В начале было ничто. Про время, пространство, скорость и другие константы физики

Почему же сохраняется угловой момент? Теперь вы знаете – чтобы понять происхождение любого закона сохранения, необходимо обратиться к теореме Нётер и найти основную симметрию, связанную с сохраняющейся величиной. В случае углового момента теорема Нётер дает в качестве симметрии, порождающей закон его сохранения, изотропию пространства. Под изотропией (от греческого выражения, означающего «безразличие к повороту») понимается однородность пространства при обращении вокруг его точки. Представим себе точку, отодвинемся от нее немного, а затем совершим вокруг нее оборот по кругу. Если мы не обнаружим при этом в пространстве никаких изменений (что бы это ни значило), значит, в окрестности выбранной нами точки пространство изотропно. Шарик для пинг-понга изотропен; изотропен и мяч для гольфа, если не обращать внимания на то, что он в ямочках. Следовательно, чтобы объяснить сохранение углового момента, необходимо выведать причину, по которой пространство однородно относительно вращения.

Но теперь вы уже, вероятно, догадываетесь, каковы будут наши аргументы. Надо снова призвать на помощь Ничто. Ничто изотропно; то есть абсолютное Ничто, которое предшествовало нашей Вселенной (или Протовселенной), должно быть изотропно. Будь это не так, имей оно сгущения и провалы, оно уже не было бы Ничем. Когда Ничто оборотилось чем-то, ничего особенного не произошло (согласно моей гипотезе). Поэтому изотропия, присущая Ничему, сохранилась, когда возникли пространство и время, и, следовательно, пространство, которое есть у нас сейчас, изотропно. Эта изотропия подразумевает, что угловой момент сохраняется. У нас появился еще один основной закон природы, причем без какого-либо вынужденного навязывания.

Здесь, к слову, стоит упомянуть еще один аспект, которым отличается Ничто. Когда мы (под «нами» я здесь понимаю все сообщество астрономов и космологов, то есть наблюдателей) смотрим на галактики, заполняющие видимую Вселенную, а не только на отдельные звезды, мы обнаруживаем, что они вращаются и, следовательно, обладают угловым моментом. Однако скорости их вращения могут быть самыми разными, и ориентация векторов, указывающих направления их вращения, тоже выглядит случайной. Если оценить общий угловой момент всей видимой Вселенной (при этом противоположные угловые моменты взаимно уничтожаются), оказывается, что в результате мы получаем нуль. Видимая Вселенная в целом имеет нулевой угловой момент, хотя ее индивидуальные компоненты вращаются. Это именно тот результат, которого следовало ожидать, когда Ничто обернулось видимым «чем-то». Ничто (именно Ничто, с большой буквы, не простое ничто, которое пишется с большой буквы только потому, что стоит в начале предложения) не имеет углового момента, и нет ничего удивительного в том, что возникающее из него нечто наследует у него этот нулевой угловой момент. Отсутствие углового момента было условием сотворения мира; нет его (в целом у Вселенной) и сегодня. Наше нынешнее «нечто» просто унаследовало свойства родительского Ничто.

* * *

Подведем итоги? Надеюсь, всем ясно: предположение о том, что, когда Вселенная начала свое существование, не произошло ничего особенного, привело нас к трем основным законам природы: законам сохранения энергии и двух видов моментов – линейного количества движения и углового момента. Для каждого из них, по всей видимости, наша Вселенная просто унаследовала однородность предшествовавшей ей пустоты и воплотила эту однородность в форме трех основных законов природы. Законы эти не было необходимости постулировать или навязывать: они являются простыми следствиями первичного исходного состояния абсолютного Ничто. Существуют и другие законы сохранения (электрического заряда например); каждый из них связан с некоторым видом симметрии. Чтобы докопаться до их смысла, нам потребуется глубже заглянуть в природу Природы – к этому я вернусь в следующей главе. Есть еще множество малых законов, которые я назвал «внезаконами», – об их происхождении я пока ничего не сказал. Придет и их час. А теперь пора дать бездействию отдохнуть – наступает власть анархии.

3

Власть анархии

Как законы возникают из отсутствия законов