На сегодняшний день можно дать следующую классификацию моделей мультивселенной: 1) мультивселенная как совокупность всех логически возможных вселенных, 2) как совокупность всех математически возможных вселенных в рамках теории струн и М-теории, 3) мультивселенная в рамках модели хаотической инфляции, когда каждая вселенная порождает в рамках фазового перехода многообразие дочерних вселенных, и т. д. Существование мультивселенной предполагается в рамках трех фундаментальных и наиболее успешных теорий: квантовой механики, струнной теории и теории инфляции. В конце 1950-х годов Хью Эверетт представил интерпретацию квантовой механики, согласно которой в семействе волновых функций, получаемых в результате решения уравнения Шредингера, каждая волновая функция соответствует совершенно иной физической реальности (вселенной)[183].
Инфляционная модель показала свою успешность в объяснении многих наблюдаемых свойств нашей вселенной, таких, как плоскостность, однородность, структура космического микроволнового излучения[184]. Однако сам инфляционный сценарий требует для своего осуществления весьма специфических начальных условий, что порождает не меньшие вопросы. Разрешение этих сложностей предполагается в рамках модели вечной хаотической инфляции. Согласно А. Линде, инфляция, однажды начавшись, никогда не останавливается, то есть существуют области в рамках нашего горизонта, которые случайным образом заканчиваются достаточно большой флуктуацией, порождая новые инфляционные пузыри-вселенные. «Инфляционная теория позволяет нашей вселенной быть разделенной на различные части с различными законами низкоэнергетичной физики, которые допустимы в рамках однозначной фундаментальной теории… Различие возможных законов физиков может быть очень большим, особенно в моделях вечной хаотической инфляции, где квантовые флуктуации могут иметь чрезвычайно большую амплитуду, что делает переход между всеми возможными состояниями особенно легким»[185].
В рамках струнной теории каждое вакуумное состояние может рассматриваться как потенциальное место рождения вселенной, подобной нашей, а ансамбль этих вакуумных состояний можно интерпретировать как предсказание мультивселенной струнной теории. Первоначально предполагалось, что струнная теория должна дать одно уникальное решение, соответствующее нашей наблюдаемой вселенной, которая началась с инфляционной фазы расширения и содержала требуемые значения констант природы. Это предполагало, что построение полной теории объединения в конечном итоге даст одно согласованное решение, представляющее нашу вселенную. Однако современные теоретические модели, такие, как струнная/ М-теория, дают до 10500 возможных решений[186].
Расширение наших теорий до рамок мультивселенной не является простым философским размышлением, но может быть физической реальностью, необходимой для более глубокого понимания природы. Как отмечает Л. Мерсини-Хатон, расширение нашей современной космологии до рамок мультивселенной является дальнейшим расширением коперниковского принципа на природу, предполагающего, что человек не занимает особого уникального места во вселенной[187]. Наша вселенная является одной из предельно большого числа других реально существующих вселенных, или доменов вселенных, представляющих диапазон различных законов, фундаментальных констант и первоначальных условий. В рамках этой концепции существует вероятность, что любая из вселенных будет допускать возникновение сложности, жизни и сознания.
Хотя модель мультивселенной может быть привлекательной теоретической возможностью, разумно задать вопрос: является ли гипотеза о существовании других вселенных научно верифицируемой? Будет ли когда-либо возможно продемонстрировать хотя бы в принципе, что наша вселенная является частью ансамбля многих вселенных? Одним из возражений против гипотезы мультивселенной является то, что наблюдаемая вселенная является единственной наблюдаемой вселенной, так что разговор о других вселенных является сам по себе бессмысленным. Поскольку наши наблюдения ограничены одной вселенной (то есть объемом Хаббла), то «другие вселенные» не могут быть наблюдаемы в принципе, поэтому мультивселенная не может претендовать на статус научной гипотезы. Тем не менее невозможность прямого наблюдения не исключает возможности косвенной проверки данной концепции. Предсказание ненаблюдаемых явлений может быть приемлемым с научной точки зрения при условии, что данная теория имеет другие проверяемые следствия. На сегодняшний день струнная теория не имеет каких-либо ясных экспериментальных предсказаний, но можно предположить, что ее дальнейшее развитие обеспечит необходимыми проверяемыми следствиями. Подобное справедливо и по отношению к другим моделям мультивселенной. Эти теории не являются пустыми спекуляциями, но возникают из тщательно проанализированных теоретических моделей с некоторым эмпирическим оправданием.
У. Стоугер подчеркивает, что возможно осмысленно говорить о существовании мультивселенной, если мы можем показать, что ее существование является более или менее неизбежным следствием хорошо установленных физических законов и процессов: «Одним из основных требований является то, что теории, вовлекающие концепцию мультивселенной, должны по мере своего развития продолжать получать косвенную поддержку из дальнейших теоретических и экспериментальных исследований, вести к новым направлениям исследований и внести существенный вклад в общую согласованность и единство физики и космологии»[188].
Сценарий мультивселенной может быть принят в качестве объяснения биологической пригодности нашей вселенной, однако это объяснение является неполным с научной точки зрения, поскольку требует дальнейшего понимания процесса, посредством которого была порождена мультивселенная, а также ответа на вопрос, почему она содержит вселенные, которые допускают возникновение сложности.
Поскольку гипотеза мультивселенной является основным претендентом на научное объяснение биофилических свойств нашей вселенной, это предполагает, что в рамках мультивселенной существует некий «мета-закон», описывающий, каким образом определяются значения параметров в ансамбле вселенных. В этом случае мы имеем только сдвиг проблемы космической биофилии на уровень вверх, поскольку мы нуждаемся в том, чтобы объяснить существование мета-закона. Кроме того, необходимо понимание процесса, в результате которого возникает сама мультивселенная[189]. Каждый мета-закон определяет специфическую мета-вселенную, но не все мультивселенные должны содержать биофилическую вселенную. Поэтому существует необходимость не только объяснить, почему существует какой-либо мета-закон, но также почему существующий мета-закон (то есть реальная мультивселенная) реализуется таким образом, что совокупность параметров допускает существование жизни. Таким образом, проблема тонкой настроенности переносится с нашей вселенной на мультивселенную.
Ряд ученых оспаривают такой подход, утверждая, что никакого мета-закона не существует, а распределение параметров в доменах мультивселенной происходит случайным образом. Так, Дж. Уилер писал, что «не существует иного закона, кроме закона, что не существует закона»[190]. В варианте мультивселенной Ли Смолина гравитационный коллапс приводит к «порождению» законов, которые отличаются в каждом домене вследствие небольших случайных изменений. Такие случайные вариации тем не менее должны включать возможность существования по крайней мере одной биофилической вселенной. Смолин предлагает модель дарвиновской эволюции космоса, предполагающей возникновение вселенных посредством естественного отбора. Однако, как отмечает Р. Ваас, подход Смолина не решает проблемы, поскольку «мы не знаем, каким образом возникла первая вселенная, или, если существует бесконечная цепь вселенных, почему вселенные вообще существуют»[191]. Космологический естественный отбор не может ответить на вопрос, почему вообще существует что-либо. И он не может объяснить, почему физические законы являются именно такими. Апелляция к случайности выходит за рамки чисто научного объяснения и является де-факто попыткой ухода от адекватного объяснения тонкой настроенности нашей вселенной.
Теория мультивселенной вынуждает нас поставить вопрос о том, что подразумевается под физической реальностью. Имеет ли смысл придавать одинаковый онтологический статус нашей собственной наблюдаемой вселенной и вселенным, которые никогда не наблюдались? Это философский вопрос, который возникает при исследовании вопроса о характере наблюдений. По мере того как ученые модифицируют и корректируют свои гипотезы в свете продолжающихся наблюдений и экспериментов, эти гипотезы становятся более и более плодотворными и точными в том, что они предсказывают, открывают и объясняют. В этом процессе является допустимым с научной точки зрения постулирование «скрытых сущностей». По мере успеха той или иной теоретической концепции в понимании определенного спектра феноменов растет убеждение в реальном существовании этих скрытых сущностей или свойств, даже если не существует прямой возможности проверки или наблюдения. В этом случае если мультивселенная становится центральным компонентом квантовой космологии, то это может быть весьма сильным свидетельством в пользу ее существования. Возможно, что в будущем одна из гипотез мультивселенной достигнет такого статуса. Тем не менее предположение мультивселенной не устраняет требования объяснения ее собственного существования, наличия в ней биофилических регионов и в конечном счете уникальности нашей вселенной.
