Идеальная теория. Битва за общую теорию относительности

Тем не менее по поводу Вселенной Фридмана и Леметра возникал обескураживающий вопрос, на который никак не могли найти ответа. Он возник после революционных измерений Хаббла. Было вычислено, что скорость расширения составляет приблизительно 500 километров в секунду на мегапарсек. Это означало, что галактика, отстоящая от нашей Вселенной на один мегапарсек (примерно 3 миллиона световых лет), будет удаляться от нас со скоростью 500 километров в секунду. А для галактики, находящейся на расстоянии двух мегапарсеков, эта скорость составит уже 1000 километров в секунду» И далее в том же духе. Последующие измерения Хаббла подтвердили эти расчеты. Это число, теперь известное как постоянная Хаббла, позволяло отмотать назад часы в предложенных Фридманом и Леметром моделях эволюции Вселенной и определить точный момент ее возникновения. В соответствии с этими расчетами возраст нашей Вселенной составляет около миллиарда лет.

Цифра в миллиард лет кажется очень большой, но в данном случае она недостаточно велика. В 1920-х методом радиологического датирования возраст Земли был оценен примерно в два миллиарда лет. Да и работы астронома Джеймса Джинса показали, что возраст звездных скоплений колеблется от сотен до тысяч миллиардов лет. Хотя эти цифры позднее были пересмотрены в сторону понижения, сомневаться не приходилось: получалось, что Вселенная моложе входящей в нее материи. Такого просто не могло быть, и никто не видел возможности обойти данный парадокс. В 1932 году Биллем де Ситтер охарактеризовал сложившуюся ситуацию так: «Боюсь, нам остается только принять данный парадокс и попытаться к нему привыкнуть». К моменту, когда расширяющейся Вселенной заинтересовались Хойл, Бонди и Голд, никаких новых данных в этой области не появилось.

Задумавшись о космологии, кембриджское трио сочло парадокс возраста самым очевидным недостатком моделей Фридмана и Леметра. Но в первую очередь их беспокоили куда более глубокие и более концептуальные вещи. Ведь согласно указанным моделям, начало Вселенной соответствует момент концентрации всего пространства в одной точке. Другими словами, получается, что время, пространство и материя возникли в один и тот же начальный момент. Хойл и его друзья ненавидели подобные гипотезы. Как сказал бы Хойл: «Это иррациональный процесс, который невозможно описать в научных терминах». Какие законы физики позволяют описать создание чего-то из ничего? Это казалось немыслимым, а для Хойла это была «совершенно неудовлетворительная идея, ведь исходная посылка находится в области, в которой ее невозможно оспорить, обратившись к данным наблюдений». Подобное пренебрежение напоминало уничижительную оценку, которую Эддингтон дал высказанной Леметром идее первоначального атома.

К новому взгляду на Вселенную Хойла и его коллег подвигнул фильм «Глубокой ночью». Снятый в 1945-м, этот фильм ужасов имеет закольцованную структуру, так как заканчивается тем же моментом, в котором начался. Отсутствие начала и конца дает замкнутую картинку бесконечной Вселенной. Концепция заинтересовала Хойла, Бонди и Голда. Ведь, может быть, Вселенная выглядит именно так? В этом случае нет ни начального момента, ни первоначального атома.

Бонди и Голд рассматривали проблему начального момента — или, как ее позднее назвал Хойл, проблему «большого взрыва» — с почти абстрактной, эстетической точки зрения. За века в описании Вселенной произошли изменения в сторону утраты особого положения в пространстве. Фридман и Леметр, как и Эйнштейн до них, считали, что Вселенная совершенно лишена характерных черт, а также центра или предположительного места, в котором началось ее формирование. Все точки пространства совершенно равноправны. Почему бы не применить этот космологический принцип к чему-то более полному и всеобъемлющему? Почему не предположить, что равноправными являются не только все точки пространства, но и все моменты времени? Начало попросту отсутствует, есть только вечная Вселенная, все время пребывающая в стабильном состоянии.

Хойл начал рассматривать следствия подобного допущения. Во Вселенных Фридмана и Леметра по мере расширения энергия расходится в пространстве и со временем несколько ослабевает. Для действительно стабильного состояния Вселенной энергия должна каким-то образом пополняться. Поэтому Хойл решил исправить уравнения Эйнштейна во многом таким же образом, как это сделал сам Эйнштейн, пытаясь построить канувшую в Лету модель статической Вселенной. Хойл постулировал существование так называемого си-поля (creation field), отвечающего за генерацию энергии. Именно этот мистический, никем ранее не виданный источник энергии и должен поддерживать стационарную Вселенную Хойла. В этой Вселенной не работает один из незыблемых законов физики — закон сохранения энергии. По словам Хойла, ничего страшного в этом нет, потому что нужен «примерно один атом в век на объем, сравнимый с Эмпайр-стейт-билдинг». Практически ничто.