О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга

Хертог Томас

Он, как дельфийский оракул, виртуозно владел искусством вкладывать многое в несколько слов. Результатом этого был уникальный способ думать и разговаривать о физике – но также, о чем я дальше расскажу, и сама новая физика. Однако при такой лаконичности даже малейшая заминка вроде одного пропущенного слова – частицы «не», к примеру, – могла вызвать, и часто вызывала, досаду и замешательство у собеседника. Мне же в тот день было не до этих шероховатостей – наоборот, я был рад, что, пока Стивен отыскивает нужный символ в «Эквалайзере», у меня есть время подумать над тем, что ему ответить.

Я знал: говоря, что Вселенная кажется спроектированной, Стивен имел в виду необыкновенный наблюдательный факт – из взрывного, катаклизмического

акта своего рождения она вышла поразительно хорошо приспособленной для поддержания в себе жизни, возникшей миллиарды лет спустя. Этот простой факт столетиями сводил с ума мыслителей – он и правда выглядит искусственно привнесенным. Дело обстоит почти так, как будто генезис жизни и космоса переплетены друг с другом, как будто космос всегда знал о том, что в один прекрасный день он станет нашим домом. Какой же вывод следует сделать из этого таинственного ощущения умышленности? Это один из главных вопросов, которые люди задают себе о Вселенной, и Стивен глубоко чувствовал, что космологическая теория должна как-то ответить на него. Перспектива разгадки космического «проекта» – или хотя бы надежда на ее достижимость – в значительной степени и были двигателем его работы.

И это само по себе было исключительно необычно. Большинство физиков либо предпочитали избегать таких сложных, казавшихся чисто философскими, вопросов, либо верили в то, что тончайшим образом сконструированная архитектура Вселенной когда-нибудь окажется вытекающей из элегантного математического принципа, лежащего в основе «общей теории всего». Если бы это произошло, видимая конструкция Вселенной стала бы просто счастливой случайностью, непрогнозируемым следствием объективных и безличных законов Природы.

Но ни Стивен, ни Андрей Линде не были обычными физиками. Неохотно полагаясь на красоту абстрактной математики, они чувствовали, что «тонкая настройка» Вселенной, в рамках которой естественно порождается жизнь, указывает на глубочайшую проблему, коренящуюся в самых основах физики. Не удовлетворяясь всего-навсего применением законов Природы, они искали более широкого подхода к физике, в который входило бы исследование самого происхождения этих законов. Такой подход и привел их к размышлениям над Большим взрывом – ведь таинственный «проект» должен был быть заложен в сам процесс рождения Вселенной! И именно в вопросе о рождении Вселенной Стивен и Андрей категорически расходились друг с другом.

Андрей видел космос как гигантское раздувающееся пространство, в котором множество «больших взрывов» непрерывно порождали всё новые вселенные – каждая со своими собственными физическими свойствами, настолько же разными, насколько разной может быть наша земная погода. Нам не следует удивляться, что мы оказались в редком экземпляре благоприятной для жизни Вселенной, утверждал он, – ведь ясно, что мы не могли бы существовать ни в одной из множества вселенных, в которых жизнь невозможна. В мультивселенной Линде любое предположение о каком-то высшем замысле, стоящем за всем сущим, было бы не более чем иллюзией, порожденной ограниченностью наших взглядов на космос.

Стивен утверждал, что идея Линде о «великом космическом расширении», от Вселенной до мультивселенной, была метафизической фантазией, которая ничего не объясняет, – хотя я чувствовал, что как следует доказать этого он не может. Тем не менее я был заинтригован и восхищен тем, что самые выдающиеся космологи мира, категорически не соглашаясь друг с другом, обсуждали столь основополагающие вопросы с такой непоколебимой убежденностью с каждой стороны.

– Но разве Линде не прибегает к антропному принципу как к условию нашего существования, чтобы выделить благоприятную для жизни Вселенную из мультивселенной? – осмелился я подать голос.

Стивен оторвал взгляд от экрана и посмотрел на меня; губы его слегка искривились. Я не понял значения его мимики. Позже я узнал, что она означала полное несогласие. Когда он догадался, что я еще не посвящен в тонкости невербального уровня общения, который был обычным в его «ближнем кругу», он снова перевел взгляд на экран и принялся составлять новое длинное предложение. Точнее, даже два.

«Антропный принцип – это жест отчаяния, – написал он, и мое изумление росло тем сильнее, чем дольше продолжалось пощелкивание машины. – Это прощание со всеми нашими надеждами на понимание скрытого порядка Вселенной на основе научных законов». А вот это уж было совсем неожиданно. Я читал «Краткую историю времени» и хорошо знал, что ранний Хокинг частенько заигрывал с антропным принципом, считая его частью объяснения той Вселенной, которую мы видим. Космолог до мозга костей, он рано оценил значение неожиданной переклички между крупномасштабными физическими свойствами Вселенной и существованием жизни как таковой. И еще в конце 1960-х, работая с Уильямом Коллинзом, он выдвинул – впоследствии оказалось, что ошибочно, – антропный аргумент как объяснение того, почему расширение Вселенной происходит с одной и той же скоростью во всех трех направлениях в пространстве [3] . Выходит, он изменил свой взгляд на полезность антропных соображений в космологии?

3

Christopher B. Collins and Stephen W. Hawking, “Why Is the Universe Isotropic?” // Astrophysical Journal 180 (1973): 317–34.

Во время медицинской паузы, которая понадобилась Стивену для прочистки его трахеи, я оглядел кабинет. На полке, протянувшейся вдоль всей левой стены, громоздились груды экземпляров «Краткой истории времени», переведенной на всякие экзотические языки. Интересно, от каких еще центральных идей этой книги он отказался? Рядом с «Краткими историями» я заметил целый ряд диссертаций, принадлежавших его бывшим докторантам. Еще в начале 1970-х Стивен основал в Кембридже быстро завоевавшую известность научную школу, участниками которой были принадлежавшие к его постоянно обновлявшемуся «ближнему кругу» аспиранты, докторанты и постдоки.

Названия их диссертаций затрагивали некоторые из самых фундаментальных вопросов, стоявших перед физикой в конце XX века. К 1980-м годам относились работа Брайана Витта «Гравитация: квантовая теория?» и диссертация Реймонда Лафламма «Время и квантовая космология». Название труда Фэй Доукер «Пространственно-временные кротовые норы и фундаментальные постоянные» перенесло меня в начало 1990-х, время, когда Стивен и его сотрудники думали, что кротовые норы – геометрические мосты через пространство – влияют на свойства элементарных частиц. (Позже друг Стивена Кип Торн найдет кротовым норам применение в фильме «Интерстеллар» – через такую нору герой фильма Купер вернется в Солнечную систему.) Справа от Фэй я увидел «Проблемы M-теории» Марики Тэйлор, последней по времени научной «дочки» Стивена. Под его руководством Марика погрузилась в самую гущу «второй струнной революции», как вдруг теория струн переросла в гораздо более масштабную M-теорию, и Стивен наконец начал постепенно проникаться расположением к этой идее.

Все оставшееся место на левой полке занимали два экземпляра книги в толстом зеленом переплете, озаглавленной «Свойства расширяющейся Вселенной». Это была докторская диссертация самого Стивена, написанная еще в середине 1960-х, во времена, когда большая рупорная радиоантенна лаборатории «Белл телефон» зарегистрировала первые радиоотголоски горячего Большого взрыва в виде очень слабого микроволнового излучения. В своей диссертации Стивен показал: если теория тяготения Эйнштейна верна, само существование этих отголосков означало, что у времени должно было быть начало. И как же это совмещалось с мультивселенной Андрея Линде, о которой мы только что говорили?