Вселенная Стивена Хокинга

Теперь мы знаем, что надеждам Лапласа построить детерминистскую картину мира – во всяком случае, в том виде, в каком он ее замыслил, – не суждено было сбыться. Принцип неопределенности квантовой механики постулирует, что некоторые пары величин, как, например, положение частицы и ее скорость, невозможно предсказать с абсолютной точностью. В квантовой механике эта ситуация разрешается посредством класса квантовых теорий, согласно которым частицы представляют собой волны, то есть не имеют четких положения и скорости. Эти квантовые теории детерминистичны в том смысле, что устанавливают законы эволюции волн со временем. Так, если нам известно состояние волны в некий момент времени, мы можем вычислить ее состояние в любой другой момент. Элемент непредсказуемости и случайности появляется только при интерпретации волны в терминах положений и скоростей частиц. Но, возможно, это как раз наша ошибка и никаких положений и скоростей частиц не существует, есть только волны. И проблема просто-напросто в том, что мы пытаемся «втиснуть» их в наши устоявшиеся представления, отталкивающиеся от положений и скоростей. То есть возникающая непредсказуемость есть результат несоответствия наших представлений о реальности.

Мы, в сущности, пересмотрели назначение науки – ей предписывается открывать законы, которые позволят предсказывать события с точностью, допускаемой принципом неопределенности. Однако остается открытым вопрос: как и почему были выбраны именно эти законы и именно это начальное состояние Вселенной?

В этой книге я особенно много внимания уделяю законам, управляющим тяготением, потому что именно оно определяет крупномасштабную структуру Вселенной. Хотя это и самое слабое из четырех видов взаимодействий. Законы тяготения оказались несовместимы с господствовавшим вплоть до недавнего времени представлением о том, что Вселенная не меняется во времени: под действием тяготения тела всегда притягиваются друг к другу, а значит, Вселенная либо расширяется, либо сжимается. Согласно общей теории относительности в некий момент в прошлом Вселенная должна была пребывать в состоянии с бесконечной плотностью, – это Большой взрыв, суть начало времен. Аналогично, если Вселенной предстоит сжаться, то в будущем она должна прийти в другое состояние с бесконечной плотностью – так называемое Большое сжатие, которое станет концом времен. Даже если Вселенной не суждено сжаться, в некоторых ее областях все равно будут находиться сингулярности – там, где произошел коллапс с образованием черной дыры. Эти сингулярности обозначают конец времени для любого, кто упал в черную дыру. И в момент Большого взрыва, и внутри других сингулярностей все законы природы перестают действовать: Бог волен определять ход событий и выбирать точку отсчета для Вселенной.

Сочетание квантовой механики с общей теорией относительности, похоже, открывает новую возможность, которой не было до сих пор: пространство и время могут совместно образовать конечное четырехмерное пространство-время без сингулярностей и границ, подобное поверхности Земли, но с бо́льшим числом измерений. Не исключено, что эта идея в состоянии объяснить многие из наблюдаемых свойств Вселенной, такие как однородность на больших масштабах и неоднородности на меньших масштабах – например, галактики, звезды и даже люди. Она может даже объяснить стрелу времени, которую мы наблюдаем. Но если Вселенная полностью самодостаточна, не имеет ни сингулярностей, ни границ и полностью описывается единой теорией, то это имеет глубокие последствия для роли Бога как Творца.

Эйнштейн однажды спросил: «Был ли у Бога выбор, когда он создавал Вселенную?» Если гипотеза об отсутствии у Вселенной границ верна, то у Бога не было никакой свободы выбора начальных условий. Бог, конечно, был волен выбирать законы, которым подчиняется Вселенная. Но это, вообще говоря, не очень-то можно назвать выбором; вполне возможно, что существует всего одна или несколько полных непротиворечивых единых теорий, например гетеротическая теория струн, допускающих существование структур настолько сложных, как человеческие существа, способные познавать законы Вселенной и задаваться вопросом о природе Бога.

Даже если есть всего одна возможная единая теория, это всего лишь набор правил и уравнений. Что же вдыхает жизнь в уравнения, из чего рождается Вселенная, которую они описывают? Традиционный научный подход, который состоит в создании математической модели, не может ответить на целый ряд вопросов: почему вообще должна существовать описываемая моделью вселенная? почему Вселенная вообще существует? действительно ли единая теория сама есть причина своего существования? или ей требуется творец? А если так, то оказывает ли он еще какое бы то ни было влияние на Вселенную? и кто создал творца?