О происхождении времени. Последняя теория Стивена Хокинга

Когда пространство растягивается, его свойства не изменяются. Его просто становится больше. Поэтому, в отличие от энергии обычного вещества или излучения, темная энергия пространства-времени при расширении пространства не «разжижается» и на огромных пространственных масштабах может даже стать определяющим фактором эволюции Вселенной. В гиперсферических вселенных, соответствующих нижнему семейству кривых на классическом графике Леметра (см. рис. 1 на вклейке), это не так. В этих вселенных плотность темной энергии пространства мала. Вследствие этого гравитационное притяжение полностью доминирует, и то, как изменяется размер Вселенной, очень похоже на траекторию бейсбольного мяча в полете: сначала он начинает расти, затем достигает максимума, прежде чем успевает накопиться и вступить в игру темная энергия, и наконец снова коллапсирует – происходит Большое схлопывание. Но если бы значение космологической постоянной было выше, она смогла бы противодействовать гравитационному притяжению вещества и резко изменить течение космологической эволюции. При достаточном количестве ход расширения Вселенной переходит от «траектории бейсбольного мяча» к «взлетающей космической ракете». Этот тип поведения на диаграмме Леметра соответствует верхнему семейству кривых.

Вообще-то, кроме забот о свойствах пустого пространства, у Леметра была и другая, не менее интересная причина сохранить присутствие – я уже говорил о ней в главе 1. Эта причина имела прямое отношение к обитаемости Вселенной. Тщательно регулируя численное значение, Леметр мог теоретически сконструировать вселенную с большой продолжительностью эры очень медленного расширения, необходимой для того, чтобы в ней могли образоваться галактики, звезды и планеты. Такая «нерешительная» вселенная оказывается намного более благоприятной для жизни, чем многие другие ее версии, найденные Леметром. Она соответствует единственной почти горизонтальной траектории на рис. 1. (Однако если бы Леметр продолжил вычисления, он бы убедился, что даже эта вселенная в конце концов тоже начала бы ускоряться.)

Леметр и Эйнштейн продолжали ссориться из-за «маленькой лямбды» до конца жизни. Они так и не смогли прийти к согласию. Журналисты, выслеживавшие их во время прогулок по лужайкам Атенеума в Калтехе, писали о «маленькой овечке», которая бегает за ними повсюду, куда бы они ни пошли[67]. В более поздней переписке с Леметром на эту тему Эйнштейн признавался, что, если бы он «мог продемонстрировать, что действительно присутствует, это было бы очень важно»[68]. Это выглядело так, как будто Эйнштейн готов был пересмотреть роль пресловутого λ-члена. Пройдет больше восьмидесяти лет, и высокоточные астрономические наблюдения спектров взрывающихся звезд – сверхновых – подтвердят правоту Леметра: мы действительно живем в «нерешительной» Вселенной, хоть эпоха ее «нерешительности» и закончилась несколько миллиардов лет назад[69].

Может быть, самая поразительная подробность диаграммы Леметра, приведенной на рис. 1, прячется в ее левом нижнем углу, где он отметил точку нулевого отсчета времени: t = 0.

Дело в том, что в первоначальном варианте 1927 года расширяющаяся Вселенная Леметра не имела начала. Он предполагал тогда, что Вселенная медленно и постепенно эволюционировала от состояния, близкого к статическому, которое она имела в бесконечно далеком прошлом. Но к 1929 году Леметр понял, что и в далеком прошлом этот сценарий очень напоминал эйнштейновскую иголку, балансирующую на острие, – и отбросил его в пользу другого, в котором у Вселенной было реальное начало. Для Леметра факт расширения Вселенной означал, что она должна была иметь прошлое, непредставимо отличающееся от ее настоящего. «Мы нуждаемся в полном пересмотре нашей космогонии, – настаивал он, – в теории космической эволюции, подобной фейерверку»[70].

Здесь Леметр зашел гораздо дальше, чем могла его завести даже теория Эйнштейна. Он увидел исток Вселенной в сверхтяжелом «первичном атоме», ослепительный распад которого привел к появлению того бескрайнего космоса, что мы сегодня видим. «Стоя на остывающем куске шлака, мы видим медленное угасание солнц и пытаемся восстановить в воображении исчезающий блеск рождения миров», – писал он в своей монографии «Гипотеза первичного атома» (L’Hypothèse de l’Atome Primitif). В поисках ископаемых остатков взрывного рождения Вселенной Леметр заинтересовался космическими лучами, в которых он видел нечто вроде ожидающих расшифровки иероглифов, хранящих рассеянную в пространстве информацию о древнем первичном огненном шаре. Уже в конце своей деятельности для более точных вычислений траекторий космических лучей Леметр купил на Всемирной выставке World Expo 1958 года в Брюсселе одну из первых электронных вычислительных машин, Burroughs E101. С помощью своих студентов он установил ее на чердаке физического факультета университета в Лёвене, основав тем самым первый в истории университетский вычислительный центр[71].