Начало XX столетия ознаменовалось эпохальным событием — разработкой Альбертом Эйнштейном общей теории относительности. Эта теория позволила совершенно иначе взглянуть на природу гравитации и стала настоящим прорывом в понимании устройства мироздания.
Эйнштейн решил применить свою новую теорию ко всей Вселенной целиком. Логично предположить, что в космических масштабах доминирует именно гравитация. Тогда ещё никто толком не знал ни о сильных, ни о слабых ядерных силах, однако это оказалось неважным, поскольку обе эти силы проявляют себя исключительно на микроскопическом уровне.
За пределами атома они перестают играть какую-либо роль. Электромагнитная сила теоретически действует бесконечно далеко, но наша Вселенная в целом электрически нейтральна, следовательно, эта сила не оказывает значимого влияния.
Гравитация же проявляет себя повсюду. Любые объекты, обладающие массой или энергией, создают поле притяжения и реагируют на него. Да и сама Вселенная буквально заполнена массой и энергией. По сути, в неё входит абсолютно всё!
Так почему бы не загрузить всю эту картину в «блендер» эйнштейновской теории и не проследить её развитие во времени? После долгой работы над уравнениями великий физик пришёл к неожиданному выводу: Вселенная, полная вещества, обязана быть динамичной, постоянно изменяя свои размеры — либо увеличиваясь, либо уменьшаясь. Однако тогда такое представление казалось абсурдным, и Эйнштейн поступил весьма необычно даже для своего характера: отступив перед собственным открытием, он скорректировал уравнения, введя специальную величину — космологическую константу, способствующую стабилизации Вселенной. Впоследствии Эйнштейн назовёт это решение самой крупной ошибкой своей научной карьеры.
Однако некоторые исследователи восприняли идеи Эйнштейна гораздо серьёзнее, чем он сам. Среди них выделился Жорж Леметр — бельгийский монах-католик и одновременно выдающийся астрофизик. Его смелость заключалась в готовности принять выводы теории относительности такими, какими они представлялись сами по себе. Леметр понял, что Вселенная не статична, а развивалась со временем, и предложил дерзкую идею: раньше она была существенно меньше. Сначала Эйнштейн отнесся к таким выводам крайне скептически, заметив: «Расчёты твои хороши, но физика чудовищна!» Можно представить, насколько обидел его столь резкий отзыв великого учёного.
Спустя пару лет астрономы получили подтверждение, проливающее свет на происходящее: американский исследователь Эдвин Хаббл зафиксировал движение галактик друг относительно друга, которое легче всего объяснялось гипотезой расширения Вселенной.
Учёные стали искать единую связную версию происхождения нашей реальности, фактически некий научный миф творения. Именно здесь снова всплыла работа Леметра, предложившего ясную последовательность событий. Согласно его концепции, изложенной в статье 1931 года, вся вселенная возникла из одной точки — своего рода «первичного атома». Далее последовала цепочка реакций: расширение, взрыв, образование элементов, появление звёзд и галактик. Учёный писал следующее:
«Этот атом возникал ненадолго, будучи нестабильным и мгновенно распавшись на мелкие частицы, каждая из которых продолжала дробиться дальше. Появились электроны, протоны, альфа-частицы… Пространство быстро расширялось, заполняясь фрагментами исходного атома».
Идея оказалась чересчур оригинальной для многих учёных, подозревавших Леметра в попытке внедрить религиозные мотивы в научную концепцию. Тем не менее сам Леметр настаивал, что руководствовался исключительно объективными наблюдениями и стремился создать непротиворечивую гипотезу, совпадающую с имеющимися данными.
Теперь-то мы понимаем, что концепция первичного атома легла в основу современной теории Большого взрыва. Хотя многие детали оказались неверны, основная идея осталась неизменной: некогда Вселенная была крошечной точкой, практически сингулярностью, а потом начала стремительно расти и развиваться.