Книга О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга - Томас Хертог

вследствие вибраций внезапно усиливается, усилится и инфляция. Линде и Виленкин утверждали, что, хоть такие области, возможно, встречаются редко, более высокий темп инфляции в них означает, что они будут занимать большие объемы – настолько большие, что там всегда будут существовать области, где скачки усиления будут побеждать и где инфлатон будет продолжать парить на высоком энергетическом уровне. Получается, что с глобальной точки зрения инфляция очень похожа на разгул пандемии – это самоподдерживающийся процесс, в котором области инфляции порождают новые инфляционные очаги, а те, в свою очередь, генерируют локальные Большие взрывы или даже новую инфляцию – и так далее, до бесконечности.

Очевидно, что идея «вечной инфляции» приводит к радикально новому взгляду на наше прошлое. Происхождение инфляции тогда заключается в том, что никакого происхождения нет вообще. Инфляция оказывается не кратким всплеском первичного расширения, связанного с тем, как обрело существование само пространство-время, но непрекращающимся и неистощимым механизмом генерации вселенных. «Вселенная в целом есть самовоспроизводящаяся система, – писал Линде – которая не имеет конца, а возможно, и начала»[133]. Вся наблюдаемая Вселенная в этом случае лишь остров в пространстве гораздо большего масштаба. Космос в глобальном масштабе представляет собой сложную сверхструктуру – мультивселенную. В пределах отдельной островной области квантовые вибрации, растянутые до космических масштабов, становятся очагами образования галактик. Но при растяжении до гораздо больших масштабов эти дрожания будут генерировать миры совершенно иного вида. Если бы мы смогли каким-то образом взглянуть на космос снаружи, мы бы увидели сложную космическую мозаику медленно расширяющихся островных вселенных; в этой мозаике лоскуты пространства, в которых окончание инфляции запустило цикл эволюции, погружены в гигантское, возможно, бесконечное, подверженное инфляции пространство. В некоторых островных вселенных будет существовать паутина галактик, простирающаяся до горизонтов, доступных наблюдениям с телескопом «Джеймс Уэбб». В других, где инфляции довелось резко прекратиться, для образования галактических структур вряд ли наберется достаточно вещества. Перемещение из одной островной вселенной в другую полностью исключено даже в принципе, потому что быстрое расширение океана инфляции сделает пересечение расширяющегося пролива, разделяющего разные «острова», физически невозможным даже для света. Получается, что в любом практическом смысле каждая островная вселенная будет вести себя как отдельная самостоятельная Вселенная.

Эта картина физической реальности поистине озадачивает. Она напоминает одну из бесконечных вселенных Томаса Райта. Этот живший в XVIII веке часовой мастер, архитектор и астроном-самоучка из Дарэма на севере Англии, обгоняя свое время, представлял себе Млечный Путь одной из бесконечного числа галактик, каждая из которых содержит огромное скопище звезд. Его схематические наброски безграничного пространства, насыщенного сферическими галактиками, как газированная вода пузырьками, выглядят очень похожими на некоторые из современных визуализаций инфляционной мультивселенной (см. рис. 7 на вклейке). Бесконечная вселенная Райта восхитила Иммануила Канта, который и назвал галактики «островными вселенными». Умозрительные догадки Райта и Канта были важным шагом на пути к пониманию строения «большой Вселенной», но эта картина мира была принята только в 1925 году, когда Хаббл установил, что спиральные туманности на небе действительно представляют собой далекие галактики. Наша Вселенная сразу стала в миллионы раз больше. Но произведенное Хабблом расширение границ нашего мира бледнеет в сравнении с тем, которое произойдет, если подтвердится предложенная современными теоретиками инфляции картина бесконечной мультивселенной.

В то же время сложная фрактальная космография мультивселенной нас пугает. В вечно расширяющейся инфляционной мультивселенной вы в конце концов всегда найдете островную вселенную с галактикой – точной копией Млечного Пути, с Солнечной системой, копирующей нашу, с таким же домом на такой же точно улице, в котором сидит ваш двойник и читает эту книгу. Более того, такая копия будет не одна – их будет бесконечно много. Как-то раз я попробовал испытать эту идею на моей младшей дочери Саломе – она была решительно против.

Во время чудесного обеда в Кембридже, устроенного в честь 60-летия Стивена – а у Стивена был настоящий дар принимать гостей, – Андрей Линде вспомнил их первую встречу, причем сделал это так, как это мог сделать только русский физик. Это было в Москве в 1981 году. Стивен должен был прочесть лекцию об инфляции для ведущих российских физиков в Астрономическом институте им. П. К. Штернберга. В то время Стивен еще мог говорить, но, так как его голос разобрать было трудно, он часто пользовался при чтении лекций помощью одного из своих студентов, который громко повторял его слова. На лекции в ГАИШ этот процесс сделался двухступенчатым: Линде, тогда молодого физика, хорошо знавшего английский, попросили переводить на русский то, что студент Стивена повторял за Стивеном по-английски. Занимавшийся исследованиями инфляции Линде хорошо ориентировался в предмете и, как русский, не мог удержаться от подробного комментирования слов Стивена. Какое-то время все шло хорошо: Стивен что-то говорил, студент повторял его слова, а Линде переводил и давал пояснения от себя. Но тут Стивен начал критиковать модель инфляции Линде. И на протяжении всей оставшейся части доклада Стивена Линде оказался в неудобном положении человека, вынужденного объяснять физической элите России, почему ведущий космолог мира считает, что его, Линде, подход к проблеме инфляции совершенно ошибочен. Это, как вспоминал Линде, и стало началом их дружбы, продолжавшейся до самой кончины Стивена. Но это было и рождением главного противоречия в их позициях, которое с тех пор остается центральным в теоретической космологии. В споре о происхождении инфляции конфликт «Линде против Хокинга» стал в некотором смысле повторением противостояния «Хойл против Леметра», только на этот раз битва разворачивалась на поле полуклассической космологии, сплава классической и квантовой физики, области, в которой работали и Линде, и Хокинг. В 1950-х Хойл попытался сохранить идею стационарной Вселенной при помощи концепции непрерывного творения материи – она заполняла бы пустоты, остающиеся на месте разбегающихся галактик. Леметр, напротив, полностью разделял идею эволюционирующей Вселенной, которая в далеком прошлом была совершенно непохожей на нынешнюю. Переход от Хойла к Линде, от классической космологии к полуклассической, совершается посредством замены галактик на вселенные. Подобным же образом порождаемое вечной инфляцией непрерывное создание островных вселенных в рамках мультивселенной тоже соответствует некоторому виду стационарности, только глобальной, на гораздо больших масштабах. Загадка первопричины инфляции – и, конечно, вопрос о том, имела ли она когда-либо начало, – в подверженной вечной инфляции мультивселенной потеряла бы, по-видимому, всякий смысл[134]. В космологии Хокинга с отсутствующей границей, напротив, нет и следа стационарности. Превращая в момент наступления инфляции время в пространство, Хокинг доводит идею космической эволюции Леметра до ее крайней формы. В то время, как космология мультивселенной предполагает наличие постоянного фона в виде вечно раздувающегося пространства, в котором все происходит, предложение об отсутствии границы придает