Большой взрыв давно перестал быть приличным началом Вселенной — это всего лишь шумный эпизод в космической многосерийке, сценарий которой пишется задним числом, причём задним числом длиной в четырнадцать миллиардов лет. И самое неприятное: автор сценария, кажется, до сих пор не определился с прологом.
Вопрос, который сломал больше карьер, чем плохая методичка
Спросите у любого космолога «что было до Большого взрыва?» — и понаблюдайте, как лицо взрослого человека с тремя степенями превращается в лицо подростка, которого мама застала за чем-то стыдным. Большой взрыв в массовом сознании — это такая космическая стартовая ракета: бах, и поехали. Удобно, понятно, как в учебнике для пятого класса. Только вот учебники, увы, врут.
Ещё блаженный Августин в четвёртом веке отшучивался: дескать, до сотворения мира Бог готовил ад для тех, кто задаёт такие вопросы. Стивен Хокинг, спустя полторы тысячи лет, выдал научный ремейк той же шутки: спрашивать, что было до Большого взрыва, говорил он, всё равно что спрашивать, что находится севернее Северного полюса. Звучит остроумно. Удобно затыкает рты любопытным. И, как водится, может оказаться элегантной отговоркой для целого поколения физиков, не желающих признаваться, что они в тупике.
Потому что — и тут начинается самое интересное — современная наука всё громче намекает: вопрос «что было раньше» вовсе не бессмыслен. Он, может, и поставлен криво, но за ним прячется вполне здоровая интуиция: если Вселенная — это процесс, у процесса должна быть предыстория. Хотя бы черновик. Хотя бы салфетка, на которой кто-то набросал план. И вот тут на сцену выходят три кандидата на роль этой космической салфетки: вечная инфляция, циклические вселенные и квантовая космология. Каждый из них утверждает, что Большой взрыв был не первой страницей, а где-то в районе сорок восьмой главы.
Вечная инфляция: космос, который не умеет ставить точку
В 1980-х физик Алан Гут предложил идею космической инфляции — мол, в первые мгновения Вселенная не просто расширялась, а раздувалась с такой неприличной скоростью, что нормальная физика стыдливо отворачивалась. Идея пришлась ко двору: она объяснила сразу несколько застарелых проблем, которые до этого космологи прятали под ковёр и делали вид, что ничего не замечают. Казалось бы, живи и радуйся.
Но дальше случилась катастрофа в стиле «не подумав, открыли коробку с фигурками». Андрей Линде показал, что инфляция, скорее всего, никогда не заканчивается полностью. В одних областях она тормозит и порождает «нормальные» вселенные с галактиками, кофе и налоговой системой. В других — продолжает раздуваться, плодя всё новые и новые карманы реальности. Это и есть вечная инфляция: бесконечно ветвящееся дерево вселенных, каждая со своими физическими законами, своими константами, своими версиями вас, читающего этот текст в трамвае.
Наша вселенная, согласно этой картине, — крошечный пузырь, отпочковавшийся от вечно бурлящего инфляционного океана. Большой взрыв в этой логике — не начало всего, а локальный пожар на одном из бесчисленных нефтяных месторождений мультивселенной. Спрашивать, что было до него, — всё равно что спрашивать, что было до того, как у вас сегодня закипел чайник: ну, был чайник. И вода. И квартира. И жильё, кстати, не ваше, ипотека.
Поклонники строгости морщатся: мол, мультивселенная ненаблюдаема, значит, ненаучна. Но если математика красивых, проверенных, работающих теорий неумолимо тащит вас в ту сторону — может, проблема не в теории, а в нашей капризной привычке считать научным только то, что помещается в лаборатории. Вечная инфляция нагло ставит вопрос ребром: возможно, «до» Большого взрыва означает не «раньше во времени», а «глубже в иерархии вложенных пожаров».
Циклические вселенные: рекурсия, в которой ты и герой, и зритель
Есть второй кандидат на трон, и он куда драматичнее. Циклические модели Вселенной — старая идея с новым гримом. Ещё индуистские философы пару тысячелетий назад рассказывали про космические сутки Брахмы: вдох, выдох, вдох, выдох, и так до бесконечности. Современная физика, конечно, всё это переоформила в LaTeX, добавила греческих букв и подала как открытие.
Роджер Пенроуз, тот самый нобелевский лауреат с прицепом, продвигает теорию конформной циклической космологии: каждая вселенная, дожив до тепловой смерти, теряет всякие масштабы и плавно превращается в начальную сингулярность следующей. Нашему Большому взрыву, если верить Пенроузу, предшествовала вселенная, прожившая своё долгое унылое старение. И в реликтовом излучении он якобы даже видит её призрачные следы — концентрические круги, которые скептики, разумеется, называют статистической грязью.
Альтернатива покруче — модель Стейнхардта и Турока. У них наша Вселенная — это трёхмерная брана, плавающая в многомерном пространстве, и время от времени она сталкивается с соседней браной. От этих столкновений и происходят регулярные большие взрывы — что-то вроде космических автобусных аварий, только с галактиками вместо пассажиров. Циклы, по их прикидкам, длятся триллионы лет, а число прошлых итераций — примерно как количество ваших отговорок не идти в спортзал: счёту не поддаётся.
Философски всё это очень красиво и одновременно невыносимо. Если вечное возвращение — не литературный приём Ницше, а описание реальности, то всё, что вы делаете, уже было сделано бесконечное число раз. И будет ещё. Включая чтение этой статьи. Включая ощущение «я где-то это уже встречал». Включая ваше следующее обещание сесть на диету с понедельника.
Квантовая космология: где время уходит в отпуск без предупреждения
Третий и, пожалуй, самый коварный претендент — квантовая космология. Тут начинается совсем безумие. Уравнение Уилера-ДеВитта, фундаментальное уравнение этой области, обладает одной чудесной особенностью: в нём отсутствует время. Не потерялось, не сократилось — его там просто нет. Время в квантовой космологии — это эмерджентное свойство, оно не существует «само по себе», а возникает как побочный продукт взаимодействия подсистем Вселенной. Что-то вроде температуры: у одной молекулы её нет, а у газа — пожалуйста.
Если время — иллюзия макроуровня, то вопрос «что было до Большого взрыва» перестаёт быть вопросом про «раньше» и становится вопросом про более фундаментальную, вневременную структуру. Хокинг и Хартл предложили гипотезу отсутствия границы: пространство-время вблизи Большого взрыва замыкается само на себя без всякой особой точки, как южное полушарие глобуса замыкается на Южном полюсе. Никакого «до». Точнее, оно есть, но в смысле, в котором у глобуса есть «южнее Южного полюса» — то есть никак.
А вот петлевая квантовая космология говорит обратное: никакой сингулярности не было, был Большой отскок. Предыдущая Вселенная сжималась, дошла до сверхплотного, но конечного состояния, и спружинила обратно. Никакого деления на ноль, никакой бесконечной кривизны — просто космический батут, на котором мы все теперь подпрыгиваем. И, что характерно, это уже не философия и не метафизика: это проверяемые предсказания, которые потенциально могут оставить следы в реликтовом излучении.
Самое прекрасное здесь — то, что разные подходы к квантовой гравитации дают принципиально разные ответы на один и тот же вопрос. Это не научный консенсус, это научный мордобой, и победителя, похоже, ещё нет даже на турнирной сетке.
Зачем простым смертным эти космические разборки
Тут логичный читатель имеет полное право спросить: слушайте, мне ипотеку платить, при чём здесь брана и петлевая гравитация? И это, между прочим, лучший вопрос статьи. Ответ, как это часто бывает, оскорбительно прост: затем же, зачем человечество вообще занималось всем непрактичным — от наскальной живописи до электричества, которое, напомню, тоже долго считали лабораторным фокусом.
Картина мира, в которой Большой взрыв — это уникальное начало времён, формирует один тип человека: со священным трепетом, готовым принять любую авторитетную космогонию. Картина, в которой наш взрыв — рядовое событие в мультивселенной или промежуточный кадр в бесконечном цикле, формирует совсем другого человека. Менее склонного к идолопоклонству. Более скептичного. Чаще задающего неудобные вопросы — от космологии до управдома.
Современная научная футурология на этом фоне выглядит как спор сектантов: одни молятся на струны, другие на петли, третьи на сценарий с бранами. И каждый утверждает, что только его математика по-настоящему красива. Со стороны это похоже на философию, переодетую в спецодежду CERN: те же вечные вопросы, тот же интеллектуальный задор, только теперь с грантами.
И знаете, что самое смешное? Возможно, через сто лет наша эпоха войдёт в историю как «век, когда впервые серьёзно поняли, что Большой взрыв не был началом». А мы будем там, в этой истории, как массовка, — те, кто пролистывал такие статьи в перерыве между котиками и политическими новостями.
Эпилог для тех, кто дочитал
Вопрос «что было до Большого взрыва» лет двадцать назад считался признаком интеллектуальной неопрятности. Сегодня он — на острие современной науки. И единственный честный ответ звучит так: мы пока не знаем, но у нас есть три серьёзных кандидата, и каждый переписывает учебник физики по-своему. Вечная инфляция говорит «было, и его было много». Циклические модели говорят «было, и оно сейчас будет снова». Квантовая космология говорит «было, но не во времени, а в более странной структуре, к которой ваш мозг анатомически не приспособлен». Выбирайте по вкусу — каждый ответ перетряхивает не только космологию, но и ваше место в мироздании. И если после всего этого вам всё ещё кажется, что физика — это про скучные формулы, поздравляю: вы только что прозевали самый драматический сюжет в истории человеческой мысли. Зато котики были смешные, не спорю.