Воспоминания
Шрифт:
В «стандартной» (однолистной) космологии существует проблема: что было до момента максимальной плотности? В многолистных космологиях (кроме случая пространственно-плоской модели) от этой проблемы не удается уйти – вопрос переносится к моменту начала расширения первого цикла. Можно стать на ту точку зрения, что начало расширения первого цикла или, в случае стандартной модели, единственного цикла – это Момент Сотворения Мира – и поэтому вопрос о том, что было до этого, лежит за пределами научного исследования. Однако, быть может, так же – или, по-моему, больше – правомерен и плодотворен подход, допускающий неограниченное научное исследование материального мира и пространства – времени. При этом, по-видимому, нет места Акту Творения, но основная религиозная концепция божественного смысла Бытия не затрагивается наукой, лежит за ее пределами.
Мне известны две альтернативные гипотезы, относящиеся к обсуждаемой
Как я уже писал, в природе не существует полностью обратимых процессов. Трение, теплопередача, излучение света, химические реакции, жизненные процессы характеризуются необратимостью, разительным отличием прошлого от будущего. Если заснять на пленку какой-то необратимый процесс и затем пустить кинофильм в обратную сторону, то мы увидим на экране то, что не может происходить в действительности (например, маховик, вращающийся по инерции, увеличивает скорость своего вращения, а подшипники охлаждаются). Количественно необратимость выражается в монотонном возрастании энтропии. Вместе с тем входящие в состав всех тел атомы, электроны, атомные ядра и т. п. двигаются по законам механики (квантовой, но это тут не существенно), которые обладают полной обратимостью во времени (в квантовой теории поля – с одновременным СР-отражением – см. в первой части). Несимметрия двух направлений времени (наличие «стрелы времени», как говорят) при симметрии уравнений движения давно уже обратила на себя внимание создателей статистической механики. Обсуждение этого вопроса началось еще в последние десятилетия прошлого века и проходило иногда довольно бурно. Решение, которое более или менее устроило всех, заключалось в гипотезе, что асимметрия обусловлена начальными условиями движения и положения всех атомов и полей «в бесконечно удаленном прошлом». Эти начальные условия должны быть в некотором точно определенном смысле «случайными».
Как я предположил (в 1966 году и, в более явной форме, – в 1980 году), в космологических теориях, имеющих выделенную точку по времени, следует относить эти случайные начальные условия не к бесконечно удаленному прошлому , а к этой выделенной точке (t = 0).
Тогда автоматически в этой точке энтропия имеет минимальное значение, а при удалении от нее во времени вперед или назад энтропия возрастает. Это и есть то, что я назвал «поворотом стрелы времени». Так как при обращении стрелы времени обращаются все процессы, в том числе информационные (включая процессы жизни), никаких парадоксов не возникает. Изложенные выше идеи об обращении стрелы времени, насколько я знаю, не получили признания в научном мире. Но они представляются мне интересными.
Поворот стрелы времени восстанавливает в космологической картине мира симметрию двух направлений времени, присущую уравнениям движения!
В 1966–1967 гг. я предположил, что в точке поворота стрелы времени происходит СРТ-отражение. Это предположение было одной из отправных точек моей работы по барионной асимметрии. Здесь я изложу другую гипотезу (Киржниц, Линде, Гут, Тернер и другие приложили руку; мне здесь принадлежит только замечание, что имеет место поворот стрелы времени).
В современных теориях элементарных частиц предполагается, что вакуум может существовать в различных состояниях: устойчивом, обладающем плотностью энергии, с большой точностью равной нулю, и неустойчивом, обладающем огромной положительной плотностью энергии (эффективной космологической постоянной). Последнее состояние иногда называют «ложным вакуумом».
Одно из решений уравнений общей теории относительности для таких теорий таково. Вселенная замкнута, т. е. в каждый момент представляет собой «гиперсферу» конечного объема (гиперсфера – трехмерный аналог двухмерной поверхности сферы; гиперсферу можно представлять себе «вложенной» в четырехмерное евклидовское пространство, так же как двухмерная сфера «вкладывается» в трехмерное пространство). Радиус гиперсферы имеет минимальное конечное значение в некоторый момент времени (обозначим его t = 0) и возрастает при удалении от этой точки как вперед, так и назад по времени. Энтропия равна нулю для ложного вакуума (как и для всякого вакуума вообще) и при удалении от точки t = 0 вперед или назад во времени возрастает вследствие распада ложного вакуума, переходящего в устойчивое состояние истинного вакуума. Таким образом, в точке t = 0 происходит поворот стрелы времени (но нет космологической СРТ-симметрии, которая требует в точке отражения бесконечного сжатия). Так же как в случае СРТ-симметрии, все сохраняющиеся заряды тут тоже равны нулю (по тривиальной причине –
Альтернативная гипотеза о предыстории Вселенной заключается в том, что на самом деле существует не одна Вселенная и не две (как – в некотором смысле слова – в гипотезе поворота стрелы времени), а множество кардинально отличающихся друг от друга и возникших из некоторого «первичного» пространства (или составляющих его части; это, возможно, просто иной способ выражения). Другие Вселенные и первичное пространство, если есть смысл говорить о нем, могут, в частности, иметь по сравнению с «нашей» Вселенной иное число «макроскопических» пространственных и временных измерений – координат (в нашей Вселенной – три пространственных и одно временнЧе измерение; в иных Вселенных все может быть иначе!). Я прошу не обращать особого внимания на заключенное в кавычки прилагательное «макроскопических». Оно связано с гипотезой «компактизации», согласно которой большинство измерений компактифицировано, т. е. замкнуто само на себя в очень малых масштабах.
Предполагается, что между разными Вселенными нет причинной связи. Именно это оправдывает их трактовку как отдельных Вселенных. Я называю эту грандиозную структуру «Мега-Вселенная». Некоторые авторы обсуждали варианты подобных гипотез. В частности, гипотезу многократного рождения замкнутых (приближенно гиперсферических) Вселенных защищает в одной из своих работ Я. Б. Зельдович.
Идеи «Мега-Вселенной» чрезвычайно интересны. Быть может, истина лежит именно в этом направлении. Для меня в некоторых из этих построений есть, однако, одна неясность несколько технического характера. Вполне допустимо предположить, что условия в различных областях пространства совершенно различны. Но законы природы обязательно должны быть всюду и всегда одними и теми же. Природа не может быть похожей на Королеву в сказке Кэрролла «Алиса в стране чудес», которая по своему произволу изменяла правила игры в крокет. Бытие – не игра. Мои сомнения относятся к тем гипотезам, которые допускают разрыв непрерывности пространства – времени. Допустимы ли такие процессы? Не есть ли они нарушение в точках разрыва именно законов природы, а не «условий бытия»? Повторяю, я не уверен, что это обоснованные опасения; может, я опять, как в вопросе о сохранении числа фермионов, исхожу из слишком узкой точки зрения. Кроме того, вполне мыслимы гипотезы, где рождение Вселенных происходит без нарушения непрерывности.
Предположение, что спонтанно происходит рождение многих, а быть может, бесконечного числа отличающихся своими параметрами Вселенных и что Вселенная, окружающая нас, выделена среди множества миров именно условием возникновения жизни и разума, получило название «антропного принципа». Зельдович пишет, что первое известное ему рассмотрение этого принципа в контексте расширяющейся Вселенной принадлежит Идлису (1958 год). В концепции многолистной Вселенной антропный принцип тоже может играть роль, но для выбора между последовательными циклами или их областями.
Глава 30
Дело Лизы Алексеевой
Алеша уехал 1 марта 1978 года. С мая Лиза жила в нашей семье, стала ее членом. Почти немедленно начались трудности. Весной ее по надуманному предлогу не допустили к госэкзаменам, не дав тем самым формально закончить образование и получить диплом. В июле следующего года, явно по указанию, уволили из вычислительного центра, где она работала оператором и была на хорошем счету. В дальнейшем, особенно после моей высылки, трудности и опасность ее положения увеличивались. Попытки добиться ее относительно быстрого выезда, как у многих других внешне в аналогичном положении, – не удались. Разлука ее с Алешей затянулась почти на четыре года – выезд Лизы стал возможен лишь после многолетних усилий, завершившихся голодовкой моей жены и моей в ноябре – декабре 1981 года.
На протяжении этой книги я много писал о нарушениях в СССР права на свободный выбор страны проживания, о тех трагедиях, к которым это приводит. В случае Лизы все многократно усиливалось ее связью со мной – фактически Лиза Алексеева стала заложником моей общественной деятельности.
Одним из усложнявших обстоятельств была позиция родителей Лизы. Десятилетия изоляции нашей страны от остального мира и целенаправленной пропаганды создали в умах многих искаженные представления о жизни и целях других государств, предубеждения против отъезда из страны. Отъезд представляется им изменой родине, эмигранты в их воображении неизбежно становятся агентами ЦРУ или какой-либо иностранной разведки. Родители Лизы не были тут исключением. Их позиция широко и демагогически использовалась – даже тогда, когда она фактически изменилась.