiem, teorija ir viena, bet tai ir daudz komplicētu izpausmju dažādās vielās. Apmēram tāpat arī stīgu teorija, ja tā ir pareiza, korelē ar šiem dažādajiem Visuma apgabaliem. Ja stīgu teorija ir pareiza, to apvieno ar inflācijas teoriju un dabū, lūk, šo multiversu bildi, kad dažādās Visuma daļās dažādie apgabali, kurus apraksta dažādi vakuumi...

RL: Dažādi?

Viļenkins: Vakuumi ar dažādām īpašībām.

RL: Tas ir, ar dažādiem likumiem?

Viļenkins: Nu, likumi... Saprotiet, ir fundamentāli likumi, un ir, tā sakot... Teiksim, skaņas ātrums gaisā ir 300 metru sekundē. Bet ūdenī skaņas ātrums ir cits, vai ne? Tātad katrā materiālā skaņa izplatās ar citu ātrumu. Tas ir likums vai nav? Kaut kādā nozīmē tas ir likums, bet tas ir tāds kā lokāls likums. Savukārt Ņūtona likums – gravitācija – vai Kulona likums – elektrisko lādiņu mijiedarbība – ir daudz fundamentālāki.

RL: Bet stīgu teorija cenšas nokļūt līdz vēl fundamentālākiem...

Viļenkins: Jā, stīgu teorija ir it kā pati fundamentālākā teorija. Katrā ziņā tā tāda var būt, vai ne? Tai ir tāds potenciāls.

RL: Vai stīgu teorijai ir kāda alternatīva, kas arī cenšas aprakstīt realitāti tikpat fundamentāli?

Viļenkins: Cik man zināms, pašlaik nav citas teorijas, kas būtu tikpat izstrādāta kā stīgu teorija. Lai gan arī tā vēl nav izprasta visā pilnībā. Kāds ir stīgu teorijas galvenais sasniegums? Tās galvenais sasniegums ir tas, ka tā apvieno kvantu mehāniku ar gravitāciju. Ir arī citas pieejas kvantu mehānikas apvienošanai ar gravitāciju, taču stīgu teorija papildus tam arī apvieno gravitāciju ar citām mijiedarbībām. Proti, tai tiešām ir potenciāls izskaidrot visu novērojamo pasauli.

RL: Izņemot apziņu?

Viļenkins: Nu, apziņu no stīgu teorijas neviens vēl nav izsecinājis.

RL: Esmu noskatījies un lasījis vairākas jūsu lekcijas, un mani patiesi izbrīnīja jūsu vairākkārt izteiktais apgalvojums, ka varbūtība, ka jūs vai jūsu ķermenis varētu iziet caur sienu, ir lielāka par nulli. No kurienes jūs ņēmāt, ka šāda varbūtība ir lielāka par nulli?

Viļenkins: Nu, ziniet, lielāka par nulli, bet pavisam nedaudz. (Smejas.) Arī tas ir saistīts ar kvantu mehāniku. Ir tāda lieta kā kodolu radioaktīvā sabrukšana. Ko tā nozīmē? Tā nozīmē, ka, lūk, ir atoma kodols, no kura pēkšņi izlido daļiņa. Tā ļoti ilgi neizlido, jo pastāv enerģētiskā barjera. Bet kvantu mehānikā daļiņa šo enerģētisko barjeru var pārvarēt, lai gan klasiskajā fizikā tas nebūtu iespējams. Ja, teiksim, iemet bumbiņu tasītē, tā tur paliks, bet saskaņā ar kvantu mehāniku tā var it kā izsūkties cauri tasītes sieniņai un nokļūt otrā pusē.

RL: Atgādiniet, lūdzu, kas ir šī enerģētiskā barjera.

Viļenkins: Tātad ir kodols un ir alfa daļiņa. Tā ir ar pozitīvu lādiņu, un arī kodols ir pozitīvi lādēts, tādēļ tie atgrūžas. Bet, ja šo daļiņu piebīda tuvu kodolam, tur jau sāk darboties citi – kodolspēki, kas ir daudz spēcīgāki, tie ir pievilkšanās spēki, un tie šo alfa daļiņu tur. Bet kvantu mehānikā ir iespējams, ka šī alfa daļiņa pēkšņi ņem un nedaudz atvirzās atpakaļ tajā apgabalā, kur tā jau atgrūžas, – un aizlido. Enerģētiskā barjera ir kodolspēki, kas šo alfa daļiņu tur un nelaiž prom.

RL: Bet kāpēc tai būtu jāatgrūžas un jādodas kaut kur prom?

Viļenkins: Kvantu fizikā nav cēloņu. Nevar norādīt cēloni, kāpēc notiek šīs nejaušās parādības. Tās notiek pēc nejaušības principa.

RL: Bet šī atgrūšanās ir tikai teorētisks modelis? Reāli dabā tas netiek novērots?

Viļenkins: Nē, tiek novērots, viss tiek novērots. Kodola sabrukšanas teoriju izstrādāja turpat vai pirms simt gadiem. Tātad notiek radioaktīvā sabrukšana. Var izskaitļot, ar kādu varbūtību atoms sabruks, piemēram, gada laikā. Bet, kad tas galu galā ir sabrucis, var vaicāt: bet kāpēc viņš sabruka tieši tagad, nevis kādā citā brīdī? Nekāda cēloņa tam nav, tas ir tīri nejaušs process; paredzēt, kad tas notiks, nav iespējams. Neko nav iespējams paredzēt, izņemot varbūtības pakāpi.

RL: Tātad alfa daļiņa var izlidot, kad vien tai ienāk prātā?

Viļenkins: Var teikt arī tā, bet vispār tā izlido pilnīgi nejaušā kārtā. Bet alfa daļiņai uz izlidošanu ir jāgaida varbūt savi tūkstoš gadi. Tās ir ļoti stabilas. Man uz savu iziešanu cauri sienai būtu jāgaida daudz ilgāk. Vārdu sakot, tik ilgi nenovilksim. Taču šāda notikuma varbūtība nav vienāda ar nulli. Ir daudz visādu, kā saka, pilnīgi muļķīgu procesu. Zeme, piemēram, var ņemt un kolapsēt melnajā caurumā. Kāpēc tā to nedara? Tāpēc, ka pastāv enerģētiskā barjera, pareizi? Ja kāds mēģinātu Zemi saspiest, tā pretotos, jo pastāv elektriskie spēki, kas darbojas pretī. Bet, ja kāds spēcīgi uzspiestu, tad process ietu vēl tālāk un Zeme saspiestos melnajā caurumā. Taču Zemes gadījumā enerģētiskā barjera ir ļoti liela, tāpēc par šādu procesu ir bezjēdzīgi runāt. Tomēr varbūtība, ka Zeme varētu spontāni kolapsēt melnajā caurumā, vienalga nav vienāda ar nulli.

RL: Un kas tādā gadījumā notiktu ar mums?

Viļenkins: Nu, mēs tiktu ierauti tur iekšā.

RL: Bet ko cilvēks var melnajā caurumā darīt?

Viļenkins: Darīt tur nav ko, tur ir ļoti nepatīkami, gravitācijas spēki visu sarauj pa sastāvdaļām.

RL: Kā jūs domājat, ar ko viss beigsies?

Viļenkins: Ar ko beigsies... Saskaņā ar jauno multiversu teoriju tātad rodas šie burbuļi. Turklāt tie, kuriem ir lielāka enerģija, rodas, bet tie, kuriem mazāka, izplešas. Agri vai vēlu tas notiks arī mūsu burbulī. Tas ir, kaut kur – varbūt tieši šeit un tagad – rodas mazs burbulītis, kura iekšpusē ir vakuums – viszemākā enerģija, visdrīzāk negatīva. Un tad tas sāk izplesties ar ātrumu, kas ir tuvs gaismas ātrumam. Tas aprij visu mūsu Visuma apgabalu, un visa matērija pārvēršas kaut kādās citās formās, kuras turpina pastāvēt šajā burbulī. Bet šī procesa varbūtība... tā gan ir lielāka nekā manas iziešanas caur sienu varbūtība, taču ļoti maza. Mūsu burbuļa mūža ilgums ir ļoti liels. Taču agri vai vēlu tas notiks – visdrīzāk jau pēc tam, kad visas zvaigznes būs izdegušas un mūsu te sen jau vairs nebūs.

RL: Bet, ja šis process sāktos tagad, vai no jums kaut kas paliktu pāri?

Viļenkins: Domāju, ka ne.

RL: Vai tas neuzdzen skumjas?

Viļenkins: (Domā.) Ziniet, mūžīgā eksistence arī nav bez savām problēmām. Tam, ka dzīve ir galīga, manuprāt, ir arī savas pozitīvās puses.

RL: Kādas?

Viļenkins: Tas ir tāpat kā ar jebkuru mākslas darbu. Iedomājieties, piemēram, romānu, kurš nekad nebeidzas.

RL: Romānu ar sievieti vai...?

Viļenkins: Nē, literāru darbu. Tas agri vai vēlu sāks atkārtoties... Katram cilvēkam ir kaut kas, ko viņš var pateikt, un tālāk...

RL: Un pietiek?

Viļenkins: Jāpieliek punkts. Kāda jēga no bezgalīgas eksistences, jo sevišķi, ja mēs pieņemam viedokli, ka notikumu skaits, kuros jūs varat piedalīties, ir galīgs? Agri vai vēlu šie notikumi sāks atkārtoties, un jums tas apniks.

RL: Nosauciet pāris visinteresantāko problēmu zinātnē, kuras vēl nav atrisinātas un kuras, pēc jūsu domām, būtu interesanti atrisināt.

Viļenkins: Kas ir apziņa? Tā ir ļoti mīklaina problēma. Otra problēma – jautājums par dzīvības izcelšanos, tā arī vēl nav atrisināta. Nu, un manā jomā arī ir daudz interesantu problēmu. Vismīklainākā no tām – no kurienes nāk dabas likumi un kāpēc tie ir tieši tādi? Vai var iedomāties Visumu, kurā valda citi likumi? Tie ir tādi filozofiskas dabas jautājumi, bet šodienas filozofija faktiski jau ir rītdienas fizika. Daudzus jautājumus, kas pirms 50 gadiem mums likās filozofiski, tagad risina fizika. Tā tas, jādomā, būs arī turpmāk.

RL: Kad jūs sakāt, ka apziņas daba nav saprotama, jūs tajā iekļaujat arī cilvēka apziņu?

Viļenkins: Jā, arī cilvēka.

RL: Kā konkrētu gadījumu.

Viļenkins: Jūs domājat – atšķirībā no dzīvniekiem?

RL: Nē, es domāju to brīvo apziņu, par kuru runā Andrejs Linde.

Viļenkins: Nē, es saku, ka nezinu, kāda ir apziņas daba un cik tālu tā var plesties. Vai šim krēslam ir kaut kāda apziņa?

RL: Kāpēc lai krēslam būtu apziņa?

Viļenkins: Un kāpēc ne?

RL: Nu, kāds galdnieks to ir uztaisījis, kāpēc lai tam būtu apziņa?

Viļenkins: Es nezinu, kam ir apziņa un kam nav. Nekādas apziņas pazīmes tas gan neuzrāda, piekrītat?

RL: Bet jūs neizslēdzat iespēju, ka kaut kādas apziņas klātbūtne šim krēslam varētu būt?

Viļenkins: Nu, ja apziņa ir kaut kas līdzīgs Šopenhauera gribai... Šopenhauers teiktu, ka arī krēslam ir griba.

RL: Frīmans Daisons ir izteicis pieņēmumu, ka katrai elementārdaļiņai, iespējams, ir sava brīvā griba.

Viļenkins: Iespējams jau tas ir, bet... Kā visas šīs spekulācijas par apziņu saskaņot ar fiziskās pasaules matemātisko pamatu? Vienīgi pieņemot, ka ir kaut kāda pasaules apziņa... Bet, ja jums ir viena apziņa un man ir cita apziņa, tad to saskaņot ir ļoti grūti.

RL: Bet, ja katrs no mums ir vienas apziņas individuāli gadījumi, tad tas būtu vieglāk?

Viļenkins: Tas būtu vieglāk.

RL: Kāpēc?

Viļenkins: Nu, tāpēc, ka... Ziniet, es kā fiziķis neesmu pieradis nodarboties ar tik mežonīgām spekulācijām, bet, tā kā mēs pašlaik sarunājamies par brīvām tēmām... Iedomāsimies, ka es esmu viens pats pasaulē, novēroju Visumu. Nav neviena cita – ne dzīvnieku, ne cilvēku, neviena. Es zinu kvantu mehāniku un domāju: bet vai tiešām viss notiek nejauši? Un es zinu, ka man ir apziņa, man ir griba, es varu tās likt lietā: kā gribēšu, tā arī izdarīšu. Un tālāk es varētu jautāt: bet ja nu es ar savu apziņu varu kaut kā iedarboties uz šīm kvantu mehāniskajām varbūtībām? Varbūt tās nemaz nav pilnīgi nejaušas? Es zinu, ka Prinstonā bija viens cilvēks, kurš veica tādus eksperimentus – ar savu gribu mēģināja iedarboties uz elementārdaļiņām.

RL: Viņam izdevās?

Viļenkins: Viņš teica, ka kaut kāds ļoti niecīgs efekts esot bijis, bet vispār jau reti kurš tam tic. Kad kaut ko ļoti grib, efekts būs, vai ne? Bet neviens nav mēģinājis šos eksperimentus atkārtot, tā ka... Bet, ja es esmu viens, tad varu teikt: lūk, mana apziņa, un šī apziņa ir tā, kas padara izvēli starp dažādām iespējām apzinātu, nevis nejaušu. Turpretim, ja ir daudz apziņu, tad nav skaidrs, kā tās visas tajā shēmā tur sakārtojas. Es vilkšu uz vienu pusi, jūs – uz otru... Vārdu sakot, nezinu.

RL: Pēdējais jautājums. Kas dzīvē ir interesants? Kas jums ir interesanti?

Viļenkins: Man visinteresantākais ir tuvoties sapratnei par to, kā iekārtots Visums. Bet katram pašam ir jāatbild uz jautājumu, kāpēc viņš ir šeit, pareizi? Lūk, te esam mēs, te ir Visums, kaut kas tiek izspēlēts mūsu acu priekšā, un mums ir jāmēģina saprast, kas aiz tā visa slēpjas. Es saprotu, ka jūs cenšaties aiz šīs fiziskās pasaules saskatīt kādu garīgu jēgu, taču, pat ja mēs aprobežojamies tikai ar materiālo Visumu, arī tas ir pietiekami noslēpumains, pietiekami lielisks. Ir vērts papūlēties, lai tajā kaut ko saprastu.


Mēs dzīvojam lielas eksplozijas pēclaikā. Šis grandiozais notikums, ko nedaudz frivoli sauc par Lielo sprādzienu, notika pirms apmēram 14 miljardiem gadu. Visa telpa izvirda karstā, no matērijas un radiācijas sastāvošā uguns lodē, kas strauji izpletās. Izplešoties tā pamazām atdzisa, tās mirdzums apdzisa, un Visums lēni iegrima tumsā. Miljards gadu pagāja bez īpašiem notikumiem. Bet pakāpeniski gravitācijas spēku ietekmē izveidojās galaktikas, un Visumā iedegās zvaigžņu miriādes. Uz planētām, kas riņķoja ap dažām zvaigznēm, parādījās saprātīgas būtnes. Dažas no šīm būtnēm kļuva par kosmologiem un saprata, ka Visums sācies ar Lielo sprādzienu.

Kosmologiem iepretī vēsturniekiem un detektīviem ir kāda liela priekšrocība: viņi tiešām var redzēt, kas notika pagātnē. Tālo galaktiku gaismai ir vajadzīgi miljardiem gadu, lai nonāktu līdz mūsu teleskopiem uz Zemes, tā ka mēs novērojam šīs galaktikas tādas, kādas tās bija savā jaunībā, kad tās sāka izstarot gaismu. Mikroviļņu detektori uztver vājo uguns lodes pēcgaismu, kas nes sevī Visuma attēlu no vēl agrīnāka laikmeta, pirms galaktiku veidošanās. Tādējādi Visuma vēsture risinās mūsu acu priekšā.

Taču šim brīnišķajam skatam ir robežas. Lai arī mēs varam izsekot kosmosa vēsturei līdz pat mirklim, kas ir mazāk par sekundi pēc Lielāsprādziena, pats sprādziens joprojām ir tīts noslēpumā. Kas izraisīja šo mīklaino notikumu? Vai tas bija īstais Visuma sākums? Ja ne, tad kas bija pirms tam? Arī tam, cik tālu mēs varam redzēt, ir sava nepārvarama robeža. Mūsu horizontu nosaka maksimālais attālums, kādu gaisma ir varējusi noiet kopš Lielā sprādziena. Objektus, kas atrodas aiz šī horizonta, mēs nevaram novērot tā vienkāršā iemesla dēļ, ka to gaisma vēl nav sasniegusi Zemi. Mums atliek vien minēt, kāda izskatās pārējā Visuma daļa. Vai tā ir tāda pati kā mums zināmā daļa, vai arī attālākās Visuma daļas var radikāli atšķirties no mūsējās? Vai Visums izplešas līdz bezgalībai, vai arī tas ir sfērisks, līdzīgi kā Zemes virsma?

Šie ir paši fundamentālākie jautājumi par Visumu. Bet vai mums ir cerības jelkad uz tiem atbildēt? Ja es teikšu, ka Visums beidzas aiz horizonta vai ka tur tālāk ir ūdens, kurā dzīvo saprātīgas zelta zivtiņas, vai kāds varēs pierādīt, ka man nav taisnība? Tādēļ kosmologi galvenokārt koncentrējas uz novērojamo Visuma daļu, atstājot to, kas atrodas aiz tās, filozofu un teologu ziņā.

Bet, ja mūsu meklējumiem tiešām jābeidzas pie horizonta, vai tā nav liela vilšanās? Mēs varam atklāt daudz jaunu galaktiku un izveidot visa redzamā Visuma karti, tāpat kā esam izveidojuši Zemes karti. Bet kāds no tā labums? Mūsu pašu galaktikas kartei vēl varētu būt praktisks pielietojums, jo, iespējams, nākotnē mēs sagribēsim to kolonizēt. Bet galaktikas, kas atrodas miljardiem gaismas gadu attālumā, diez vai mēs kādreiz kolonizēsim. Vismaz ne tuvākajos pāris gadu miljardos. Protams, kosmoloģija spēj valdzināt ne tikai ar praktiskā derīguma apsvērumiem. Mūsu aizrautīgā interese par kosmosu nāk no tā paša avota, no kura nāk senie radīšanas mīti. Tā sakņojas vēlmē saprast Visuma izcelšanos un likteni, tā uzbūvi un cilvēka vietu vispārējā kārtībā.

Kosmologi, kuri pieņem izaicinājumu risināt fundamentālos jautājumus par kosmosu, zaudē visas priekšrocības salīdzinājumā ar detektīviem. Lai veidotu spriedumus par laikiem un vietām, kuras nav iespējams novērot, viņiem ir jāpaļaujas uz netiešām liecībām, izmantojot mērījumus, kas veikti Visuma redzamajā daļā. Šis ierobežojums krietni apgrūtina tādu pierādījumu iegūšanu, kuru ticamības pakāpe būtu “aiz saprātīgu šaubu robežām”. Bet, pateicoties kosmoloģijas jaunākajiem sasniegumiem, mums tagad ir atbildes uz fundamentāliem jautājumiem par kosmosu, kurām ir zināms pamats ticēt.

Pasaules aina, kas paveras šo sasniegumu gaismā, nevar neizsaukt izbrīnu. Pārfrāzējot Nilsu Boru, tā var pat izrādīties pietiekami neprātīga, lai būtu patiesa. Tā pārsteidzošos veidos apvieno dažas it kā pretrunīgas iezīmes: Visums ir reizē bezgalīgs un galīgs, evolucionējošs un nemainīgs, mūžīgs un tomēr ar sākumu. Teorija arī paredz, ka dažos attālos Visuma apgabalos ir tieši tādas pašas planētas kā Zeme, ar tādiem pašiem kontinentiem, kurus apdzīvo tieši tādas pašas būtnes kā mēs, ieskaitot mūsu klonus, un daži no viņiem tur rokās šādu pašu grāmatu – grāmatu par jauno pasaules ainu, tās rašanos un apbrīnojamajiem, dīvainajiem un dažreiz arī satraucošajiem secinājumiem, kas no tās izriet.

No Aleksandra Viļenkina grāmatas “Daudzas pasaules vienā. Citu visumu meklējumos”

Raksts no Maijs 2015 žurnāla

Līdzīga lasāmviela