О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга

Но, возможно, самым поразительным образом применение подхода «сверху вниз» к космогенезу проявляется в отношении силы всплеска первичной инфляции. Вспомним, что гипотеза об отсутствии границы, пример теоретического подхода «снизу вверх», предсказывала абсолютный минимум количества инфляции, едва достаточный для существования Вселенной. Самые значительные ветви волновой функции, соответствующей условию отсутствия границы, – это почти пустые вселенные, возникающие при легчайшем дуновении инфляции (см. рис. 31). То есть, если мы на минуту проигнорируем тот факт, что мы – разумные существа, сделанные из атомов и движущиеся в пространстве-времени, встанем на «точку зрения Бога» и взглянем на форму такой волновой функции, как будто мы не составляем ее части, – мы обнаружим, что не должны существовать. Такое положение дел было для Стивена самой большой проблемой космологии на протяжении более двух десятилетий. Гипотеза об отсутствии границы казалась ему правильной – и даже очень удачной, – и все-таки она оказалась неверной.

А теперь пойдем сверху вниз. В «перспективе червяка» логика нисходящей космологии направлена изнутри вовне и против хода времени. И что происходит в итоге? Форма волны, лишенной границы, резко меняется. Подход «сверху вниз» отодвигает части волны, соответствующие пустым вселенным, в «хвост» волновой функции, на ее периферию, и усиливает вселенные, рожденные с сильным всплеском инфляции. Я иллюстрирую это на рис. 48. Его сравнение с рис. 31 – взгляд «снизу-вверх» на волну при условии отсутствия границы – показывает, что в нисходящей космологии ветви, составляющие волновую функцию, в буквальном смысле полностью перегруппировываются. Далее, так как высоты волновых фрагментов определяют их относительное правдоподобие, выходит, что нисходящая космология воспроизводит прошлое так: наша Вселенная началась с мощного всплеска инфляции, что вполне согласуется со всеми нашими наблюдениями[172]. Неудивительно, что Стивен был очень доволен тем, как все это выходит. «Наконец-то», – сказал он мне. И добавил, как будто я не понял, о чем он: «Мне всегда очень нравилось предложение об отсутствии границы».

Рис. 48. Форма волны при условии отсутствия границы в нисходящей перспективе. Если смотреть сверху вниз, гипотеза об отсутствии границы делает обратное предсказание о том, что наша Вселенная обрела существование с мощным всплеском инфляции, породившим паутину галактик, в полном соответствии с нашими наблюдениями. Почти пустые вселенные, которые доминировали в волне в восходящей перспективе (см. рис. 31), удаляются на периферию.

• • •

Этот примечательный возврат к судьбам гипотезы об отсутствии границы живо иллюстрирует все ту же истину квантовой космологии: в конечном счете прошлое Вселенной обусловлено ее сегодняшним днем. Какова же тогда роль теории происхождения Вселенной – ведь мы все равно рассматриваем Вселенную сверху вниз? В некотором смысле гипотеза об отсутствии границы в космологии – то же самое, что LUCA, последний универсальный общий предок в биологической теории эволюции. Ясно, что биохимический состав LUCA не определяет древа жизни, которое из него вырастет. Но с другой стороны, без LUCA никакого древа жизни не могло бы быть. Подобным же образом происхождение при условии отсутствия границы критически важно для существования Вселенной, но из него нельзя предсказать конкретного древа физических законов, которое возникнет из столь простого начала[173]. Подробное понимание генеалогии космоса и его законов может быть получено только из наблюдений в ракурсе «сверху вниз».

Другими словами, модели происхождения Вселенной – критически важный источник предсказательной силы на самом фундаментальном уровне. В ракурсе «сверху вниз» чашеобразные начальные области, изображенные на рис. 48, функционируют как ключевые опорные точки для бесчисленных возможных путей развития, расходящихся в наше прошлое. Квантовая космология без теории начала Вселенной была бы тем же, что CERN без ускоренных частиц, химия без Периодической таблицы элементов или древо жизни без ствола. Невозможны были бы какие бы то ни было предсказания. Любая древоподобная структура, ветви которой переплелись в ходе эволюции, покоится на идее общего происхождения и моделирование этой начальной точки составляет ключевую часть любого научного описания такого древа. В одинаковой мере это относится и к древу жизни, и к древу законов. Рискну сказать, что без представления о реальном начале Вселенной в космологии невозможна какая-либо истинно дарвинианская революция. И конечно, именно отсутствие вразумительной теории начальных условий, скажем, в космологии мультивселенной вполне может быть фундаментальной причиной того, что эта теория неспособна ничего предсказать.