Заметки о странной литературе. База. Ч. VII

Глава 1. Рождение антиматерии: от математической аномалии к новой форме бытия

Концепция антиматерии представляет собой редкий в истории науки случай, когда математическая логика заставила физиков признать существование целого класса сущностей, не просто не наблюдавшихся ранее, но прямо противоречащих интуитивному восприятию реальности. В отличие от многих научных открытий, выраставших из накопления эмпирических данных, антиматерия была рождена как неизбежное следствие теоретического синтеза двух фундаментальных теорий — квантовой механики и специальной теории относительности. Именно эта математическая неизбежность придаёт истории открытия антиматерии особый метафизический статус, превращая её в убедительный аргумент в пользу того, что реальность может быть устроена способом, превосходящим возможности обыденного воображения.

Исходным пунктом всей истории антиматерии служит 1928 год, когда Поль Адриен Морис Дирак опубликовал статью «The Quantum Theory of the Electron» («Квантовая теория электрона») в журнале Proceedings of the Royal Society of London, Series A (Vol. CXVII, pp. 610–624). В этой работе Дирак предложил релятивистское волновое уравнение для электрона, которое одновременно удовлетворяло требованиям квантовой механики и специальной теории относительности Эйнштейна. Предшествовавшие попытки создать релятивистский аналог уравнения Шрёдингера, в частности уравнение Клейна–Гордона, сталкивались с фундаментальными трудностями: они приводили к отрицательным плотностям вероятности, что лишало их физического смысла. Уравнение Дирака, напротив, было линейным как по временным, так и по пространственным производным и естественным образом включало спин электрона, равный ½, без каких-либо дополнительных предположений. Именно это уравнение, по оценке историков физики, стало «одной из великих работ физики двадцатого века» — утверждение, документированное в описании издания Манхэттенской компании редких книг.

Метафизическая подоплёка открытия коренится в самой структуре уравнения Дирака. Уравнение, будучи релятивистским, неизбежно приводило к решениям с отрицательной энергией. В классической физике подобные решения отбрасываются как нефизические, однако в квантовой механике, где переходы между состояниями являются фундаментальным процессом, простое игнорирование отрицательных состояний невозможно: электрон мог бы спонтанно перейти в состояние с отрицательной энергией, излучая избыток энергии в виде фотона, что привело бы к катастрофической нестабильности любого атома. Таким образом, уравнение Дирака заключало в себе глубочайшее противоречие: его математическая элегантность и предсказательная сила были неоспоримы, но его физическая интерпретация требовала пересмотра самих оснований того, что считать физически реальным.

Для разрешения этого противоречия Дирак в 1930 году предложил так называемую «дырочную теорию» (hole theory), которая впоследствии, в работе 1931 года «Quantised Singularities in the Electromagnetic Field» («Квантованные сингулярности в электромагнитном поле», Proceedings of the Royal Society, Series A, Vol. 133, pp. 60–72), получила законченное выражение. Согласно этой концепции, вакуум представляет собой не пустоту, а бесконечное море электронов, заполняющих все состояния с отрицательной энергией (так называемое «море Дирака»). Принцип запрета Паули не позволяет двум электронам занимать одно и то же квантовое состояние, поэтому электрон с положительной энергией не может упасть в уже заполненные отрицательные состояния. Если же электрону из отрицательного моря сообщается достаточная энергия, он может перейти в состояние с положительной энергией, оставляя после себя «дырку» — место, лишённое отрицательного заряда, которое проявляет себя как частица с положительным зарядом. Именно эту дырку Дирак интерпретировал как новую частицу, антиэлектрон, позднее названный позитроном. В оригинальной формулировке 1931 года Дирак писал: «A hole, if there is one, would be a new kind of particle, unknown to experimental physics ... We may call such a particle an anti-electron» — «Дырка, если таковая существует, была бы частицей нового типа, неизвестной экспериментальной физике… Такую частицу можно назвать антиэлектроном».

Здесь необходимо подчеркнуть философское значение дырочной теории. Она впервые в физике вводила представление о физическом вакууме не как о пустом пространстве, а как о динамической среде, обладающей сложной структурой и способной порождать частицы. Эта идея оказалась глубоко созвучной более поздним концепциям квантовой теории поля, в которой вакуум рассматривается как состояние с наинизшей энергией, насыщенное виртуальными частицами. Более того, дырочная теория имплицитно вводила онтологическое равноправие частиц и античастиц: позитрон не был «менее реальным», чем электрон, — он был столь же фундаментальной сущностью, возникающей из той же самой математической структуры. Таким образом, антиматерия обретала статус не экзотического курьёза, а неотъемлемого аспекта физической реальности.

Первоначальная реакция научного сообщества на дырочную теорию была неоднозначной. Одна из наиболее серьёзных проблем заключалась в том, что Дирак первоначально пытался отождествить положительно заряженную дырку с протоном — единственной известной тогда положительной частицей. Однако эта интерпретация сталкивалась с убийственным возражением: согласно теории, дырка должна была иметь ту же массу, что и электрон, тогда как протон примерно в 1836 раз тяжелее. Герман Вейль показал, что дырка должна двигаться так, как если бы обладала массой электрона, и «ошибка в 1836 раз — явление не то чтобы совершенно беспрецедентное, но, безусловно, вызов». Сам Дирак, по свидетельству источников, ссылался на расчёты Эддингтона, но признавал, что «несогласованность массы протона с теорией представляла серьёзную нерешённую проблему».

Ещё более сокрушительный удар по первоначальной интерпретации нанёс Роберт Оппенгеймер, впоследствии ставший известным как руководитель Манхэттенского проекта. В статье, опубликованной спустя три месяца после работы Дирака о протоне, Оппенгеймер указал, что если дырки Дирака суть протоны, то они должны притягиваться к электронам и аннигилировать с ними, излучая гамма-лучи. Расчёты показывали, что в этом случае ни протоны, ни электроны не могли бы существовать в обычном веществе более одной миллионной доли секунды, что, разумеется, противоречило фундаментальным наблюдательным данным. Таким образом, теория Дирака в её протонной интерпретации вступала в прямое противоречие с фактом стабильности атомов.

Давление критики заставило Дирака пересмотреть свои взгляды. Как сообщает источник, в мае 1931 года он опубликовал статью, значительная часть которой была посвящена совершенно иной теме — связи электрического и магнитного полей, и лишь два из тридцати шести абзацев содержали обсуждение проблемы отрицательной энергии. В этой статье Дирак с явной неохотой, но всё же сформулировал предсказание антиэлектрона как самостоятельной частицы, а не как протона. Характерно замечание, приводимое в литературе: «Создаётся впечатление, что Дираку откровенно не нравилось решение, которое он вынужден был изобрести». Тем не менее, именно эта вынужденная уступка логике уравнения и положила начало концепции антиматерии в её современном понимании.

Разрешение теоретического спора пришло из эксперимента. В 1932 году американский физик Карл Андерсон, работавший в Калифорнийском технологическом институте, проводил опыты с камерой Вильсона, помещённой в магнитное поле. Он регистрировал треки космических лучей и обнаружил следы частиц, которые вели себя как электроны, но отклонялись магнитным полем в противоположную сторону, что указывало на их положительный заряд. Андерсон усовершенствовал эксперимент, поместив в камеру свинцовую пластину: по тому, как частицы тормозились в свинце, можно было определить направление их движения и тем самым исключить возможность того, что наблюдались обычные электроны, движущиеся в обратном направлении. Результаты не оставляли сомнений: была открыта новая частица — позитрон, или антиэлектрон. За это открытие Андерсон получил Нобелевскую премию по физике за 1936 год.

Интересно отметить, что первые экспериментальные указания на существование позитрона были получены ещё в 1929 году советским физиком Дмитрием Скобельцыным, который также использовал камеру Вильсона с магнитным полем и наблюдал треки, отклонявшиеся в «неправильную» сторону. Однако Скобельцыну не удалось доказать, что они принадлежат новым частицам, а не случайным электронам, движущимся вверх от Земли. Лишь методическое усовершенствование Андерсона позволило окончательно подтвердить открытие. Этот эпизод хорошо иллюстрирует тонкую грань между наблюдением и открытием в экспериментальной физике.

Экспериментальное подтверждение предсказаний Дирака имело глубокие метафизические последствия. В своей Нобелевской лекции, прочитанной 12 декабря 1933 года, Дирак прямо сформулировал мысль, которая впоследствии стала лейтмотивом космологических дискуссий на десятилетия вперёд: «Если мы принимаем теорию о том, что позитроны существуют, то мы должны допустить, что могут существовать и целые миры, построенные из антивещества». Дирак заключил, что «the Earth (and presumably the whole solar system) contains a preponderance of negative electrons and positive protons» — «Земля (и, вероятно, вся Солнечная система) содержит преобладание отрицательных электронов и положительных протонов», но это, по его мнению, является чистой случайностью, и в других частях Вселенной могут существовать звёзды, построенные из античастиц. Таким образом, антиматерия из математической абстракции превращалась в фундаментальную категорию космологии, ставя под вопрос уникальность нашего мира, построенного из «обычного» вещества.

Философское значение концепции антиматерии, впервые выкристаллизовавшейся в работах Дирака 1928–1933 годов и их экспериментальном подтверждении, трудно переоценить. Прежде всего, она радикально изменила представление о симметрии в физике. Если классическая физика рассматривала симметрию как свойство, которое может быть нарушено, то уравнение Дирака демонстрировало, что симметрия между веществом и антивеществом заложена в самой математической структуре фундаментальных законов. Тот факт, что в наблюдаемой Вселенной вещество резко преобладает над антивеществом, не отменяет этой симметрии, но превращает её в проблему: почему при фундаментальной симметрии законов реальность столь асимметрична? Этот вопрос, известный как проблема барионной асимметрии, остаётся одной из центральных загадок современной космологии.

Далее, антиматерия ввела в физику новое понимание вакуума. Море Дирака, несмотря на свою ограниченность — оно не работает для бозонов, — стало предтечей современной концепции квантового вакуума как динамической среды, в которой постоянно рождаются и аннигилируют виртуальные частицы. Это представление размывало традиционную границу между «нечто» и «ничто», между бытием и небытием, придавая физическому вакууму онтологический статус, сопоставимый со статусом вещества. В известном смысле антиматерия заставила физику признать, что пустота — это не отсутствие всего, а особого рода полнота, и что различие между частицей и античастицей есть различие внутри этой полноты, а не между полнотой и её отсутствием.

Наконец, история открытия антиматерии представляет собой яркий пример методологического сдвига в физике XX века — сдвига, при котором математическая красота и внутренняя непротиворечивость теории начинают играть роль самостоятельного критерия истинности, порой опережающего экспериментальную проверку. Дирак неоднократно высказывался в том духе, что его уравнение было «умнее», чем он сам, и что именно доверие к математике позволило ему сделать выводы, противоречившие его собственной первоначальной интуиции. Этот эпизод, по оценке историка науки Хельге Крага, иллюстрирует уникальный статус предсказания антиматерии как «мотивированного исключительно верой в чистую теорию, без какой-либо подсказки со стороны данных, и тем не менее раскрывшего глубокое и универсальное свойство природы».

В 1955 году в Университете Беркли Эмилио Сегре и Оуэн Чемберлен открыли антипротон, а в 1956 году там же был обнаружен антинейтрон, что подтвердило универсальный характер предсказаний Дирака. Антиматерия стала неотъемлемой частью Стандартной модели физики элементарных частиц, сформулированной в 1950–1970-х годах. Однако уже в момент своего возникновения она поставила вопросы, выходящие далеко за рамки физики частиц, — вопросы о симметрии мироздания, о природе вакуума, о роли математики в познании реальности.

Глава 2. Тёмная материя: гравитационный каркас невидимого космоса

Если история антиматерии разворачивалась как драма математического предвидения, опередившего эксперимент, то история тёмной материи представляет собой движение противоположной направленности: от эмпирических аномалий, упорно не желавших вписываться в существующие теоретические рамки, к постепенному осознанию того, что видимое вещество составляет лишь малую долю гравитационно-связной материи Вселенной. Эта концепция, зародившись из скромных астрономических расхождений, со временем превратилась в одну из величайших загадок современной физики, бросающую вызов самим основаниям наших представлений о материальном мире.

Первое документированное указание на существование скрытой массы относится к 1933 году, когда швейцарский астроном Фриц Цвикки, работавший в Калифорнийском технологическом институте, опубликовал статью «Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln» («Красное смещение внегалактических туманностей») в журнале Helvetica Physica Acta (Vol. 6, pp. 110–127). Эта работа, выполненная на немецком языке, ныне признаётся первым свидетельством в пользу существования тёмной материи, причём сам Цвикки использовал именно термин «dunkle Materie», а не более позднее «missing matter» — недостающая масса. Как указывается в современных переводах и комментариях к этой статье, Цвикки основывал свои выводы на измерении дисперсии скоростей всего лишь семи галактик в скоплении Волосы Вероники (Coma Cluster), и, что поразительно, спустя восемьдесят четыре года, когда были измерены радиальные скорости более чем тысячи галактик этого скопления, дисперсия скоростей оказалась чрезвычайно близка к той, которую вычислил Цвикки.

Методология Цвикки опиралась на применение теоремы вириала к скоплению галактик. Теорема вириала, известная в механике с XIX века, связывает среднюю кинетическую энергию системы, находящейся в динамическом равновесии, с её средней потенциальной энергией. Измерив скорости движения галактик в скоплении, Цвикки смог оценить полную массу, необходимую для того, чтобы гравитационное поле удерживало эти галактики вместе, не позволяя им разлететься. Затем он сравнил полученную динамическую массу с массой, вычисленной исходя из светимости галактик — то есть из предположения, что всё вещество скопления представлено светящимися звёздами. Результат оказался ошеломляющим: динамическая масса превосходила световую в четыреста раз, а по современным оценкам, учитывающим межгалактический горячий газ, открытый в рентгеновском диапазоне, это превышение составляет примерно пятьдесят раз.

Необходимо отметить, что Цвикки не был первым, кто зафиксировал расхождение такого рода. Годом ранее, в 1932 году, голландский астроном Ян Хендрик Оорт, изучая движение звёзд в окрестностях Солнца, также пришёл к выводу о наличии некой скрытой массы в галактическом диске и, по некоторым сведениям, даже использовал термин «тёмная материя». Однако гипотеза Оорта оказалась ошибочной в своих конкретных астрофизических выводах, и потому именно за Цвикки закрепился статус первооткрывателя проблемы скрытой массы. Тремя годами позже, в 1936 году, американский астроном Синклер Смит, применив аналогичный метод к скоплению галактик в Деве (Virgo Cluster), получил сходное расхождение, тем самым подтвердив, что аномалия, обнаруженная Цвикки, не является уникальной особенностью скопления Волосы Вероники.

И всё же в течение почти четырёх десятилетий после публикации Цвикки проблема скрытой массы оставалась на периферии астрономического внимания. Тому было несколько причин. Во-первых, само астрономическое сообщество не спешило признавать масштаб аномалии, полагая, что расхождение может быть объяснено более полным учётом космического газа, тусклых звёзд и других труднонаблюдаемых, но всё же барионных компонентов. Во-вторых, репутация самого Цвикки — человека блестящего, но эксцентричного, склонного к резким суждениям и конфликтам с коллегами — не способствовала быстрому принятию его идей. Как отмечает ряд историков науки, Цвикки опередил своё время настолько, что его предсказание было встречено скорее как курьёз, нежели как фундаментальная проблема.

Ситуация радикально изменилась в 1970-х годах благодаря работам Кента Форда, разработаашего методику точного измерения скоростей вращения спиральных галактик. В 1970 году он опубликовал в Astrophysical Journal (Vol. 159) статью «Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions» («Вращение туманности Андромеды по данным спектроскопического обзора эмиссионных областей»). В этой работе исследовались спектры эмиссионных областей — облаков ионизированного водорода — в галактике Андромеды (M31). Измеряя доплеровское смещение спектральных линий, Форд мог определять лучевые скорости газа на разных расстояниях от центра галактики и строить так называемую кривую вращения — график зависимости орбитальной скорости от расстояния до центра.

Результат, полученный для Андромеды, противоречил всем ожиданиям, основанным на аналогии с Солнечной системой. В Солнечной системе, где подавляющая часть массы сосредоточена в центре, орбитальные скорости планет убывают с расстоянием в соответствии с третьим законом Кеплера. В галактике Андромеды, напротив, скорости звёзд и газа на периферии не только не убывали, но оставались примерно постоянными на всём измеренном протяжении, вплоть до самых дальних доступных наблюдению областей. Кривая вращения оказалась «плоской» — открытие, которое ставило под сомнение базовое предположение о том, что распределение массы в галактике следует за распределением света.

В последующие годы Форд и присоединившийся впоследствии Норберт Тоннард расширили выборку исследованных галактик. В 1980 году в Astrophysical Journal (Vol. 238, p. 471) вышла их итоговая работа «Rotational Properties of 21 SC Galaxies with a Large Range of Luminosities and Radii, from NGC 4605 (R=4 kpc) to UGC 2885 (R=122 kpc)» («Вращательные свойства двадцати одной SC-галактики с большим диапазоном светимостей и радиусов»). Статистика была неопровержимой: плоские кривые вращения наблюдались у подавляющего большинства спиральных галактик, что указывало на существование протяжённого гало невидимой материи, простирающегося далеко за пределы видимого диска. Логика была проста и неумолима: если орбитальная скорость на больших расстояниях от центра остаётся постоянной, то, согласно ньютоновской динамике, масса, заключённая внутри орбиты, должна расти пропорционально радиусу. Поскольку светимость галактик с расстоянием быстро падает, вещество, ответственное за этот рост массы, должно быть тёмным, то есть не участвующим в электромагнитных взаимодействиях.

На конференции Американского астрономического общества в 1975 году Кент Форд официально заявил об открытии, которое впоследствии стало считаться решающим эмпирическим доказательством существования тёмной материи на галактических масштабах. Данные были столь убедительны, что к началу 1980-х годов астрономическое сообщество в целом признало: для объяснения динамики галактик и галактических скоплений необходимо учитывать какие-то ранее неизвестные факторы.

Одновременно с наблюдениями Форда накапливались и другие свидетельства в пользу тёмной материи. Измерения скорости движения галактик в скоплениях, выполненные с помощью рентгеновских телескопов, запущенных в 1970-х годах, показали, что горячий межгалактический газ, излучающий в рентгеновском диапазоне, также требует для своего удержания гораздо большей массы, чем та, что наблюдается в виде звёзд. Гравитационное линзирование — отклонение света далёких объектов под действием гравитации массивных тел, — предсказанное Эйнштейном и впервые надёжно зарегистрированное в 1979 году, предоставило независимый метод оценки массы, который также указывал на существование скрытой массы. Все эти независимые линии свидетельств сходились к одному выводу: видимое вещество составляет лишь небольшую долю — порядка 15 процентов — от полной массы материи во Вселенной.

Признав реальность тёмной материи, физики столкнулись с вопросом о её природе. Спектр гипотез оказался чрезвычайно широк. Первоначально рассматривалась возможность того, что тёмная материя состоит из обычного, барионного вещества, просто невидимого для телескопов, — так называемые MACHO (Massive Astrophysical Compact Halo Objects, массивные астрофизические компактные объекты гало): тусклые звёзды, коричневые карлики, планеты-гиганты, чёрные дыры. Однако эксперименты по гравитационному микролинзированию, проводившиеся в 1990-х годах, показали, что MACHO могут составлять лишь малую долю тёмного гало. Кроме того, теория первичного нуклеосинтеза, описывающая образование лёгких элементов в первые минуты после Большого взрыва, накладывает жёсткие ограничения на общую плотность барионного вещества, и эти ограничения указывают, что барионов во Вселенной значительно меньше, чем требуется для объяснения всей тёмной материи.

В результате к концу 1980-х годов в физике элементарных частиц сформировалась консенсусная гипотеза, согласно которой тёмная материя состоит из небарионных частиц, предсказываемых различными расширениями Стандартной модели. Наиболее влиятельной стала концепция WIMP (Weakly Interacting Massive Particles, слабовзаимодействующие массивные частицы), естественным образом возникающая в суперсимметричных теориях. Согласно этой гипотезе, тёмная материя представляет собой реликтовые частицы, оставшиеся от ранних этапов эволюции Вселенной и взаимодействующие с обычным веществом исключительно посредством гравитации и, возможно, слабого ядерного взаимодействия. Именно для регистрации этих гипотетических частиц и были построены многочисленные подземные детекторы.

Экспериментальные поиски WIMP, однако, породили собственную драматическую хронику. Установки становились всё более чувствительными, объёмы рабочего вещества росли, но результат оставался неизменным: частицы тёмной материи не регистрировались. Проект LUX (Large Underground Xenon experiment), работавший в подземной лаборатории Сэнфорда в Южной Дакоте в 2013–2016 годах, использовал детектор, заполненный жидким ксеноном, масса которого на заключительном этапе достигала трёхсот шестидесяти восьми килограммов. Его наследник, эксперимент LUX-ZEPLIN, начал работу в 2022 году и вмещает уже десять тонн жидкого ксенона. В августе 2024 года коллаборация LZ обнародовала результаты двух раундов наблюдений общей продолжительностью двести восемьдесят дней: ни одного зарегистрированного события, которое можно было бы интерпретировать как столкновение с частицей тёмной материи, обнаружено не было. При этом были установлены рекордные ограничения на параметры WIMP — ограничения, которые, по признанию самих экспериментаторов, начинают входить в противоречие с наиболее оптимистичными теоретическими предсказаниями.

Параллельно с прямыми поисками WIMP развивались и альтернативные теоретические подходы, наиболее заметным из которых является MOND — Modified Newtonian Dynamics (модифицированная ньютоновская динамика), предложенная Милгромом в 1983 году. Милгром выдвинул радикальную гипотезу: аномалии вращения галактик объясняются не наличием скрытой массы, а тем, что второй закон Ньютона модифицируется при экстремально малых ускорениях, характерных для периферии галактик. Вместо того чтобы постулировать невидимое вещество, MOND постулирует невидимое изменение динамики: ниже определённого порогового ускорения сила гравитации убывает не обратно пропорционально квадрату расстояния, а обратно пропорционально расстоянию, что естественным образом приводит к плоским кривым вращения.

MOND обладает рядом привлекательных черт. Она успешно описывает форму кривых вращения многих галактик, причём использует для этого только распределение видимого вещества, без привлечения свободных параметров для каждой отдельной галактики. Она также объясняет эмпирически обнаруженную зависимость Талли–Фишера, связывающую светимость галактики со скоростью её вращения. Однако MOND сталкивается и с серьёзными трудностями. Она плохо работает на масштабах скоплений галактик, где для объяснения динамики всё равно требуется некоторая доля тёмной материи. Кроме того, она не является релятивистской теорией и не может объяснить такие явления, как гравитационное линзирование и особенности реликтового излучения, без дополнительных усложнений. Попытки построить релятивистское обобщение MOND, такие как теория TeVeS (Tensor–Vector–Scalar) Бекенштейна, оказались громоздкими и не получили широкого признания.

Новые вызовы для MOND возникли и из данных космического аппарата «Кассини», который провёл высокоточные измерения гравитационного поля Солнечной системы. Согласно предсказаниям MOND, внешнее гравитационное поле Галактики должно было бы приводить к заметному квадрупольному моменту в гравитационном поле Солнечной системы. Однако «Кассини» не обнаружил никаких отклонений от предсказаний ньютоновской гравитации, что создало серьёзное противоречие с MOND.

Таким образом, проблема тёмной материи достигла своеобразного парадоксального состояния. С одной стороны, астрофизические свидетельства в пользу существования невидимой массы на всех масштабах — от отдельных галактик до крупномасштабной структуры Вселенной — стали настолько многочисленными и разнообразными, что практически никто из серьёзных учёных не сомневается в реальности феномена. С другой стороны, многолетние попытки идентифицировать физическую природу этой субстанции неизменно оканчивались неудачей. WIMP-парадигма, долгое время казавшаяся наиболее многообещающей, оказалась под давлением постоянно ужесточающихся экспериментальных ограничений. MOND и её релятивистские расширения остаются привлекательной альтернативой для объяснения галактической динамики, но не могут столь же элегантно воспроизвести весь комплекс космологических данных. В научном сообществе нарастает ощущение, что решение загадки тёмной материи может потребовать пересмотра не отдельных деталей теории, а каких-то более глубоких оснований нашего понимания гравитации, пространства-времени или структуры материи. 

Глава 3. Тёмная энергия: сила, разрывающая космос

История тёмной энергии представляет собой, пожалуй, наиболее яркий пример того, как научная мысль, пройдя через отрицание и забвение, возвращается к однажды отвергнутой идее, чтобы обнаружить в ней глубочайшую истину о природе мироздания. В отличие от антиматерии, рождённой математической логикой, и тёмной материи, выросшей из астрономических наблюдений, концепция тёмной энергии имеет драматическую судьбу: впервые предложенная как теоретический курьёз, она была публично названа своим создателем «величайшей ошибкой», чтобы спустя десятилетия стать краеугольным камнем современной космологии и принести своим новым открывателям Нобелевскую премию.

Исходный пункт этой драмы относится к 1917 году, когда Альберт Эйнштейн, стремясь применить только что созданную им общую теорию относительности ко Вселенной в целом, опубликовал работу «Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie» («Космологические соображения к общей теории относительности») в Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften (Berlin, S. 142–152). В этой статье Эйнштейн столкнулся с фундаментальной трудностью: его исходные уравнения, описывающие гравитацию как искривление пространства-времени, предсказывали, что Вселенная не может быть статичной — она должна либо расширяться, либо сжиматься под действием собственной гравитации. Поскольку в то время астрономические наблюдения не давали никаких указаний на расширение, и сама мысль о нестационарной Вселенной казалась противоречащей здравому смыслу, Эйнштейн модифицировал свои уравнения, добавив в них дополнительный член с космологической постоянной Λ (лямбда). Этот член, интерпретируемый как энергия пустого пространства или космическое отталкивание, должен был в точности уравновесить гравитационное притяжение материи и обеспечить возможность существования статичной Вселенной. Сам Эйнштейн, представляя новую величину, записал уравнения в виде: Gμν+Λgμν=8πGc4TμνGμν+Λgμν=c48πGTμν, где член с Λ призван был компенсировать гравитационное воздействие материи.

Судьба космологической постоянной оказалась переменчивой. В 1922–1924 годах советский математик и геофизик Александр Александрович Фридман опубликовал две основополагающие работы — «О кривизне пространства» (Zeitschrift für Physik, 1922, Bd. 10, S. 377–386) и «О возможности мира с постоянной отрицательной кривизной» (Zeitschrift für Physik, 1924, Bd. 21, S. 326–332), — в которых показал, что уравнения Эйнштейна даже при наличии Λ допускают нестатические, то есть расширяющиеся или сжимающиеся решения. Первоначально Эйнштейн отреагировал на работу Фридмана критически и даже опубликовал короткую заметку, в которой утверждал, что Фридман допустил математическую ошибку; однако после переписки с Фридманом признал его правоту. Тем не менее, решающий удар по идее статичной Вселенной нанёс не теоретик, а наблюдатель: в 1929 году американский астроном Эдвин Пауэлл Хаббл, работая в обсерватории Маунт-Вилсон, опубликовал статью «A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae» («Соотношение между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей») в Proceedings of the National Academy of Sciences (Vol. 15, pp. 168–173), в которой на основе измерений красного смещения спектров галактик продемонстрировал, что Вселенная расширяется, причём скорость удаления галактик пропорциональна расстоянию до них — закон, известный ныне как закон Хаббла.

После открытия Хаббла Эйнштейн, по свидетельству очевидцев, в частности Георгия Гамова, назвал космологическую постоянную своей «величайшей ошибкой» (die grösste Eselei meines Lebens). Сам термин «космологическая постоянная», однако, сохранился в уравнениях общей теории относительности, и многие физики продолжали рассматривать её как допустимый, хотя и не обязательный элемент теории. На протяжении десятилетий Λ воспринималась как теоретическая возможность, лишённая наблюдательного обоснования, — нечто вроде математической диковины, не имеющей физического смысла. Лишь немногие теоретики, среди которых можно назвать бельгийского астронома Жоржа Леметра и советского физика Эраста Борисовича Глинера, в 1965 году выдвинувшего гипотезу о вакуумоподобном состоянии материи, способном вызывать антигравитационное отталкивание, продолжали размышлять о Λ. Глинер, в частности, опубликовал в 1965 году в Журнале экспериментальной и теоретической физики (т. 49, вып. 2, с. 542–548) статью «Алгебраические свойства тензора энергии-импульса вакуума», где показал, что вакуум может описываться тензором энергии-импульса, пропорциональным метрическому тензору, что эквивалентно введению Λ-члена; эта работа, по оценкам историков науки, стала важным шагом к современной концепции тёмной энергии.

Революция в понимании космологической постоянной произошла в конце 1990-х годов и была связана с наблюдениями сверхновых звёзд типа Ia. Сверхновые этого типа возникают в двойных звёздных системах, когда белый карлик, перетягивая вещество со звезды-компаньона, достигает критической массы — так называемого предела Чандрасекара, — и взрывается. Поскольку масса, при которой происходит взрыв, практически одинакова для всех таких сверхновых, их пиковая светимость оказывается стандартизованной: небольшие вариации корректируются по форме кривой блеска. Таким образом, сверхновые типа Ia служат «стандартными свечами» — объектами с известной абсолютной светимостью, измеряя видимый блеск которых, можно определить расстояние до них. Идея использования сверхновых Ia для космологических измерений созревала на протяжении 1980-х годов, и к середине 1990-х сформировались две конкурирующие международные коллаборации: Supernova Cosmology Project (SCP) под руководством Сола Перлмуттера из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и High-Z Supernova Search Team, возглавляемая Брайаном Шмидтом и Адамом Риссом.

Методология, использованная обеими группами, опиралась на тонкий анализ связи между красным смещением далёких сверхновых и расстоянием до них. В расширяющейся Вселенной красное смещение z служит мерой космологического времени: чем больше z, тем более раннюю эпоху мы наблюдаем. Если расширение замедляется под действием гравитации, как полагали практически все космологи до 1998 года, то сверхновые на больших красных смещениях должны казаться ярче, чем предсказывает модель равномерного расширения, то есть находиться ближе. Если же расширение ускоряется, картина будет обратной: далёкие сверхновые окажутся тусклее, а значит, дальше, чем ожидалось. Именно это и обнаружили исследователи.

8 января 1998 года на пресс-конференции, организованной Американским астрономическим обществом (AAS) в Вашингтоне, Сол Перлмуттер представил первые результаты проекта SCP. Как сообщал научный обозреватель Чарльз Петит в газете San Francisco Chronicle на следующий день: «Назовите это убегающей Вселенной, а мы находимся на её борту. Новое детальное изучение взрывающихся звёзд и огромных скоплений галактик, удалённых на миллиарды световых лет, по-видимому, указывает на то, что Вселенная не только будет расширяться вечно, вопреки некоторым теориям, но что её расширение начинает ускоряться». Позднее в том же году, в мае 1998 года, команда High-Z Supernova Search Team опубликовала в Astronomical Journal (Vol. 116, pp. 1009–1038) статью «Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant» («Наблюдательные свидетельства от сверхновых об ускоряющейся Вселенной и космологической постоянной»). Эта статья, авторами которой значились Адам Рисс, Алексей Филиппенко, Брайан Шмидт и их коллеги, стала формальной публикацией открытия и получила статус одной из самых цитируемых работ в истории астрофизики. Результаты обеих групп были независимы и согласованны: Вселенная не просто расширяется, но расширяется с ускорением, а это означает, что помимо гравитационного притяжения вещества существует некая сила противоположного знака, расталкивающая пространство. Именно эта сила и получила наименование «тёмная энергия» — термин, который, по-видимому, первым использовал космолог Майкл Тёрнер из Чикагского университета в 1998 году.

Признание открытия было стремительным. Уже в 2011 году Нобелевская премия по физике была присуждена Солу Перлмуттеру, Брайану Шмидту и Адаму Риссу «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдений далёких сверхновых». В пресс-релизе Нобелевского комитета отмечалось, что открытие «потрясло основы космологии» и заставило пересмотреть представления о составе Вселенной: согласно современным данным, тёмная энергия составляет около 68 процентов полной плотности энергии космоса, тёмная материя — около 27 процентов, и лишь около 5 процентов приходится на долю обычного, видимого вещества. Таким образом, наиболее фундаментальная субстанция мироздания оказалась и наименее понятой.

Что же представляет собой тёмная энергия с теоретической точки зрения? Простейшая и до недавнего времени наиболее влиятельная гипотеза отождествляет её с космологической постоянной Эйнштейна Λ. В квантовой теории поля энергия вакуума — то есть энергия основного, наинизшего состояния квантовых полей — также описывается тензором энергии-импульса, пропорциональным метрическому тензору, что делает вакуумную энергию естественным кандидатом на роль Λ. Однако попытка вычислить плотность этой энергии из первых принципов квантовой теории поля приводит к катастрофическому расхождению с наблюдениями. Простейшая оценка, основанная на суммировании нулевых колебаний всех квантовых полей вплоть до планковского масштаба, даёт значение, которое в 10¹²⁰ раз превышает наблюдаемую величину. Это расхождение, известное как «проблема космологической постоянной», было осознано ещё в 1960-х годах и с тех пор считается одной из глубочайших и болезненных загадок теоретической физики. Я. Б. Зельдович в 1967 году в работе «Космологическая постоянная и теория элементарных частиц» (Успехи физических наук, т. 95, вып. 1, с. 209–210) первым указал на связь между Λ и нулевыми колебаниями вакуума, положив начало дискуссии, которая не утихает до сих пор.

Осознание чудовищного несоответствия между теорией и наблюдениями стимулировало развитие альтернативных моделей тёмной энергии, в которых она не является строго постоянной, а эволюционирует со временем. Наиболее известной из таких моделей является «квинтэссенция» — термин, заимствованный из аристотелевской космологии, где он обозначал пятый элемент, отличный от земли, воды, воздуха и огня и образующий небесные сферы. В современной космологии квинтэссенция представляет собой гипотетическое скалярное поле, медленно меняющееся во времени и обладающее отрицательным давлением, что и вызывает ускоренное расширение. Впервые эта идея была предложена в 1988 году Бхаратом Рстрой и Полом Стейнхардтом, а затем развита в работах Роберта Колдуэлла, Рахула Дейва и Стейнхардта в конце 1990-х годов. В отличие от космологической постоянной, квинтэссенция допускает изменение плотности тёмной энергии со временем, что, в принципе, может быть проверено наблюдениями.

Данные, полученные в 2024–2025 годах, по-видимому, начинают склонять чашу весов в пользу динамической, эволюционирующей тёмной энергии. Ключевую роль в этом сыграли два крупных наблюдательных проекта: Dark Energy Survey (DES) и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Последний представляет собой спектроскопический инструмент, установленный на телескопе имени Мэйолла в Национальной обсерватории Китт-Пик и предназначенный для построения трёхмерной карты распределения галактик с целью измерения барионных акустических осцилляций — своеобразных «отпечатков» звуковых волн, распространявшихся в ранней Вселенной и запечатлённых в крупномасштабной структуре. В апреле 2024 года коллаборация DESI опубликовала результаты анализа данных за первый год наблюдений, которые показали, что модель с постоянной Λ описывает данные несколько хуже, чем модели с изменяющейся во времени тёмной энергией. Джошуа Фриман, один из основателей DES, и Аноуар Шаджиб, анализируя совокупность данных DES, DESI, Planck, SDSS и других проектов, опубликовали в 2025 году в Physical Review D результаты, указывающие на то, что плотность тёмной энергии за последние несколько миллиардов лет могла уменьшиться примерно на десять процентов. Авторы рассмотрели модели, основанные на аксионоподобных частицах с чрезвычайно малой массой, и показали, что такое уменьшение статистически предпочтительнее неизменной Λ. Эти результаты, разумеется, требуют дальнейшей проверки и подтверждения, но уже сейчас они вызвали оживлённую дискуссию в космологическом сообществе.

Тем временем оппоненты стандартной космологической модели выдвигали и более радикальные возражения. В конце 2024 года группа учёных из Университета Кентербери в Новой Зеландии во главе с Дэвидом Уилтширом опубликовала в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters (Vol. 537, p. L55) статью, в которой утверждалось, что наблюдаемое ускоренное расширение может быть иллюзией, порождённой неоднородным течением времени в различных областях космоса. Модель, названная «временным ландшафтом» (timescape), исходит из того факта, что реальная Вселенная не является однородной: она содержит плотные области, такие как галактики и их скопления, где гравитационное поле сильно и время течёт медленнее, и огромные космические пустоты — войды, где время течёт быстрее. Согласно расчётам Уилтшира и его коллег, для наблюдателя, находящегося внутри Млечного Пути, время течёт примерно на 35 процентов медленнее, чем для наблюдателя в войде. Эта разница в темпе времени, накапливаясь за миллиарды лет, может создавать видимость ускоренного расширения, которое в действительности является артефактом нашего положения в неоднородной Вселенной и нашего способа усреднения данных. Критики этой модели, впрочем, указывают, что для её надёжной проверки необходимы данные, выходящие за рамки сверхновых, — в частности, детальные измерения космического микроволнового фона и барионных акустических осцилляций, которые пока лучше согласуются с ΛCDM, хотя и не без известных напряжений, таких как хаббловская напряжённость (Hubble tension).

Философское и метафизическое значение концепции тёмной энергии выходит далеко за рамки астрофизики. Прежде всего, она радикально трансформирует наше представление о вакууме и о том, что́ есть «ничто». В классической физике и в здравом смысле вакуум — это пустота, отсутствие какого-либо содержания. Однако квантовая теория поля и космология наделяют вакуум энергией, давлением и способностью вызывать космическое ускорение. Как отмечается в современных обзорах, положительная энергия вакуума искривляет пространство-время таким образом, что Вселенная расширяется с ускорением. Таким образом, «пустота» оказывается не отсутствием сущего, а особой формой бытия: континуальной, недискретной субстанцией, пронизывающей всё пространство и существующей, по образному выражению Глинера, «вне времени и в вечном покое», пока её антигравитационное действие не начинает проявляться на космологических масштабах.

Далее, тёмная энергия ставит фундаментальные вопросы о границах познаваемости Вселенной. Если ускоренное расширение будет продолжаться или, тем более, усиливаться — сценарий так называемой «фантомной энергии», при котором плотность тёмной энергии растёт со временем, а масштабный фактор Вселенной обращается в бесконечность за конечное время, приводя к «Большому разрыву» (Big Rip), — то в отдалённом будущем все галактики, не связанные гравитационно с Млечным Путём, уйдут за космологический горизонт событий и станут принципиально ненаблюдаемыми. Более того, некоторые модели предсказывают, что ускорение способно в конечном счёте разорвать даже атомы и ядра. Это ставит вопрос о пределах эмпирического познания и о судьбе информации во Вселенной: если значительная часть космоса окажется навсегда недоступной наблюдению, то сама возможность построения полной космологической картины может быть ограничена не только техническими возможностями приборов, но и фундаментальной структурой пространства-времени.

Кроме того, тёмная энергия остро ставит проблему тонкой настройки Вселенной — одну из центральных тем современной философии науки. Наблюдаемое значение плотности тёмной энергии чрезвычайно мало по сравнению с теоретическими оценками, но при этом оно достаточно для того, чтобы вызвать ускорение на современном этапе космической эволюции. Если бы Λ была существенно больше, Вселенная начала бы ускоряться слишком рано, и крупномасштабные структуры, включая галактики, не успели бы сформироваться. Если бы она была существенно меньше или отрицательна, Вселенная могла бы сколлапсировать обратно, не породив наблюдателей. Это рассуждение, известное как антропный аргумент, было впервые применено к Λ Стивеном Вайнбергом в 1987 году в статье «Anthropic Bound on the Cosmological Constant» (Physical Review Letters, Vol. 59, p. 2607), где он показал, что существование наблюдателей накладывает верхний предел на допустимое значение космологической постоянной, довольно близкий к фактически наблюдаемому.

Таким образом, к середине 2020-х годов тёмная энергия остаётся одновременно триумфом и кризисом современной космологии. Триумфом — потому что стандартная космологическая модель ΛCDM, включающая тёмную энергию, тёмную материю и инфляцию, с удивительной точностью описывает широчайший круг наблюдательных данных: от спектра флуктуаций реликтового излучения, измеренных спутником «Планк», до распределения галактик в крупномасштабной структуре. Кризисом — потому что физическая природа тёмной энергии остаётся столь же загадочной, как и в момент её открытия, а теоретические предсказания расходятся с наблюдениями на сто двадцать порядков. Новые данные, полученные проектами DESI, DES и другими, лишь углубляют интригу: они намекают на то, что тёмная энергия может быть не константой, а динамической сущностью, и что простое отождествление её с космологической постоянной Эйнштейна, возможно, было преждевременным. Разрешение этой загадки потребует как новых наблюдательных инструментов — таких как космический телескоп «Евклид», запущенный Европейским космическим агентством в июле 2023 года, — так и новых теоретических прорывов, возможно, сравнимых по масштабу с созданием общей теории относительности и квантовой механики. Тёмная энергия, подобно антиматерии и тёмной материи, напоминает нам о том, что реальность далеко превосходит возможности нашего воображения и что самыми глубокими тайнами природы часто оказываются те, что скрываются не в далёких галактиках, а в самой структуре пространства и времени, в которой мы существуем.

Заметки о странной литературе. База. Ч. VI

Глава первая: Зарождение и формирование механистического материализма и философские предпосылки космического индифферентизма (XVII–XVIII века)

Истоки механистического материализма восходят к научной революции раннего Нового времени, когда происходила фундаментальная перестройка представлений о природе, её устройстве и принципах функционирования. Эта философская традиция, получившая наиболее полное выражение в трудах мыслителей XVII–XVIII веков, представляла собой не просто онтологическую позицию, но целостную методологическую программу познания, основанную на редукции всех природных явлений к законам движения и взаимодействия материальных частиц. Механистический материализм утверждал, что Вселенная представляет собой гигантский механизм, функционирующий по единым, универсальным законам, которые могут быть полностью познаны человеческим разумом.

Одним из первых и наиболее последовательных изложений универсального механизма стало сочинение Томаса Гоббса «Левиафан, или Материя, форма и власть государства церковного и гражданского» («Leviathan, or The Matter, Forme and Power of a Commonwealth Ecclesiasticall and Civil»), опубликованное в 1651 году. В первых главах этого труда Гоббс закладывает основания своей натуралистической философии, где человеческое восприятие, мышление и даже социальные институты рассматриваются как следствия механического движения материальных тел. «Жизнь есть не что иное, как движение членов», — утверждает философ, проводя последовательную аналогию между живым организмом и искусственным механизмом. Вторая глава «Левиафана» содержит апелляцию к принципу инерции, который станет краеугольным камнем механистической онтологии. Более систематическое изложение своей натурфилософии Гоббс представил в работе «О теле» («De Corpore»), изданной в 1655 году, где в частях II и III он предпринимает попытку отождествить фундаментальную физику с геометрией, утверждая, что пространственные отношения и движение исчерпывают собой все возможные свойства материи.

Параллельно с Гоббсом и во многом независимо от него механистическая философия развивалась во Франции, где центральной фигурой стал Рене Декарт. В посмертно опубликованном «Трактате о человеке» («Traité de l’homme», 1662, хотя работа была написана ранее) Декарт формулирует суть механистического понимания живого: «Я хотел бы, чтобы вы рассмотрели, что эти функции (включая страсть, память и воображение) следуют из одного лишь расположения органов машины столь же естественно, как движения часов или другого автомата следуют из расположения их противовесов и колёс». Однако декартовский механицизм существенно отличался от гоббсовского: будучи субстанциональным дуалистом, Декарт разделял протяжённую материю (res extensa) и мыслящий дух (res cogitans), утверждая принципиальную невозможность объяснения сознания через механические взаимодействия частиц. Тем не менее в области биологии и физики его подход оставался последовательно механистическим: животные и человеческое тело рассматривались как сложные автоматы, подчиняющиеся исключительно законам механики. Эта двойственность декартовского наследия — радикальный механицизм в объяснении телесных процессов при одновременном утверждении нематериальной души — создала проблемное поле, которое последующая материалистическая традиция будет стремиться преодолеть именно через отрицание второй составляющей.

Развитие механистической философии в XVII веке происходило в тесной связи с деятельностью научных сообществ. Во Франции эти идеи распространялись преимущественно через частные академии и салоны, в Англии — через Королевское общество. Среди ключевых фигур, разрабатывавших механистическую философию, следует назвать Пьера Гассенди, возродившего атомизм Эпикура, Марена Мерсенна, выступавшего координатором интеллектуальной жизни своего времени, а также английских мыслителей сэра Кенелма Дигби и Уолтера Чарлтона. Голландский натурфилософ Исаак Бекман в своих работах «Centuria» и «Journal» предложил теорию, основанную на двух компонентах — материи и движении, причём для объяснения материи он обратился к атомизму, а в объяснении движения поддержал идею инерции.

Особое место в истории механистического материализма занимает Исаак Ньютон. Его научная программа, изложенная в «Математических началах натуральной философии» («Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica», 1687), ввела в физику понятие дальнодействия — силы тяготения, которая действует на расстоянии без видимого материального посредника. Это ослабляло строгий механистический тезис о том, что всякое взаимодействие требует непосредственного контакта или передачи импульса через материальную среду. Однако именно успех ньютоновской физики в предсказании движения небесных и земных тел вдохновил последующие поколения философов на создание ещё более радикальных материалистических систем. Как отмечают исследователи, интерпретации научного наследия Ньютона в свете его мистических изысканий показывают, что он сам не рассматривал Вселенную как механистическую, но последующие мыслители, вдохновлённые его примером, восприняли именно механистическое прочтение его работ.

Кульминации механистический материализм достигает во французском, разумеется, материализме XVIII века, который представляет собой наиболее последовательное развитие идей, заложенных в предшествующем столетии. Этот период называют «золотым веком французского материализма». Ключевой фигурой здесь выступает Жюльен Офре де Ламетри, чья работа «Человек-машина» («L’homme machine», 1748) стала манифестом радикального материализма. Ламетри распространяет декартовскую концепцию животного-автомата на человека целиком, отвергая дуализм и утверждая, что все психические, нравственные и интеллектуальные функции являются производными от телесной организации. В этой работе, написанной в изгнании при дворе Фридриха II в Пруссии, Ламетри проводит последовательную редукцию человеческого существа к физическим механизмам: ощущения удовольствия и страдания выступают основой различения добра и зла, а самосохранение, стремление к счастью и физическое удовлетворение объявляются основными законами человеческого существования. Ламетри утверждает: «Чувство учит нас тому, чего мы не должны делать, потому что мы не желали бы, чтобы это делали нам». Примечательно, что именно Ламетри стал первым философом, открыто назвавшим себя материалистом; до него этот термин использовался как пейоративный, как синоним безбожника или последователя Спинозы.

Вершиной французского материализма стала работа Поля Анри Тири, барона д’Ольбаха «Система природы, или О законах мира физического и мира духовного» («Système de la nature, ou Des loix du monde physique et du monde moral»), опубликованная в 1770 году. Д’Ольбах систематизирует и доводит до логического завершения идеи механистического детерминизма, утверждая, что всё происходящее в мире с необходимостью вытекает из предшествующих причин. «Мы можем рассматривать современное состояние Вселенной как следствие её прошлого состояния и как причину того, что последует за ним», — формулирует д’Ольбах позицию, которая перекликается с более поздней и более известной формулировкой Лапласа. Эта работа, получившая широкий резонанс, была воспринята современниками как систематическое изложение атеистического мировоззрения и вызвала ожесточённую полемику.

Пьер Симон Лаплас, чья деятельность относится уже к концу XVIII — началу XIX века, сформулировал наиболее известное выражение механистического детерминизма в своём «Философском опыте о вероятностях» («Essai philosophique sur les probabilités», 1814). Лаплас писал: «Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как следствие её предшествующего состояния и как причину последующего. Интеллект, который в некоторый момент знал бы все силы, действующие в природе, и взаимное расположение составляющих её существ, если бы он был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, охватил бы в одной формуле движения величайших тел Вселенной и легчайшего атома; для него не было бы ничего недостоверного, и будущее, как и прошлое, предстало бы перед его взором». Эта формулировка стала классическим выражением онтологической установки механистического материализма, утверждающей полную предопределённость всех событий.

Философские основания механистического материализма включали несколько ключевых положений. Во-первых, это онтологический редукционизм — убеждение, что все сложные явления могут быть объяснены через свойства и движения простейших материальных частиц. Во-вторых, детерминизм — принцип, согласно которому каждое событие имеет достаточную причину в предшествующих состояниях системы, исключающий случайность и свободу воли. В-третьих, это номиналистическое отрицание внутренних, скрытых качеств и целевых причин: всё, что существует, должно быть объяснимо через количественно измеримые параметры — движение, массу, пространственное расположение. Методологически механистический материализм опирался на идеал научного объяснения, сформулированный в физике и механики: объяснить явление — значит представить его как результат действия законов движения материи, подобно тому, как работа часов объясняется через взаимодействие их деталей.

Полемика вокруг механистического материализма началась практически одновременно с его возникновением и велась по нескольким направлениям. Со стороны религиозных мыслителей критика была направлена против теологических следствий этой философии. Уже в XVII веке кембриджские платоники — группа философов, включавшая Ральфа Кедворта и Генри Мора, — выступили против механицизма, утверждая, что он ведёт к атеизму и отрицанию духовной субстанции. Они рассматривали материализм как угрозу не только религии, но и морали, поскольку детерминизм подрывал основания свободы воли и ответственности. Как уже было сказано, в это время «материализм» был пейоративным термином, использовавшимся для обозначения «нечестивых мыслителей», в одном ряду с такими ярлыками, как «атеист», «спинозист» или «хоббист».

В XVIII веке критика приняла более систематический характер. Немецкий философ Иммануил Кант, хотя и не отвергал механистическое объяснение природы полностью, указал на его границы в своей «Критике способности суждения» («Kritik der Urteilskraft», 1790). Кант утверждал, что принцип механизма недостаточен для объяснения живых организмов, которые требуют телеологического подхода. Он ввёл различение между конститутивным и регулятивным использованием принципа механизма, показывая, что механицизм является необходимым, но не единственным способом рассмотрения природы. Кант также критиковал то, что он называл «индифферентизмом» в философии — позицию, при которой утверждается, что нет рациональных оснований для предпочтения одной философской позиции другой. Для Канта индифферентизм представлял собой крайнюю форму скептицизма, подрывающую саму возможность метафизики как науки.

Фридрих Вильгельм Йозеф Шеллинг предложил альтернативную метафизическую программу, в рамках которой природа понимается не как мёртвый механизм, но как развивающееся органическое целое. Шеллинг ввёл понятие «абсолютного тождества» или «индифферентизма», утверждая, что субъективное и объективное, идеальное и реальное совпадают в абсолютном. Это представляло собой прямую альтернативу механистическому материализму, поскольку вводило в понимание природы момент внутренней активности и саморазвития, несводимый к внешнему механическому воздействию.

Последователями механистического материализма в этот период выступили, помимо уже названных французских материалистов, такие мыслители, как Клод Адриан Гельвеций, чья работа «Об уме» («De l’esprit», 1758) развивала сенсуалистическую теорию познания в материалистическом ключе, и Дени Дидро, который, хотя и был близок к механистической традиции, внёс в неё элементы органицизма и эволюционизма, особенно в таких работах, как «Сон Д’Аламбера» («Le Rêve de d’Alembert», 1769, опубликована посмертно). Дидро предложил более гибкую версию материализма, где материя наделяется чувствительностью и способностью к самоорганизации, что сближало его позицию с витализмом.

Важной линией развития механистического материализма в этот период стало его взаимодействие с виталистическими концепциями. Как отмечает современный исследователь Чарльз Вулф, механистический материализм в его ранней форме был не столь однозначно редукционистским, как это часто представляется. Анализ текстов Ламетри, Дидро и медицинских статей в «Энциклопедии» показывает, что материалисты XVIII века уделяли значительное внимание уникальности живых организмов, их способности к самоорганизации и развитию. Вулф утверждает, что материалистический проект этого периода был «значительно сфокусирован на "Жизни" и воплощённости» и обнаруживал «гораздо более тесную связь с тем, что мы теперь называем "витализмом"». Эта сложная и многомерная природа французского материализма позволяет увидеть в нём не просто примитивный редукционизм, но Традицию, исследующую вопросы воплощённости, чувственности и природы жизни.

Глава вторая: Расцвет научного материализма, диалектический поворот и оформление космического индифферентизма (XIX – начало XX века)

XIX век стал временем институционализации и радикализации механистического материализма. Этот период отмечен двумя разнонаправленными, но взаимосвязанными процессами: с одной стороны, естественнонаучный материализм, опиравшийся на успехи физиологии, химии и биологии, утверждал полную сводимость всех психических и жизненных явлений к физико-химическим процессам; с другой стороны, философская рефлексия над пределами механистического объяснения мира породила концепции, в которых индифферентность космоса по отношению к человеческим ценностям и смыслам становилась исходной онтологической интуицией.

Немецкий материализм середины XIX века возник как прямая реакция на идеалистическую философию Гегеля, которую его критики обвиняли в умозрительном конструировании действительности в ущерб эмпирическому исследованию. Ключевыми фигурами этого направления стали Людвиг Фейербах, Карл Фогт, Якоб Молешотт и Людвиг Бюхнер. Их работы, появившиеся в период между 1840-ми и 1860-ми годами, сформировали течение, которое современники называли «вульгарным материализмом» или «научным материализмом».

Людвиг Фейербах в своей главной работе «Сущность христианства» («Das Wesen des Christentums», 1841) заложил антропологическую основу для последующего материализма, хотя сам он предпочитал определять свою позицию как «антропологизм»: «Человек, — писал он во втором издании 1848 года, — объективирует свою сущность вне себя, а затем делает себя объектом этой объективированной сущности, превращённой в субъект; он мыслит себя, но как мыслящего другим существом, а именно существом, которое есть не что иное, как его собственное существо, взятое как объект». Хотя Фейербах избегал прямого отождествления духа с материей, его критика спекулятивного идеализма открыла путь для более радикальных материалистических построений.

Наиболее систематическое выражение научный материализм получил в работе Людвига Бюхнера «Сила и материя» («Kraft und Stoff», 1855). Книга выдержала при жизни автора двадцать одно издание и была переведена на все основные европейские языки. Бюхнер формулировал основное положение своего учения с предельной прямотой: «Нет силы без материи, нет материи без силы; оба понятия неразрывно связаны между собою и друг через друга обусловлены». Он утверждал, что все явления природы, включая сознание и мышление, суть «свойства известным образом организованной материи». В предисловии к первому изданию Бюхнер заявлял о своей цели «доказать неразрывную связь между силой и материей и вывести из этого основного закона все явления физического и духовного мира». Эта программа представляла собой прямое продолжение механистического материализма XVIII века, но обогащённая новейшими данными физиологии, химии и эволюционной биологии.

Якоб Молешотт в работе «Круговорот жизни» («Kreislauf des Lebens», 1852) развил тезис о зависимости психических состояний от физиологических процессов, утверждая, что «мышление есть такое же движение материи, как и всякое другое движение». Он применил принцип механистического детерминизма к объяснению нравственных и социальных явлений, что вызвало острую полемику. Карл Фогт, чья работа «Физиологические письма» («Physiologische Briefe», 1845–1847), а затем «Слепая вера и наука» («Köhlerglaube und Wissenschaft», 1854) содержали знаменитую формулу о том, что «мозг выделяет мысль так же, как печень выделяет желчь». Эта формула стала символом редукционистской программы, против которой объединились как идеалистические, так и религиозные критики.

Полемика вокруг немецкого материализма развернулась с необычайной остротой. Наиболее принципиальную критику предпринял Фридрих Альберт Ланге в своей фундаментальной работе «История материализма и критика его значения в настоящем» («Geschichte des Materialismus und Kritik seiner Bedeutung in der Gegenwart», 1866). Ланге, опираясь на неокантианскую философию, утверждал, что материализм не может обосновать собственные предпосылки, поскольку представление о материи само является продуктом познавательного аппарата человека. Ланге указывал на то, что материалистическая онтология неизбежно впадает в догматизм, поскольку принимает данные чувственного опыта за абсолютную реальность, не исследуя условия возможности самого опыта.

Параллельно с развитием научного материализма в Германии происходила трансформация этого направления в рамках марксистской философии. Карл Маркс и Фридрих Энгельс, восприняв материализм Фейербаха, переработали его в диалектический материализм, который сохранил механистическую основу в понимании природы, но дополнил её диалектическим методом, заимствованным (в преобразованном виде) у Гегеля. В работе «Анти-Дюринг» («Herrn Eugen Dührings Umwälzung der Wissenschaft», 1878) Энгельс дал развёрнутую характеристику материалистического понимания природы, утверждая, что «материя есть не что иное, как совокупность субстанций, из которых абстрагировано это понятие». Он стремился преодолеть ограниченность механистического материализма, который, по его мнению, был характерен для XVIII века, и дополнить его идеей развития.

В «Диалектике природы» («Dialektik der Natur», написана в 1873–1882, опубликована в 1925) Энгельс попытался систематизировать научные данные своего времени в рамках материалистической диалектики, выделив три основных закона диалектики. При этом он признавал ограниченность механистического подхода: «Механика XVIII века была последней завершённой механистической системой; её слабость заключалась в том, что она пыталась объяснить все явления из одних лишь механических движений». Однако критика Энгельса была направлена не против материализма как такового, а против его вульгарно-редукционистских форм.

Вторая половина XIX века ознаменовалась появлением философских концепций, которые можно рассматривать как оформление «космического индифферентизма» — позиции, утверждающей, что универсум безразличен к человеческим целям, ценностям и страданиям. Этот взгляд, имевший предшественников в античном скептицизме и в некоторых течениях французского материализма, получил систематическую форму в философии Артура Шопенгауэра, чья главная работа «Мир как воля и представление» («Die Welt als Wille und Vorstellung», 1819, второе издание 1844) предложила онтологию, в которой космос предстаёт как слепая, неразумная воля, безразличная к индивидуальному существованию.

Шопенгауэр писал: «Воля есть вещь в себе; она есть внутреннее содержание мира, сущность жизни, и она же есть то, что мы познаём в себе как волю». Механистический взгляд на природу, по Шопенгауэру, имеет значение лишь как феноменальное проявление этой воли, но сама воля не подчинена никаким разумным целям. В четвёртой книге своего главного труда он формулирует вывод, который становится основой для позднейших версий космического индифферентизма: «Жизнь представляет собой непрерывное страдание, как в силу своей сущности, так и в силу своей формы; время есть та форма, в которой воля к жизни являет себя как тщета своих стремлений». Мир Шопенгауэра индифферентен не в смысле отсутствия активности, но в смысле отсутствия заботы о благе живых существ: воля безразлично раздавливает индивида так же, как она его порождает.

Эдуард фон Гартман в своей работе «Философия бессознательного» («Philosophie des Unbewussten», 1869) синтезировал шопенгауэрианскую волюнтаристскую метафизику с гегелевской диалектикой и данными эмпирических наук, создав систему, в которой бессознательное начало выступает как единственная реальность, безразличная к человеческим устремлениям. Гартман утверждал, что мир управляется бессознательным разумом, который, однако, не обладает моральным измерением. Работа Гартмана выдержала двенадцать изданий при жизни автора и оказала значительное влияние на европейскую культуру рубежа веков.

В русской философской традиции мотивы космического индифферентизма развивал Константин Леонтьев, чьи эстетические и метафизические размышления, собранные в сборнике «Восток, Россия и Славянство» (1885–1886), утверждали безразличие космических процессов к нравственным категориям. Леонтьев писал: «Природа, как мы её знаем, есть не что иное, как процесс постепенного, безжалостного разрушения всего нежного, слишком сложного и слишком счастливого». В этом он сближался с европейскими версиями индифферентизма, хотя исходил из иных философских предпосылок.

На рубеже XIX–XX веков механистический материализм столкнулся с глубоким кризисом, вызванным развитием физики. Открытия в области электромагнетизма, радиоактивности, а затем и квантовая механика подорвали основания ньютоновской картины мира, на которую опиралась материалистическая философия. Фридрих Энгельс в предисловии к «Анти-Дюрингу» (1878) ещё мог утверждать, что «современный материализм есть по существу диалектический и не нуждается более в философии, стоящей над прочими науками». Однако уже в начале XX века физики, включая Вильгельма Вена, Макса Планка и Эрнста Маха, начали подвергать сомнению саму возможность построения материалистической онтологии на основе физических теорий.

Эрнст Мах в работе «Анализ ощущений» («Die Analyse der Empfindungen», 1886) выступил с феноменалистической критикой материализма, утверждая, что понятие материи есть не более чем экономическая абстракция, служащая для упорядочивания ощущений. Мах писал: «Мир состоит не из загадочных "вещей в себе", а из ощущений, которые в известных связях называются физическими, в других — психическими». Это вызвало полемику, в которой Владимир Ленин в работе «Материализм и эмпириокритицизм» (1909) пытался отстоять материалистическую онтологию против махистской критики, утверждая, что «понятие материи есть гносеологическое понятие, означающее объективную реальность, данную нам в ощущении». Однако эта полемика показала, что механистический материализм в его классической форме уже не может оставаться нечувствительным к новым научным данным.

Критика механистического материализма в этот период велась также с позиций философии жизни и витализма. Анри Бергсон в работе «Творческая эволюция» («L’Évolution créatrice», 1907) противопоставил механистическому пониманию природы понятие жизненного порыва (élan vital), который не может быть объяснён через взаимодействие материальных частиц. Бергсон писал: «Механизм требует, чтобы будущее было выводимо из прошлого, но в области жизни это не так. Жизнь развивается в направлении, которое не может быть предсказано из предшествующих состояний». Бергсон утверждал, что интеллект, сформированный в процессе эволюции для действия на материю, склонен воспринимать всё как механизм, но это есть лишь одна из возможных форм познания, не исчерпывающая полноты реальности.

Альфред Норт Уайтхед, чья работа «Наука и современный мир» («Science and the Modern World», 1925) подводила итог развитию научной мысли XIX века, подверг критике «примитивный материализм» как философскую позицию, неадекватную как новейшей физике, так и органической природе реальности. Уайтхед писал: «Материализм XVIII века был вполне последовательной философской системой, но развитие науки сделало её невозможной. Мы должны найти такую космологию, которая включила бы в себя данные физики, биологии и психологии в единое целое».

Последователями механистического материализма в этот период оставались представители научного естествознания, продолжавшие линию Бюхнера и Фогта, а также марксистские философы, которые, однако, вносили в материализм значительные коррективы в сторону диалектики. Среди них можно назвать Георгия Плеханова, чья работа «К вопросу о развитии монистического взгляда на историю» (1895) отстаивала материалистическое понимание истории, и Франца Меринга, автора «Истории германской социал-демократии» (1897–1898). В России последователями механистического материализма выступали так называемые «легальные марксисты», а позже, в советский период, группа «механистов» во главе с Любовью Аксельрод (Ортодокс) и Иваном Скворцовым-Степановым, которые в 1920-е годы вели острую полемику с «диалектиками» (Ароном Дебориным и его школой) о природе материалистической диалектики, утверждая приоритет механических законов над диалектическими.

Космический индифферентизм на рубеже веков нашёл своё выражение не только в философских системах, но и в художественной литературе, особенно в творчестве французских декадентов и русских символистов. Однако как самостоятельная философская позиция он получил наиболее систематическое обоснование в работах Фридриха Ницше, чьё учение о «воле к власти» и концепция вечного возвращения представляли собой последовательное утверждение безразличия космоса к человеческим ценностям. В работе «По ту сторону добра и зла» («Jenseits von Gut und Böse», 1886) Ницше писал: «В мире нет никакого нравственного миропорядка; это предположение противоречит истине». 

Глава третья: Кризис механистического материализма; поиски новой материалистической онтологии (середина XX – начало XXI века)

Двадцатый век принёс радикальную трансформацию механистическому материализму. Этот период характеризуется, с одной стороны, фундаментальной критикой механистического мировоззрения со стороны феноменологии, постструктурализма и процессуальной философии, а с другой — неожиданным возрождением материалистических интуиций в новых контекстах, включая спекулятивный реализм, новый материализм и даже философию искусственного интеллекта. Космический индифферентизм, ранее существовавший преимущественно как философская позиция, обрёл в XX веке художественное воплощение в литературе ужасов и научной фантастике, а в начале XXI века превратился в актуальную этико-философскую рамку для осмысления места человечества в эпоху антропоцена и технологической сингулярности.

Критика механистического материализма во второй половине XX века приобрела систематический и институционализированный характер. Одним из наиболее влиятельных критиков выступил Альфред Норт Уайтхед, чья философия процесса, изложенная в работе «Процесс и реальность» («Process and Reality», 1929), предложила альтернативную онтологию, преодолевающую, по мысли автора, «бифуркацию природы» — фатальное разделение между природой как она переживается и природой как причиной этого переживания. Уайтхед утверждал, что механистический материализм содержит фундаментальную ошибку, которую он называл «ошибкой конкретности, неуместно применённой» (fallacy of misplaced concreteness): абстракции физики (атомы, масса, движение) ошибочно принимаются за конкретную реальность, тогда как в действительности они суть лишь удобные для определённых целей абстракции. Уайтхед писал: «Природа есть нечто большее, чем механизм. Она есть организм, и её развитие есть процесс органического роста». Эта критика заложила основание для традиции процессуальной философии, которая в лице таких последователей, как Чарльз Хартсхорн и позднее Мэттью Сигалл, продолжает утверждать, что Вселенная не является мёртвым механизмом, но обладает внутренней ценностью, опытом и даже своего рода «душевностью» (panexperientialism). Как отмечает Сигалл в своей современной интерпретации этой традиции, философия процесса предлагает «космос, одушевлённый опытом и смыслом», напрямую противостоя «нарративу о холодной и мёртвой Вселенной», который унаследован от механистического материализма.

Французская философия второй половины XX века также внесла существенный вклад в переосмысление материалистической традиции. Луи Альтюссер в работах «За Маркса» («Pour Marx», 1965) и «Читать “Капитал”» («Lire le Capital», 1965, в соавторстве) предпринял попытку очистить марксистский материализм от гегельянских наслоений и восстановить его научную строгость. Альтюссер ввёл понятие «структурной причинности» (causalité structurale), которое позволяло мыслить детерминацию без редукции к механическим взаимодействиям. В полемике с советским диалектическим материализмом (диаматом) Альтюссер утверждал, что марксизм есть «теория специфической эффективности структур», а не вульгарный материализм, сводящий надстройку к экономическому базису. Эта позиция, однако, вызвала критику со стороны тех, кто усматривал в ней отход от материалистической ортодоксии.

В постструктуралистской традиции критика механистического материализма приняла форму радикального переосмысления понятия материи. Жиль Делёз и Феликс Гваттари в работе «Тысяча плато» («Mille plateaux», 1980) развили концепцию материи как активной, самоорганизующейся и наделённой имманентными способностями к дифференциации. Они противопоставили «механистический материализм» тому, что можно назвать «виталистическим материализмом», где материя понимается не как пассивный субстрат, приводимый в движение внешними силами, но как поле интенсивностей, порождающее формы из самой себя. Как отмечает современный исследователь Чарльз Вулф в работе «Читая материализм» («Lire le matérialisme», 2020), Делёз и Ленин, два, казалось бы, несовместимых мыслителя, в действительности сходятся в одном: оба противопоставляют «глупому» или «базовому» материализму то, что они называют «интеллигентным материализмом» (matérialisme intelligent). Вулф пишет: «В двадцатом веке два совершенно разных мыслителя, Ленин и Делёз, возвращаются к вопросу о “базовом” или “глупом” материализме и противопоставляют ему то, что они называют “интеллигентным материализмом”». Этот поворот позволил реабилитировать материализм не как примитивный редукционизм, но как сложную онтологию, способную учитывать активность материи, её самоорганизацию и даже зачатки чувственности.

Параллельно с философской критикой механистического материализма происходило оформление космического индифферентизма как самостоятельной культурной и литературной традиции. Наиболее яркое выражение эта позиция получила в творчестве американского писателя Говарда Филлипса Лавкрафта, чьи рассказы, создававшиеся в 1920–1930-х годах, легли в основание того, что позднее получило название «лавкрафтовский ужас» (Lovecraftian horror) или «космицизм» (cosmicism). Лавкрафт в эссе «Сверхъестественный ужас в литературе» («Supernatural Horror in Literature», 1927, опубликовано в 1945) сформулировал кредо своего подхода: «Истинная жуть заключается в том, чтобы дать читателю ощущение неведомых внешних сил, чьё воздействие на человечество столь же чудовищно, сколь и бессмысленно, и чья природа не поддаётся постижению с точки зрения человеческой психологии». В своих поздних произведениях — «Хребты безумия» («At the Mountains of Madness», 1936) и «Тень над Иннсмутом» («The Shadow over Innsmouth», 1936) — Лавкрафт развил этот взгляд в последовательную космологию, где Вселенная предстаёт как безразличный, механистический порядок, в котором человеческое существование лишено какого-либо особого значения.

Исследователь творчества Лавкрафта Даррел Роденизер в диссертации «“Мёртвое не может вечно лежать”: ужас и страх в прозе Г. Ф. Лавкрафта» («“That is not dead which can eternal lie”: Horror and terror in the fiction of H. P. Lovecraft», 2006) отмечает эволюцию взглядов писателя от ранних, опиравшихся на психоаналитические модели страха, к поздней, более последовательной версии космического индифферентизма. Роденизер пишет: «Увлечение автора философией космического индифферентизма привело его к (колеблющемуся) отказу от этноцентрических и антропоцентрических установок, тем самым лишив вытесненное его способности ужасать. На смену этому в поздней прозе Лавкрафта приходит возвышенный страх перед космосом, слишком огромным, чтобы быть понятым. Внешние силы предстают не как источники ужаса, но как пути к пониманию не-антропоцентрической, механистической Вселенной». Этот переход от «ужаса» (horror) к «страху» (terror) знаменует собой превращение космического индифферентизма из психологической реакции в онтологическую позицию: если ранний Лавкрафт ещё апеллировал к человеческому страху перед неизвестным, то поздний утверждает необходимость принять безразличие космоса как фундаментальную истину.

В современной философской дискуссии концепция космического индифферентизма, или «космицизма», обрела новую жизнь в связи с этическими вопросами, поставленными развитием искусственного интеллекта. В работе 2025 года «Космицизм и искусственный интеллект: за пределы человекоцентричного ИИ» («Cosmicism and Artificial Intelligence: Beyond Human-Centric AI») исследователь из Кембриджского университета предлагает использовать лавкрафтовскую философию как эвристическую рамку для осмысления вызовов, связанных с появлением нечеловеческих форм интеллекта. Автор утверждает: «Космицизм с его акцентом на незначительности человечества в огромной, безразличной Вселенной предлагает провокационную оптику для переоценки целей, траектории и этического обоснования ИИ». В рамках этого подхода развивается концепция «космической скромности» (cosmic humility), которая предполагает признание пределов человеческого понимания и необходимость разрабатывать системы, ориентированные не на контроль и доминирование, но на сосуществование и сдерживание.

Особое значение в этой новой этике приобретает различение между злонамеренностью и безразличием. Как отмечается в исследовании: «Центральное аналитическое различие, подчёркиваемое космицизмом, заключается в том, что агентам необязательно быть злонамеренными, чтобы быть катастрофическими; безразличие — действие в соответствии с целями, которые не ставят человеческое процветание на первое место — может производить исходы, которые являются экзистенциально вредными». Это различие позволяет переформулировать проблему «выравнивания» (alignment) ИИ: вопрос не в том, чтобы гарантировать добрую волю искусственного интеллекта, но в том, чтобы признать, что системы, оптимизирующие собственные, непрозрачные для человека цели, могут причинить вред именно в силу своего безразличия к человеческим ценностям.

В начале XXI века также произошло неожиданное возрождение интереса к механистическому материализму как философской позиции. В 2025 году вышла книга Кокшотта и Майкелсона «Защищая материализм: непростая история атома в науке и философии» («Defending Materialism: The Uneasy History of the Atom in Science and Philosophy»), в которой предпринята попытку реабилитировать механистический материализм, очистив его от наслоений как диалектического материализма (диамата), так и постмарксистской критики. Как отмечает в рецензии Джонатан Фарди, авторы книги стремятся «возобновить материализм, но такого рода, который, как можно было бы подумать, мёртв как собака: механистический материализм». Они утверждают, что представление о механике, восходящее к Ньютону, было несправедливо скомпрометировано как «вульгарный марксизм», тогда как в действительности оно остаётся научно строгим и необходимым для понимания как природы, так и общества. Авторы проводят линию от античных атомистов через Ньютона к Марксу, чья докторская диссертация была посвящена греческому атомизму, и утверждают, что «механицизм и материализм — это одно и то же», а все попытки преодолеть механистический материализм на деле являются формами идеализма.

Одновременно с этим развивается традиция, которую можно назвать «органическим материализмом» или «биологическим органицизмом». Мыслитель Камила Квапиньска в диссертации «О спекулятивном отношении мышления и материи» («On the speculative relationship between thought and matter», 2024) разрабатывает теорию биологического органицизма на основе переосмысления работ Шеллинга и Уайтхеда. Философ Квапиньска утверждает, что механистический материализм содержит фундаментальную ошибку — «бифуркацию природы» (bifurcation of nature), то есть разделение природы как переживаемой и природы как причины этого переживания. Органический материализм, по мысли автора, преодолевает это разделение, утверждая, что «мышление укоренено в материи» и что материя сама обладает внутренней активностью и способностью к самоорганизации. В рамках этого подхода критика механистического материализма переплетается с критикой глобального капитализма, который, по мнению автора, тотализирует специфическую «космотехнику» (cosmotechnics), основанную на механистическом мировоззрении, и тем самым ограничивает био- и ноо-разнообразие.

Полемика между сторонниками и критиками механистического материализма в XXI веке ведётся по нескольким линиям. Во-первых, это спор о том, возможно ли непротиворечивое материалистическое объяснение сознания. Философы, такие как Дэвид Чалмерс, утверждают, что механистический материализм не может объяснить феномен сознания (трудную проблему), тогда как сторонники элиминативного материализма (Пол Черчленд) настаивают, что наше интуитивное представление о сознании есть не более чем народная психология, подлежащая замене научным объяснением. Во-вторых, это дискуссия о природе детерминизма и свободы воли: сторонники компатибилизма (Дэниел Деннетт) утверждают, что механистическая картина мира совместима с моральной ответственностью, тогда как их оппоненты настаивают на необходимости преодоления механистического редукционизма для сохранения человеческой агентности. Как отмечается, «главные пункты дебатов между антропическими механицистами и анти-механицистами по-прежнему сосредоточены на двух темах: сознании и свободе воли».

В области политической философии спор о механистическом материализме принял форму дискуссии о природе марксистской диалектики. Сторонники «новой материалистической» школы (Беннетт, Брайдотти) утверждают, что традиционный марксистский материализм слишком механистичен и не способен учесть агентность нечеловеческих акторов — животных, экосистем, технологий. В противовес им защитники классического марксизма (включая авторов книги «Защищая материализм») настаивают, что именно механистический материализм, понятый в его научной строгости, остаётся единственной последовательной основой для критической теории. Как пишут Кокшотт и Майкелсон, их цель — «воссоединить Маркса с наукой механики, логикой, теорией информации и диалектикой (как методом, а не онтологией), чтобы открыть новое пространство для материалистической мысли, которое воспринимает научность работы Маркса всерьёз».

Космический индифферентизм в современной культуре также претерпел трансформацию. Если у Лавкрафта это была философия безнадёжности и отчаяния перед лицом безразличного космоса, то в современных интерпретациях он превращается в этический ресурс для выработки «пост-антропоцентрической» позиции. В работах по философии технологий и экологической этики космический индифферентизм предлагается как средство преодоления человеческой гордыни и выработки более ответственного отношения к тем формам существования, которые не укладываются в антропоцентрические рамки. Как сформулировано в исследовании по этике ИИ: «Космицизм приглашает нас отказаться от человекоцентризма и признать пределы нашего понимания, принять потенциальную автономию нечеловеческих интеллектов и проектировать системы, которые ставят во главу угла сосуществование, а не доминирование».

Таким образом, истории механистического материализма показывает, что эти концепции, возникшие в XVII–XVIII веках и получившие классическое оформление в XIX веке, не только не исчезли в XX–XXI веках, но претерпели сложную эволюцию. Механистический материализм, подвергнутый радикальной критике со стороны процессуальной философии, постструктурализма и новых материализмов, нашёл неожиданных защитников в лице философов, стремящихся восстановить его научную строгость и политическую актуальность. Космический индифферентизм, перейдя из философских трактатов в художественную литературу и затем в современную этику, превратился из пессимистической онтологии в ресурс для выработки пост-антропоцентрической позиции, способной ответить на вызовы экологического кризиса и технологической сингулярности. 

Заметки о странной литературе. База. Ч. V

Глава 1. Зарождение и развитие концепций термодинамической эсхатологии: от тепловой смерти к космологическому остыванию

Философское предвосхищение вселенского охлаждения как неизбежного итога мирового процесса прослеживается уже в XVIII столетии, задолго до того, как термодинамика обрела статус строгой научной дисциплины. Французский астроном Жан Сильвен Байи (Jean Sylvain Bailly) в 1777 году в своих трудах по истории астрономии и в последующей переписке с Вольтером высказал предположение, что все небесные тела обладают внутренним теплом и находятся на различных стадиях остывания; Луна, по его мнению, уже достигла состояния чрезмерного холода, тогда как Юпитер остаётся слишком горячим для возникновения жизни. Конечное состояние мироздания Байи описывал как «равновесие», в котором прекращается всякое движение. Эта интуитивная догадка, опиравшаяся на астрономические наблюдения и представления о постепенном остывании планет, содержала в себе зародыш идеи, которая спустя столетие обретёт строгую термодинамическую формулировку. 

Ключевая фигура на этом этапе — Уильям Томсон (William Thomson), впоследствии лорд Кельвин (Lord Kelvin). В 1852 году он публикует работу «О всеобщей тенденции в природе к рассеянию механической энергии» (On a Universal Tendency in Nature to the Dissipation of Mechanical Energy), в которой впервые в явной форме формулирует следствия второго начала термодинамики для эволюции физических систем. Томсон утверждает, что хотя общее количество энергии в изолированной системе остаётся неизменным (первое начало), её способность производить полезную работу неуклонно уменьшается из-за процессов трения, теплопередачи и прочих диссипативных явлений. Механическое движение и энергия, затраченная на его создание, естественным образом стремятся к рассеянию и исчерпанию. Эта работа заложила концептуальную основу для представлений о необратимости энергетических превращений в масштабах, выходящих далеко за пределы лабораторных экспериментов. Наиболее полное выражение идеи Томсона о космологических следствиях второго начала получают в 1862 году в статье «О возрасте солнечного тепла» (On the age of the Sun's heat). Здесь он вновь подтверждает свою приверженность принципу неразрушимости энергии и принципу всеобщего рассеяния энергии, ведущему к диффузии тепла, прекращению полезного движения (работы) и истощению потенциальной энергии, «невозвратно утраченной» в материальной вселенной. В этом тексте Томсон формулирует знаменитую дилемму, которая станет предметом многолетних дискуссий: «Результатом неизбежно было бы состояние всеобщего покоя и смерти, если бы вселенная была конечной и предоставленной существующим законам. Но невозможно вообразить предел протяжённости материи во вселенной; и поэтому наука указывает скорее на бесконечный прогресс, через бесконечное пространство, действия, включающего превращение потенциальной энергии в ощутимое движение, а затем в тепло, чем на единый конечный механизм, заводящийся подобно часам и останавливающийся навсегда». Эта цитата исключительно важна для понимания философской позиции Томсона: с одной стороны, он постулирует логическую неизбежность «состояния всеобщего покоя и смерти» для конечной системы, с другой — вводит метафизическое соображение о невозможности мыслить предел материи, оставляя открытой возможность бесконечного космического процесса. Одновременно Томсон формулирует то, что впоследствии назовут парадоксом тепловой смерти (heat death paradox): если бы Вселенная существовала бесконечно долго, она уже достигла бы состояния термодинамического равновесия, однако наличие звёзд, температурных перепадов и продолжающихся процессов производства энтропии свидетельствует о том, что Вселенная не бесконечно стара.

В последующие годы идеи Томсона получили развитие в работах Германа фон Гельмгольца (Hermann von Helmholtz) и Уильяма Рэнкина (William Rankine). Оба учёных отдавали должное приоритету Томсона, однако в своих интерпретациях они пошли дальше, придав концепции более категоричный характер. Гельмгольц утверждал, что из работ Томсона следует неизбежность завершения существования Вселенной в состоянии «тепловой смерти» (Hitzetod). Рэнкин, в свою очередь, писал о «конце всех физических явлений» как о логическом выводе из принципа диссипации энергии. Важно отметить, что сам Томсон не использовал термин «тепловая смерть» и сохранял определённую метафизическую осторожность в своих выводах; в более поздних размышлениях он допускал возможность восстановления рассеянной энергии в форме «vis viva» и, следовательно, обратимого движения — что потребовало бы «творческого акта или акта, обладающего подобной силой». Это замечание знаменательно тем, что Томсон вводит теологическую или трансцендентальную оговорку, признавая границы чисто физического описания вселенской эволюции. В 1867 году Рудольф Клаузиус (Rudolf Clausius), один из основоположников термодинамики, вводит понятие энтропии и формулирует второе начало в его классическом виде. Именно Клаузиус придал концепции тепловой смерти её наиболее завершённую и строгую форму, определив её как «состояние […] финального термического равновесия Вселенной», рассматриваемой как замкнутая система. Согласно Клаузиусу, энтропия замкнутой системы стремится к максимуму, и когда этот максимум достигнут, система переходит в состояние, лишённое макроскопической динамики, — «мёртвое» состояние.

Уже на раннем этапе развития термодинамической космологии концепция тепловой смерти встретила принципиальную критику, исходившую от наиболее авторитетных физиков-теоретиков того времени. Людвиг Больцман (Ludwig Boltzmann), развивавший статистическое истолкование второго начала, указал на вероятностный характер роста энтропии. Согласно его воззрениям, состояние термодинамического равновесия является наиболее вероятным, но не единственно возможным; в достаточно больших временных масштабах возможны флуктуации, возвращающие систему в состояние с меньшей энтропией. Больцман в своих лекциях и статьях 1870–1890-х годов неоднократно подчёркивал, что наблюдаемая нами локальная стрела времени и относительно низкая энтропия Вселенной могут быть объяснены как результат гигантской флуктуации в океане равновесного состояния. Ещё более радикальную позицию занял Анри Пуанкаре (Henri Poincaré), который в 1890 году сформулировал свою знаменитую теорему о возвращении (Poincaré recurrence theorem). Согласно этой теореме, для систем с конечным фазовым объёмом, подчиняющихся законам классической механики, через достаточно большой, но конечный промежуток времени система возвращается в состояние, сколь угодно близкое к исходному. Пуанкаре использовал этот результат для аргументации против неизбежности тепловой смерти Вселенной, указывая, что даже если Вселенная достигнет состояния равновесия, статистически неизбежны флуктуации, выводящие её из этого состояния. Дискуссия между сторонниками необратимости космической эволюции и защитниками возвратимости определила философское напряжение, которое сохранялось на протяжении всего последующего развития космологии. Если первые исходили из экстраполяции второго начала на всю Вселенную как на замкнутую систему, то вторые подчёркивали условность такого применения и указывали на существование механизмов (гравитация, квантовые эффекты), которые могут нарушать простую термодинамическую экстраполяцию.

Следующий принципиальный этап наступил в XX столетии с появлением релятивистской космологии. В 1922 году российский физик и математик Александр Александрович Фридман опубликовал работу «О кривизне пространства» (Über die Krümmung des Raumes), в которой, опираясь на уравнения общей теории относительности Эйнштейна, вывел принципиально важное следствие: Вселенная не может находиться в статическом состоянии. Уравнения Фридмана (Friedmann equations) показывали, что характер эволюции Вселенной — расширение или сжатие — определяется её средней плотностью. Фридман впервые строго математически обосновал возможность нестационарной Вселенной, указав, что «она когда-то могла быть сжата до невообразимо малого объёма (точки) с веществом гигантской плотности и, следовательно, в настоящее время Вселенная должна расширяться». Первоначально Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) отнёсся к этим выводам скептически и в 1917 году ввёл в свои уравнения космологическую постоянную (λ-член), чтобы сохранить статическую модель. Однако в 1929 году Эдвин Хаббл (Edwin Hubble), проанализировав спектры далёких галактик, обнаружил закономерность, получившую название закона Хаббла: величина красного смещения пропорциональна расстоянию до галактики, что интерпретировалось как доказательство расширения Вселенной. Открытие Хаббла, изложенное в статье «Соотношение между расстоянием и лучевой скоростью среди внегалактических туманностей» (A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae), превратило фридмановскую математическую модель в эмпирически обоснованную космологическую картину. С этого момента проблема конечной судьбы Вселенной приобрела новое измерение. Если Вселенная расширяется, то возможны два принципиально различных сценария: либо расширение будет продолжаться бесконечно, либо гравитация в конце концов остановит расширение и сменит его сжатием. В первом случае Вселенную ожидало Большое охлаждение (в термодинамическом смысле); во втором — Большое сжатие.

В 1970-е годы концепция Большого охлаждения получила новое развитие в работах астрофизика Джамала Ислама (Jamal Islam) и физика Фримена Дайсона (Freeman Dyson), которые независимо друг от друга провели детальный анализ долгосрочной эволюции расширяющейся Вселенной. Ислам в серии статей, начиная с 1977 года, систематически исследовал процессы, которые будут происходить по мере исчерпания ядерного топлива в звёздах, остывания звёздных остатков и постепенного приближения Вселенной к состоянию термодинамического равновесия. Дайсон в своей знаменитой статье 1979 года «Время без конца: физика и биология в открытой Вселенной» (Time Without End: Physics and Biology in an Open Universe) поставил вопрос о принципиальной возможности сохранения жизни и разума в условиях неуклонного охлаждения и расширения. Дайсон показал, что если скорость остывания подчиняется определённым закономерностям, то при достаточно медленном метаболизме цивилизации могут существовать сколь угодно долго, совершая конечное число операций на бесконечном временном интервале. Эта работа вызвала оживлённую полемику, в которой критики, в частности Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и Гленн Старкман (Glenn Starkman) в более поздних публикациях 1990-х годов, указывали на то, что Дайсон недооценил влияние космологической постоянной и квантовых эффектов, которые вносят неустранимые ограничения в возможность бесконечного продления жизни. Тем не менее работы Ислама и Дайсона ознаменовали переход от умозрительных термодинамических экстраполяций XIX века к конкретному астрофизическому моделированию. Были определены временные масштабы различных стадий остывания Вселенной, начиная от прекращения звездообразования через 10¹²–10¹⁴ лет после Большого взрыва и заканчивая эпохой, когда останутся лишь чёрные дыры, которые в свою очередь будут испаряться за счёт излучения Хокинга на временах порядка 10¹⁰⁰ лет.

Параллельно с развитием физических моделей в XX веке продолжалась философская дискуссия о правомерности применения термодинамических понятий ко Вселенной как целому. Макс Планк (Max Planck), один из основоположников квантовой физики, высказал скептическое замечание, что фраза «энтропия Вселенной» не имеет смысла, поскольку не допускает точного определения. Эта позиция была поддержана рядом других физиков и философов науки, указывавших на методологическую некорректность экстраполяции термодинамических понятий на всю Вселенную. В 2008 году Уолтер Гранди (Walter Grandy) сформулировал эту критику в более развёрнутой форме: «Довольно самонадеянно говорить об энтропии Вселенной, о которой мы всё ещё так мало знаем, и мы задаёмся вопросом, как можно определить термодинамическую энтропию для Вселенной и её основных составляющих, которые никогда за всё время своего существования не находились в равновесии». Ласло Тиса (László Tisza) добавил к этому, что «если изолированная система не находится в равновесии, мы не можем связать с ней энтропию». Ганс Адольф Бухдаль (Hans Adolf Buchdahl) писал о «совершенно неоправданном допущении, что Вселенная может рассматриваться как закрытая термодинамическая система». Эта методологическая критика имела принципиальное значение для философского осмысления. Она указывала на то, что применение термодинамических понятий к космологии требует не простой экстраполяции, но разработки новой теоретической основы, учитывающей специфику гравитационных систем и нестационарность Вселенной.

В 1970–1980-е годы космологическая дискуссия о конечной судьбе Вселенной приобрела характер противостояния двух основных сценариев: Большое сжатие и Большое замерзание. Физик Джон Уилер (John Wheeler), внёсший значительный вклад в теорию чёрных дыр, стал одним из ведущих сторонников сценария сжатия. Для Уилера этот сценарий был не просто физической возможностью, но и эстетически привлекательной концепцией, позволяющей рассматривать каждую чёрную дыру как «экспериментальную модель» конечного состояния Вселенной. Как признавался сам Уилер, его приверженность Большому сжатию частично проистекала из эстетических соображений — этот сценарий легче было представить и он обладал внутренней замкнутостью. В этот же период были предприняты попытки определить среднюю плотность Вселенной и на этой основе сделать выбор между двумя сценариями. Ранние оценки, учитывавшие только видимую материю, давали плотность, недостаточную для остановки расширения, что склоняло чашу весов в пользу Большого замерзания. Однако предположения о существовании скрытой массы (тёмной материи) оставляли открытой возможность того, что суммарная плотность окажется критической. Важным этапом в развитии космологической мысли стало появление теории космологической инфляции в начале 1980-х годов. В 1980 году Алексей Старобинский предложил модель, основанную на модификации уравнений Эйнштейна путём добавления члена, пропорционального квадрату кривизны пространства-времени, что позволило описать стадию экспоненциального расширения на ранних этапах эволюции Вселенной. В том же году Алан Гут (Alan Guth) опубликовал статью «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» (The Inflationary Universe: A Possible Solution to the Horizon and Flatness Problems), в которой утверждалось, что инфляционная модель позволяет решить основные парадоксы стандартной космологии Большого взрыва. Инфляционная теория имела непосредственное отношение к проблеме конечной судьбы Вселенной, поскольку она объясняла, почему наблюдаемая Вселенная имеет пространственно плоскую геометрию и почему её расширение ускоряется. 

Глава 2. Утверждение сценария Большого замерзания: от инфляции к тёмной энергии и космологическому консенсусу

В конце 1980-х годов космологическая картина конечной судьбы Вселенной оставалась принципиально неопределённой. Инфляционная теория, разработанная Аланом Гутом (Alan Guth), Андреем Линде (Andrei Linde) и другими, успешно объясняла крупномасштабную однородность и пространственную плоскостность наблюдаемой Вселенной, однако не давала однозначного ответа на вопрос о том, будет ли расширение продолжаться вечно или сменится сжатием. Ответ зависел от двух ключевых параметров: средней плотности материи во Вселенной и значения космологической постоянной (Λ), которая после работ Эйнштейна долгое время считалась равной нулю. В 1984 году Яков Борисович Зельдович и его коллеги в работе «Космологическая постоянная и инфляционная Вселенная» (The Cosmological Constant and the Inflationary Universe) указали, что инфляционная теория сама по себе не предсказывает нулевое значение Λ, и что вопрос о конечной судьбе Вселенной остаётся открытым для эмпирического решения. В это время большинство астрофизиков склонялись к модели Вселенной с критической плотностью, но без космологической постоянной (модель Эйнштейна — де Ситтера), в которой расширение постепенно замедляется, но никогда не останавливается полностью, стремясь к нулевой скорости асимптотически. В такой модели Вселенную ожидало бесконечное охлаждение — сценарий, который всё чаще стали называть «Big Freeze» (Большое замерзание) или «Big Chill» (Большое охлаждение).

Различие между этими двумя терминами в научной литературе оставалось размытым, но постепенно сформировалось смысловое разграничение. «Big Freeze» чаще использовался для обозначения термодинамической эсхатологии, подчёркивая неизбежное приближение температуры к абсолютному нулю в расширяющейся Вселенной, тогда как «Big Chill» акцентировал именно процесс постепенного остывания как доминирующий фактор, определяющий ход космической эволюции после завершения звездообразования. В философской и научно-популярной литературе оба термина зачастую использовались как синонимы, однако в строгих космологических работах предпочтение отдавалось описательным конструкциям: «asymptotic cooling», «heat death in an expanding universe», «the final state of an open universe». Сущностная идея обоих наименований оставалась единой: в отсутствие внешнего воздействия или смены космологической парадигмы Вселенная, расширяющаяся вечно, неизбежно приходит к состоянию, в котором все запасы свободной энергии исчерпаны, температурные градиенты выравнены, и никакая направленная работа становится невозможной.

Важнейшим методологическим достижением этого периода стало осознание того, что проблема конечной судьбы Вселенной более не может решаться исключительно на основе термодинамических аналогий XIX века, но требует синтеза релятивистской космологии, физики элементарных частиц и астрофизики звёздной эволюции. Именно такой синтез был осуществлён в 1999 году Фредом Адамсом (Fred Adams) и Грегом Лафлином (Greg Laughlin) в их монографии «Пять эпох Вселенной: внутри физики вечности» (The Five Ages of the Universe: Inside the Physics of Eternity). Авторы предложили периодизацию космической эволюции, которая стала стандартной для последующего обсуждения сценария «Big Freeze». Согласно этой периодизации, Вселенная последовательно проходит через эпоху первозданного хаоса (Primordial Era), звёздную эпоху (Stelliferous Era), эпоху вырождения (Degenerate Era), эпоху чёрных дыр (Black Hole Era) и, наконец, эпоху вечной тьмы (Dark Era). В последней эпохе, наступающей после испарения последних чёрных дыр, Вселенная представляет собой крайне разреженную среду из фотонов, нейтрино, электронов и позитронов, температура которой стремится к абсолютному нулю по мере космологического расширения. Адамс и Лафлин подчеркнули, что «всё, что когда-либо было звёздами, планетами или живыми существами, будет неумолимо размыто до состояния почти полной энтропии, где единственными оставшимися структурами будут редкие и разрозненные частицы, движущиеся по инерции в пустоте». Эта работа, сочетавшая детальное астрофизическое моделирование с философски насыщенной рефлексией о месте человека во времени, сыграла ключевую роль в популяризации концепции «Big Freeze» и утверждении её в качестве основной рабочей гипотезы среди астрофизиков.

Решающий поворот в космологии конечных состояний произошёл в 1998–1999 годах, когда две независимые исследовательские группы — Supernova Cosmology Project под руководством Сола Перлмуттера (Saul Perlmutter) и High-Z Supernova Search Team под руководством Брайана Шмидта (Brian Schmidt) и Адама Рисса (Adam Riess) — представили результаты наблюдений сверхновых типа Ia, которые неопровержимо свидетельствовали об ускоренном расширении Вселенной. В статье «Наблюдения сверхновых типа Ia на больших красных смещениях показывают космологическую постоянную» (Observations of Type Ia Supernovae at High Redshift Indicate a Cosmological Constant, 1998) и последующих публикациях авторы показали, что расстояния до сверхновых оказываются систематически большими, чем предсказывают модели с замедляющимся расширением, что может быть объяснено только наличием положительной космологической постоянной или иной формы тёмной энергии с отрицательным давлением. Открытие ускоренного расширения имело фундаментальное значение для судьбы Вселенной. Если расширение ускоряется, то сценарий «Big Crunch» становится невозможным даже при наличии дополнительной скрытой массы — Вселенная будет расширяться не просто вечно, но с возрастающей скоростью. Это означало, что «Big Freeze» превращается из одного из возможных вариантов в наиболее вероятный финал для наблюдаемой Вселенной. В 2003 году совместная команда WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) во главе с Чарльзом Беннеттом (Charles Bennett) опубликовала результаты точного измерения параметров Вселенной, которые окончательно утвердили стандартную космологическую модель ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), в которой доля тёмной энергии составляет около 70%, а общая плотность в точности равна критической, что ведёт к бесконечному ускоренному расширению.

После 1998 года дискуссия о конечной судьбе Вселенной сместилась с дилеммы «Big Crunch против Big Freeze» на более тонкие вопросы о характере асимптотического состояния в условиях ускоряющегося расширения. Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) и Гленн Старкман (Glenn Starkman) в серии статей, начиная с 1999 года, подвергли критике оптимистические выводы Фримена Дайсона о возможности бесконечного существования жизни в открытой Вселенной. В работе «Жизнь, Вселенная и ничто: жизнь и смерть в открытой Вселенной» (Life, the Universe, and Nothing: Life and Death in an Open Universe, 1999) они показали, что существование положительной космологической постоянной накладывает принципиальные ограничения: в мире с отталкивающей тёмной энергией любая конечная система рано или поздно будет изолирована космологическим горизонтом, и обмен энергией с окружающей средой станет невозможен. Краусс и Старкман писали: «В присутствии космологической постоянной, даже если вещество и излучение остынут до абсолютного нуля, само существование горизонта де Ситтера делает невозможным извлечение неограниченного количества информации или совершение бесконечного числа операций. Вселенная, в которой доминирует космологическая постоянная, является термодинамически конечной, несмотря на бесконечное время жизни». Этот аргумент вызвал полемику, в которой сторонники Дайсона указывали на возможность использования тонких квантовых эффектов, однако в целом консенсус склонился к тому, что ускоряющееся расширение делает «тепловую смерть» ещё более неизбежной и к тому же накладывает жёсткие границы на любые формы организованной деятельности в далёком будущем.

Философское осмысление этих результатов привело к углублению метафизических аспектов концепции «Big Freeze». Если в XIX веке тепловая смерть воспринималась как аргумент в пользу конечности Вселенной во времени или как свидетельство необходимости трансцендентного вмешательства, то в начале XXI века она стала рассматриваться как следствие фундаментальных свойств пространства-времени. Физик и философ Дэвид Альберт (David Albert) в своей работе «Время и случайность» (Time and Chance, 2000) поставил вопрос о том, как именно следует интерпретировать стрелу времени в космологической перспективе: если Вселенная расширяется ускоренно и энтропия продолжает расти, то «начальное» состояние с низкой энтропией требует специального объяснения. Альберт критиковал инфляционную космологию за то, что она, по его мнению, лишь отодвигает проблему начальных условий, не решая её. В ответ сторонники инфляции, в частности Андрей Линде (Andrei Linde), утверждали, что в рамках теории вечной инфляции (eternal inflation) можно построить самосогласованную картину, в которой наша область Вселенной является лишь одной из бесчисленных «карманных вселенных», и вопрос о глобальной энтропии теряет традиционный смысл.

Методологическая критика, восходящая к Планку и Тиса, не утихала. В 2002 году философ науки Роберт Клайбер (Robert Klee) в статье «Тепловая смерть Вселенной: метафизическое злоупотребление физикой?» (The Heat Death of the Universe: A Metaphysical Abuse of Physics?) высказал мнение, что экстраполяция второго начала термодинамики на всю Вселенную представляет собой незаконный переход от локальных лабораторных обобщений к глобальному космологическому утверждению. Он утверждал, что такой переход оправдан лишь в том случае, если Вселенная рассматривается как изолированная термодинамическая система, но именно этот постулат требует обоснования, которого до сих пор не представлено. В ответ физики-космологи, в частности Джордж Эллис (George Ellis), указывали, что общая теория относительности позволяет непротиворечиво определить глобальную энтропию для фридмановских моделей, и что наблюдаемые свойства реликтового излучения и крупномасштабной структуры подтверждают рост энтропии с момента Большого взрыва. Эллис в работе 2006 года «Проблемы космологической термодинамики» (Issues in Cosmological Thermodynamics) подчеркнул, что хотя полное термодинамическое описание Вселенной в целом остаётся недостижимым, определённые асимптотические свойства могут быть установлены с высокой степенью надёжности.

В 2000-е годы термин «Big Freeze» окончательно закрепился как в научной, так и в научно-популярной литературе. В 2003 году известный космолог Мартин Рис (Martin Rees) в своей книге «Наша последняя час: выживет ли человеческий разум в XXI веке?» (Our Final Hour: A Scientist's Warning) использовал сценарий Большого замерзания как неизбежный космический фон, на котором разворачивается вся история разума. Он писал: «Даже если человечество переживёт все ближайшие катастрофы, даже если оно расселится по галактике, в далёком будущем его ждёт медленное угасание по мере того, как Вселенная будет расширяться и остывать. Звёзды погаснут, материя распадётся, и останется лишь разреженный газ, температура которого неуклонно стремится к абсолютному нулю». Рис, однако, не рассматривал этот сценарий как повод для пессимизма, а скорее как контекст, в котором осмысляется ценность каждого мгновения существования. Эту же линию развивал астрофизик Марио Ливио (Mario Livio) в книге «Ускоряющаяся Вселенная» (The Accelerating Universe, 2000), где он подчёркивал, что открытие тёмной энергии делает наше космическое будущее одновременно более ясным и более странным: «Мы живём в момент космической истории, когда мы впервые можем определить не только прошлое, но и отдалённое будущее Вселенной. Это будущее — бесконечное охлаждение, разрежение и, в конечном счёте, полная термодинамическая стагнация».

Критические голоса в этот период звучали не только со стороны философов, но и со стороны физиков, предлагавших альтернативные сценарии. Одним из наиболее последовательных критиков линейной экстраполяции ΛCDM-модели был Роджер Пенроуз (Roger Penrose). В своей работе 2004 года «Дорога к реальности» (The Road to Reality) и в последующих публикациях, включая статью «Перед Большим взрывом: космология конформного циклического цикла» (Before the Big Bang: An Outrageous New Perspective on the Cosmos, 2006), он предложил альтернативную модель конформной циклической космологии (CCC), в которой бесконечно долгое состояние тепловой смерти, достигаемое в расширяющейся Вселенной, оказывается конформно эквивалентным сингулярному началу следующего космологического цикла. Пенроуз утверждал, что такой подход снимает парадокс «тепловой смерти», превращая её из окончательного финала в переходное состояние между эонами. Критика Пенроуза в адрес стандартной модели была жёсткой: он называл интерпретацию тёмной энергии как космологической постоянной «временным решением» и настаивал на необходимости фундаментально новой физики. Однако большинство космологов восприняли модель CCC как спекулятивную, не имеющую надёжного эмпирического подтверждения.

К 2010 году сценарий Большого остывания/замерзания прочно утвердился в качестве стандартного представления о конечной судьбе Вселенной в рамках ΛCDM-модели. Сущностные идеи, лежащие в его основе, могут быть сведены к трём основным положениям. Во-первых, это идея необратимости: Вселенная, будучи однажды запущена из состояния с низкой энтропией, неуклонно движется к состоянию максимальной энтропии, и в отсутствие внешнего воздействия этот процесс не может быть обращён. Во-вторых, это идея асимптотической пустоты: расширение, которое к тому же ускоряется, приводит к тому, что любая конечная область пространства со временем теряет связь с остальной Вселенной, и плотность энергии стремится к нулю. В-третьих, это идея термодинамической конечности: несмотря на бесконечную временную протяжённость, общее количество свободной энергии, которое может быть использовано для совершения работы, ограничено, что накладывает предел на сложность структур, способных существовать в таком мире. Философская нагрузка этих идей состояла в том, что они требовали переосмысления традиционных представлений о вечности, смысле и месте сознания в космической перспективе. Последователями такого подхода стали не только физики-космологи, но и философы, работающие в области философии времени, философии физики и этики дальнего будущего, среди которых следует назвать Ника Бострома (Nick Bostrom), разрабатывающего проблематику экзистенциальных рисков, и Дерека Парфита (Derek Parfit), в чьих работах по этике и метафизике личности обсуждаются последствия космологической конечности для ценностных суждений.

Глава 3. Консолидация парадигмы Большого замерзания: ΛCDM-модель, философская рефлексия и современные дискуссии

К началу 2010-х годов космологическая картина мира обрела ту степень определённости, которая позволила говорить о консенсусе, невиданном со времён дискуссий о статической Вселенной. Стандартная космологическая модель ΛCDM (Lambda-Cold Dark Matter), в которой доля тёмной энергии составляет около 70%, тёмной материи — около 25%, а обычного барионного вещества — лишь 5%, стала общепринятой основой для всех дальнейших рассуждений о прошлом и будущем Вселенной. Эта модель, подтверждённая данными космических обсерваторий WMAP (2003, 2009) и Planck (2013, 2018), а также многолетними наблюдениями сверхновых типа Ia, давала однозначный ответ на вопрос о конечной судьбе: Вселенная будет расширяться вечно и с ускорением, что неизбежно ведёт к сценарию, получившему окончательное наименование «Big Freeze» (Большое замерзание) или «Big Chill» (Большое охлаждение). Терминологическое различение между этими двумя понятиями сохранялось, но не носило принципиального характера: «Big Freeze» чаще использовался в контексте термодинамической эсхатологии, акцентируя приближение температуры к абсолютному нулю, тогда как «Big Chill» подчёркивал сам процесс остывания как доминирующий фактор эволюции. В научной литературе оба термина зачастую использовались как взаимозаменяемые, обозначая единую концепцию, в которой расширение и охлаждение приводят к полной термодинамической стагнации.

Фундаментальным трудом, закрепившим эту концепцию в массовом научном сознании, стала монография Фреда Адамса (Fred Adams) и Грега Лафлина (Greg Laughlin) «Пять эпох Вселенной: внутри физики вечности» (The Five Ages of the Universe: Inside the Physics of Eternity), опубликованная в 1999 году издательством Simon & Schuster и многократно переиздававшаяся в последующие годы. Авторы, оба работавшие в Мичиганском университете, предложили периодизацию космической истории, которая стала стандартной для всех последующих обсуждений. Согласно этой периодизации, Вселенная последовательно проходит через пять эпох. Первая — Первобытная эра (Primordial Era) — время сразу после Большого взрыва, когда ещё не сформировались звёзды. Вторая — Звёздная эра (Stelliferous Era) — охватывает настоящее время и всю историю существования звёзд и галактик, которые мы наблюдаем. Третья — Эра вырождения (Degenerate Era) — наступает после того, как все звёзды исчерпают своё топливо, и во Вселенной останутся лишь вырожденные остатки: белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры. Четвёртая — Эра чёрных дыр (Black Hole Era) — время, когда даже эти остатки исчезают, белые карлики и нейтронные звёзды распадаются в результате протонного распада (если он существует), оставляя только чёрные дыры. Пятая — Тёмная эра (Dark Era) — финальное состояние, в котором испарились и чёрные дыры, и Вселенная представляет собой предельно разреженный газ фотонов, нейтрино, электронов и позитронов, температура которого неуклонно стремится к абсолютному нулю по мере космологического расширения. Адамс и Лафлин подчёркивали, что временны́е масштабы этих эпох настолько чудовищны, что привычные человеческие представления о времени оказываются совершенно непригодными: Звёздная эра длится около 10¹⁴ лет, Эра вырождения — до 10²⁵ лет, Эра чёрных дыр — до 10¹⁰⁰ лет, а Тёмная эра простирается в бесконечность.

В 2001 году вышла программная статья Шона Кэрролла (Sean Carroll) «Космологическая постоянная» (The Cosmological Constant), опубликованная в журнале Living Reviews in Relativity, которая стала одним из наиболее цитируемых обзоров по данной теме. Кэрролл, работавший в Чикагском университете, а затем в Калтехе, систематически изложил все аргументы в пользу ΛCDM-модели и подробно разобрал альтернативные сценарии. Он писал: «Если тёмная энергия действительно является космологической постоянной, то расширение Вселенной в конечном счёте станет экспоненциальным, с постоянной скоростью удвоения масштабного фактора. Это означает, что любая конечная область пространства со временем окажется изолированной космологическим горизонтом, и обмен информацией между удалёнными наблюдателями станет невозможным». В этой работе Кэрролл также ввёл в широкий оборот понятие «космологический горизонт де Ситтера» (de Sitter horizon), которое стало ключевым для понимания термодинамических ограничений в ускоряющейся Вселенной. Парадоксальным образом, хотя Вселенная расширяется вечно, объём доступной для наблюдателя области остаётся конечным из-за существования горизонта, подобно тому, как в чёрной дыре информация не может покинуть пределы горизонта событий.

Критическая линия, восходившая ещё к Максу Планку (Max Planck), не утихала и в XXI веке, обретая новые аргументы и нюансы. В 2008 году Уолтер Гранди (Walter Grandy) в работе, посвящённой основаниям термодинамики, сформулировал скептическую позицию в максимально жёсткой форме: «Довольно самонадеянно говорить об энтропии Вселенной, о которой мы всё ещё так мало знаем, и мы задаёмся вопросом, как можно определить термодинамическую энтропию для Вселенной и её основных составляющих, которые никогда за всё время своего существования не находились в равновесии». Ласло Тиса (László Tisza) добавил к этому, что «если изолированная система не находится в равновесии, мы не можем связать с ней энтропию». Ганс Адольф Бухдаль (Hans Adolf Buchdahl) писал о «совершенно неоправданном допущении, что Вселенная может рассматриваться как закрытая термодинамическая система». Эта методологическая критика имела принципиальное значение, поскольку указывала на то, что экстраполяция второго начала термодинамики на всю Вселенную представляет собой незаконный переход от локальных лабораторных обобщений к глобальному космологическому утверждению. В ответ на это Джордж Эллис (George Ellis) и другие физики-космологи указывали, что общая теория относительности позволяет непротиворечиво определить глобальную энтропию для фридмановских моделей, и что наблюдаемые свойства реликтового излучения и крупномасштабной структуры подтверждают рост энтропии с момента Большого взрыва. Спор между этими позициями так и не был окончательно разрешён, но практика космологических исследований продолжала опираться на предположение о применимости термодинамических понятий ко Вселенной в целом, что позволяло строить количественные модели её отдалённого будущего.

В 2010 году вышла статья «Тёмная энергия и термодинамика Вселенной» (Dark Energy and the Thermodynamics of the Universe), в которой группа исследователей под руководством Шина-Ичиро Андо (Shin-ichiro Ando) предприняла попытку количественно оценить вклад различных компонентов Вселенной в общую энтропию. Результаты показали, что подавляющий вклад (более 95%) в энтропию современной Вселенной вносят сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся в центрах галактик. Это открытие имело важное философское значение: оно означало, что энтропия Вселенной определяется не столько равномерным распределением тепла, сколько гравитационной структурой, и что процесс роста энтропии неразрывно связан с образованием и последующим испарением чёрных дыр. Ли Смолин (Lee Smolin), физик-теоретик из Института периметра, использовал этот аргумент для более радикального вывода: «Давно известно, что гравитация играет ключевую роль в удержании Вселенной от термодинамического равновесия. Гравитационно связанные системы обладают отрицательной теплоёмкостью — то есть скорости их компонентов увеличиваются, когда энергия удаляется. … Такая система не эволюционирует к однородному равновесному состоянию. Напротив, она становится всё более структурированной и гетерогенной по мере фрагментации на подсистемы». Смолин тем самым предлагал альтернативное видение, в котором гравитация выступает не как фактор, ускоряющий тепловую смерть, а как механизм, постоянно порождающий новую структуру и откладывающий наступление равновесия на неопределённо долгий срок.

Полемика между сторонниками неизбежности тепловой смерти и защитниками более сложных сценариев достигла пика в дискуссии о так называемых «больцмановских мозгах» (Boltzmann brains). Эта проблема, восходящая к идеям Людвига Больцмана о флуктуациях, получила новое звучание в контексте ΛCDM-модели. Если Вселенная существует бесконечно долго и достигает состояния термодинамического равновесия, то в силу статистических флуктуаций рано или поздно должны возникать спонтанные конфигурации частиц, идентичные человеческому мозгу со всеми его воспоминаниями и ощущениями. Более того, таких «флуктуационных мозгов» должно возникать бесконечно много, тогда как «нормальных» наблюдателей, возникших в результате биологической эволюции, — лишь конечное число. Отсюда следовал парадоксальный вывод: если теория верна, то подавляющее большинство сознательных существ во Вселенной — это случайные флуктуации, а не продукты эволюции. Шон Кэрролл, один из ведущих космологов, писал по этому поводу: «Мы не утверждаем, что больцмановские мозги существуют — мы пытаемся их избежать». Парадокс больцмановских мозгов стал серьёзным вызовом для ΛCDM-модели, заставив многих физиков усомниться в том, что тепловая смерть является окончательным состоянием, или искать механизмы, которые предотвращают бесконечное существование равновесной Вселенной. Кэрролл и его коллеги предложили несколько путей разрешения этой проблемы, включая гипотезу о том, что правильное понимание квантовой теории гравитации может показать, что некоторые вакуумные состояния не допускают динамической эволюции и не могут поддерживать образование флуктуационных структур. Брайан Грин (Brian Greene) в своей книге «Ткань космоса» (The Fabric of the Cosmos) сформулировал дилемму с предельной ясностью: «Я уверен, что я не больцмановский мозг. Однако мы хотим, чтобы наши теории так же соглашались с тем, что мы не больцмановские мозги, но до сих пор оказывалось удивительно трудно заставить их это сделать».

В 2020-е годы дискуссия о конечной судьбе Вселенной приобрела новое измерение в связи с развитием теории струн, многомировой интерпретации (multiverse) и конформной циклической космологии (CCC) Роджера Пенроуза. Пенроуз, один из наиболее авторитетных критиков стандартной модели, в серии работ, включая книгу «Циклы времени: необычайный новый взгляд на Вселенную» (Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe, 2010), развивал альтернативный сценарий, в котором тепловая смерть одной вселенной становится началом следующей. Согласно Пенроузу, в бесконечно далёком будущем, когда Вселенная достигнет состояния максимальной энтропии и вся материя распадётся на безмассовые частицы, исчезает различие между пространственными и временны́ми масштабами — происходит так называемое «конформное сглаживание» (conformal smoothing). Это состояние оказывается математически эквивалентным сингулярному состоянию Большого взрыва, что позволяет говорить о циклической последовательности эонов. Пенроуз утверждал, что следы предыдущего эона можно обнаружить в наблюдаемых данных, в частности в виде концентрических кругов в реликтовом излучении, однако эти утверждения встретили скептическое отношение со стороны большинства космологов, которые сочли статистическую значимость таких наблюдений недостаточной.

В 2025 году, уже в самое недавнее время, вышла работа Алекса Биттла (Alex Bittle) под названием «Как это закончится: физические и философские импликации судьбы нашей Вселенной» (How It Will End: Physical and Philosophical Implications of the Fate of Our Universe), представленная в качестве выпускной квалификационной работы в Университете ДеПау. Эта работа, выполненная под руководством философа Эйвери Арчера и физиков Александра Комивеса и Марсии Маккеллиган, представляет собой характерный пример междисциплинарного подхода, сложившегося к середине 2020-х годов. Биттл подробно анализирует ΛCDM-модель, включая наблюдения реликтового излучения, инфляционную теорию и уравнения, описывающие эволюцию масштабного фактора Вселенной. Затем он сравнивает различные сценарии конечной судьбы, включая «Big Chill» (продолжающееся ускоренное расширение) и «Big Crunch» (коллапс в сингулярность). Особое внимание в работе уделено философским импликациям: Биттл обсуждает эпистемологические проблемы, связанные с ΛCDM-моделью, роль неопределённостей в научных выводах, а также возможные связи с религиозными концепциями, включая проблему тонкой настройки, космологический аргумент и антропный принцип. Эта работа показывает, что к середине 2020-х годов концепция «Big Chill» не только прочно утвердилась в физике, но и стала предметом систематического философского осмысления, в рамках которого обсуждаются вопросы о пределах научного познания, природе времени и месте человеческого сознания в космической перспективе.

Ключевые философские и метафизические идеи, сопровождавшие развитие этих концепций, на протяжении всей их истории вращались вокруг нескольких центральных тем. Первая тема — это вопрос о смысле и ценности в перспективе бесконечного угасания. Если Вселенная неуклонно движется к состоянию, в котором невозможна никакая организованная деятельность, то какое значение могут иметь человеческие устремления, знания и творчество? Некоторые философы, следуя за Фрименом Дайсоном, пытались найти оптимистический ответ, указывая на возможность бесконечного продления сознания через замедление метаболизма и использование тонких физических эффектов. Другие, подобно Лоуренсу Крауссу и Гленну Старкману, доказывали, что в мире с положительной космологической постоянной даже теоретически невозможно совершить бесконечное число операций, что налагает абсолютный предел на существование разума. Вторая тема — это проблема начала и конца, которая в контексте ΛCDM-модели обретает новую остроту. Если Вселенная имеет начало в Большом взрыве и конец в тепловой смерти, то она предстаёт как конечная система в пространстве-времени, что порождает вопросы о том, что было «до» и что будет «после». Инфляционная теория и мультивселенная предлагают способы уйти от этих вопросов, помещая нашу Вселенную в более широкий контекст, однако цена такого решения — отказ от возможности эмпирической проверки. Третья тема — это проблема наблюдателя, которая находит своё наиболее парадоксальное выражение в аргументе больцмановских мозгов. Если теория предсказывает, что случайные флуктуации должны порождать бесконечно больше наблюдателей, чем эволюционные процессы, то как мы можем быть уверены, что сами не являемся такими флуктуациями? Это рассуждение подрывает доверие к научному познанию в целом, поскольку если я — больцмановский мозг, то мои воспоминания о научных экспериментах и теоретических выводах могут быть ложными.

В современной науке и философии можно назвать широкий круг исследователей, изучающих эти вопросы. В физике это прежде всего Фред Адамс и Грег Лафлин, чья периодизация космической истории стала стандартной; Шон Кэрролл, развивавший термодинамическую интерпретацию ΛCDM-модели; Лоуренс Краусс, исследовавший ограничения на существование жизни в ускоряющейся Вселенной; Алан Гут и Андрей Линде, чья инфляционная теория заложила основания для понимания начальных условий. В философии это Дэвид Альберт, работавший над проблемой стрелы времени и начальных условий; Ник Бостром, развивавший проблематику экзистенциальных рисков в космологической перспективе; Дерек Парфит, чьи работы по этике и метафизике личности рассматривают последствия конечности существования для ценностных суждений. В последние годы к этой традиции примкнули и молодые исследователи, такие как Алекс Биттл, чья работа 2025 года демонстрирует продолжающуюся актуальность этих вопросов для нового поколения учёных.