Чего мы не знаем о Вселенной?

Знаете, в жизни многих из нас было одно впечатление, которое с детства и надолго определяло способ мышления. Это впечатление можно назвать так: «космос — обалденный». Но время идет, буйный восторг сменяется разумным интересом, эрудиция — научным методом, а звезды больше не падают (ведь это болиды). Поэтому вы читаете эту статью, а я с удовольствием ее пишу. Давайте обсудим, чего мы не знаем о Вселенной. И говоря «мы» я имею в виду, конечно, нас, напичканных научными статьями и открытиями.

Когда мы пытаемся вообразить невероятно короткую жизнь человека на фоне миллиардов лет жизни Вселенной до и после нас, мы ощущаем себя песчинками на скатерти пространства-времени. Или если мы пытаемся вообразить миллиарды, триллионы других миров, которых, похоже, бесконечное число в реальной и параллельных вселенных — наше существование кажется пшиком. Но шок, волнение или перспектива от того, чего мы не знаем, все так же вызывает детский восторг.

Мы не знаем, почему существует Всeленная

Это совершенно несправедливо, особенно на фоне того, что космос абсолютно точно знает, что делает. С точки зрения физики есть несколько очень привлекательных, многообещающих теорий, с которых начинается ответ на вопрос выше, однако мы не знаем и возможно не узнаем, какая из них права. Возможно, Вселенная родилась из нестабильного по своей сути «ничего». Вы должны знать, что пустота на самом деле не пуста, в ней спонтанно рождается и умирает материя и энергия, хотя бы в виде квантовых флуктуаций. Возможно, наша вселенная не единственная в своем роде, а одна из практически бесконечного числа мультивселенных. Возможно, все это лишь проекция, игра, виртуальность. Во многом наше незнание сводится к тому, что мы все еще ждем следующего поколения космических измерений, которые подтвердят или опровергнут новейшие теории, также нам нужны более гибкие и всеобъемлющие теории, а не просто математическая элегантность. В общем, мы не знаем, почему все это существует и вообще происходит. Обычно «почему» существует всегда.

Мы не знаем, что такое темная материя и темная энергия

Большие проблемы говорят о еще больших проблемах. Обычная материя, из которой сделаны мы, планеты, звезды и бутерброды с колбасой, составляет около 4,9 % от всей материи, которая наполняет Вселенную. 26,8 % материи «темная», и мы знаем это, потому что на больших масштабах космический материал движется быстрее, чем следовало бы, а галактики ведут себя так, будто ими управляет огромная масса невидимых нам частиц. И мы не имеем никакого представления о том, что это за частицы. Это плохо, но еще хуже дело обстоит с темной энергией. Что-то заставляет вселенную расширяться все быстрее и быстрее. Так быть не должно. В период до 5 или 6 миллиардов лет назад после Большого Взрыва расширение вселенной было стабильным, но что-то вмешалось, какой-то невидимый компонент, возможно, что-то вроде плотной энергии вакуума, которая наполняет пространство по мере его роста. Что это? Мы не знаем. У нас есть много предположений, что в принципе неплохо — предполагать что-либо о 68,3 % вселенной.

Мы не знаем, есть ли жизнь где-либо еще

Этот вопрос невероятно интересен уже тем, что события можно предполагать и располагать вне зависимости от ответа. Вот мы, существа на планете, полной цветущей жизни, тщательно приспосабливаемся к физическим и химическим условиям жизни последние 5 миллиардов лет. Также мы знаем, что во вселенной есть до ужаса много планет, и многие из них также могли бы приютить жизнь. Однако мы не знаем наверняка, одиноки ли мы. И никаких подсказок. Это проблема. Это хорошая проблема, как я уже сказал, вне зависимости от ответа, но мало кто шевелится, пытаясь найти ответ на этот вопрос. Хотя от его разрешения может зависеть слишком многое.

Мы, наверное, не совсем понимаем квантовый мир

И действительно, наша нынешняя квантовая физика в теории (да и на практике) творит чудеса, описывая атомы и молекулы наравне с причудливой природой запутанности и кубитов. Но это не означает, что мы гуру квантмеха. Скорее наоборот. Достаточно почитать сводки по квантовым вопросам, чтобы понять, что наиболее фундаментальные аспекты квантовой природы Вселенной до сих пор вызывают головные боли и разногласия. Люди продолжают придумывать формулировки того, как квантовая механика определяет нас, ну или не определяет. Проблема усугубляется, когда квантовая физика погружается в царство мягкой, теплой и влажной биологии. Не говоря уже о черных дырах и квантовых файрволах.

Мы не понимаем собственную биологию

Не будет преувеличением сказать, что мы не понимаем, как работает каждая наша деталь. Если бы мы понимали (и мы движемся в этом направлении), мы справились бы с болезнями, смертью, начали выращивать конечности и восстанавливать память. Мы могли бы освоить генную инженерию на уровне полубогов и понять, как заставить мозг работать в сотни раз быстрее. Если вам нужен хороший пример нашего незнания, пусть будет микрофлора. Ходит шутка, что если нас найдут инопланетяне, они не поймут, с кем завести разговор: с бактериями, которые нас населяют, или же с нами? Десять триллионов человеческих клеток дополняется, используется, насыщается сотнями триллионов микробов — мы носим с собой по килограмму бактерий и архей и не можем без них жить. Они в наших кишках, легких, носах, везде. Мы просто круизные лайнеры для микробов.

Мы не знаем, как работает Земля

Давайте нырнем глубже. Ни человек, ни робот, никто не заходил вглубь Земли дальше, чем на несколько километров, всем остальным ведают зонды и физические анализы, которые далеки от сути дела. Нам понадобилось до смешного слишком много времени, чтобы выяснить, что кожа нашей планеты постоянно движется: тектоника плит не была общепринятой до середины 20 века. Мы до сих пор не уверены в том, как работает внутреннее динамо, как рулоны конвектирующей магмы генерируют магнитное поле нашей планеты. При этом за 4,5 миллиарда лет в геофизике случилось столько событий, что некоторые источники нашей лучшей информации о происхождении планеты прилетают вместе с метеоритами и прячутся в кратерах других миров. Мы даже не знаем наверняка, откуда взялась Луна. Может быть было гигантское столкновение, а может и нет. Для якобы умных существ на небольшой каменистой планетке это полный провал.

Мы не можем доказать или решить многие из собственных математических гипотез и проблем

Если математики думают, что смогут избежать этого фестиваля невежества, просто напомним себе, что у нас есть длинный список недоказанных, нерешенных проблем и неподтвержденных гипотез. При всем этом до сих пор точно не решили, насколько точно математика описывает окружающий мир и заложена ли математика в саму основу вселенной.

Мы не знаем, как сделать искусственный интеллект

Упомянем об этом, потому что это вечная проблема. Еще потому что мы часто пишем о развитии искусственного интеллекта (или о жалких его попытках встать на ноги). В конце концов, попытка создать искусственный интеллект — это попытка понять самих себя. Потому что для того, чтобы создать нечто искусственное, вам нужно знать, как работает оригинал. Хотя наши машины проделали долгий путь, до сих пор непонятно, смогут ли сервисы вроде поисковика YouTube или другого громкого названия работать так же, как появление идей в наших головах. Сможет ли машина думать вообще — вот вопрос.

Выводы? Есть масса всякого, чем мы не знаем (гораздо больше, чем примеров в этой статье). Но впадать в уныние не стоит, а незнание не является силой. В конце концов, жажда открывать и стремление думать запустило маховик науки, а Вселенная — самая сложная загадка в истории человечества. Возможно, пройдут еще сотни лет, а мы так ничего и не узнаем.