Квантовые миры Стивена Хокинга

Впрочем, фридмоны не обязательно должны заключать в себе только гигантские мироздания. Их содержимое может быть и более скромным: например, содержать в себе всего лишь одну галактику, звезду… А также несколько граммов или даже несколько сотых грамма вещества. Самое удивительное, что при всем этом все фридмоны внешне могут выглядеть совершенно одинаково. В таком случае, казалось бы, в природе должны встречаться частично замкнутые миры самых различных размеров, по крайней мере при наружном наблюдении. Ну а поскольку трудно представить себе, что огромная Вселенная имеет микроскопический электрический заряд, то фридмон, включающий в себя огромные миры, вроде бы должен иметь весьма малое распространение. Тут природа как бы проявляет симпатию к этому удивительному феномену.

Согласно расчетам Хокинга, почти замкнутая система с большим электрическим зарядом должна быть неустойчива. Чтобы обрести эту самую устойчивость, она стремится во что бы то ни стало выбросить из себя избыток электричества. Причем тот заряд, при котором система приобретет хотя бы хрупкое равновесие, должен быть как раз микроскопический, близкий к заряду, которым обладают многие элементарные частицы.

Таким образом, получается, что если пространство в какой-то момент времени и обладало большим зарядом, то через некоторое время заряд этот неизбежно уменьшится. А значит, соответственно сократятся размеры и масса пространства, каковыми они предстают перед сторонним наблюдателем. То есть, говоря проще, согласно математическим выкладкам получается, что стягивание гигантских миров в точку вполне вероятно.

Все эти и другие фантастические рассуждения не должны в принципе противоречить главной на сегодняшний день теории пространства-времени — ОТО, показывающей, как именно геометрические свойства нашего Мира зависят от распределения в нем материи. Проще всего было бы вспомнить двумерный мир, населенный плоскунами Хокинга. В этой модели Вселенная имеет вид изогнутого эластичного листа, кривизна которого определяется плотностью вещества, проявляя себя как гравитационное поле. Тогда вблизи гигантских масс все метрические соотношения привычной для нас геометрии Евклида будут меняться самым неузнаваемым образом, и весь Мир действительно может стянуться в точку…

Как-то раз на кафедральном семинаре Хокинга с участием Пенроуза и Торна в ходе мозгового штурма возникла идея о том, что максимон может проявить себя и как черная микроскопическая дыра. Правда, из такого его толкования на первый взгляд следует, что говорить о наличии какого-то внутреннего объема не имеет смысла, поскольку вся материя в процессе гравитационного коллапса должна превращаться в гравитационные волны.

В ходе обсуждения Хокинг заметил: необходимо учитывать обстоятельство, что далеко не вся материя коллапсирующей звезды превращается в гравитационные волны. Значительная часть первичного вещества, и, прежде всего, элементарные частицы, могут сохранять свою массу покоя. В процессе гравитационного коллапса эта часть вещества звезды увлекается гравитационными волнами в область виртуальной геометрии и уже из нее выбрасывается в другую вселенную (или в другую точку нашей Вселенной). Такую возможность вполне можно рассматривать как выбрасывание вещества звезды внутрь максимонов, принадлежащих этим вселенным.

При этом Торн дополнил утверждение Хокинга соображением о наличии у планкеонов конкретного внутреннего объема, поскольку в качестве миров-частиц могут рассматриваться не только вселенные с иной пространственной геометрией, но и с иными измерениями пространства-времени. Такая точка зрения, уточнил Пенроуз, автоматически объясняет устойчивость многомерной структуры миров-частиц. Нельзя говорить, устойчива или неустойчива эта структура, поскольку друг от друга подобные параллельные вселенные отделены областью виртуальной геометрии, где нет аналогов нашим понятиям, основанным на совсем иной физической реальности.

Хокинг подвел итоги мозгового штурма: первое, что следует из нашего толкования миров-частиц — это то, что в области виртуальной геометрии многомерные миры совершенно неотличимы от элементарных частиц. Хотя бы потому, что при этом относительны не только их пространственные и временные размеры, но и сами критерии, по которым вселенные отличаются от элементарных частиц. Пенроуз добавил: обособленность многомерных вселенных может быть не только полной, но и частичной, что позволяет наблюдать их во внутреннем пространстве какой-нибудь одной вселенной. Просто там, где эти вселенные связаны друг с другом, виртуальная геометрия частично утрачивает неопределенные метрические свойства, а значит и допускает в какой-то мере обычное наблюдение. Именно такие области физической реальности с частично нарушенной виртуальной геометрией и можно отождествить с «горловинами миров», связывающими отдельные «микроскопические вселенные».