На лужайке Эйнштейна

В начале 1980-х годов Хокинг и физик Джим Хартл решили применить фейнмановское квантование по траекториям к Вселенной в целом. Уилер впервые подчеркнул необходимость рассматривать Вселенную как квантовую систему, и Хокинг был одним из первых храбрецов, кто последовал этому совету. Только вместо суммирования амплитуд траекторий различных частиц во Вселенной, Хокингу и Хартлу пришлось суммировать амплитуды самой Вселенной, различных космических историй целиком, как они закодированы в геометрии пространства-времени.

Здесь тоже потребовалось мнимое время, – но теперь у его мнимости появились некоторые довольно далеко идущие последствия. Для космического времени обычно предполагается только два варианта: либо Вселенная всегда существовала, и поэтому время уходит в бесконечное прошлое, либо Вселенная имеет начало, и время начинается в сингулярности. Хокингу оба эти варианта одинаково не нравились. Если время существовало вечно, то дело плохо: не может быть никакой надежды объяснить, откуда оно взялось, поскольку оно ниоткуда не бралось, оно просто было. Если оно начинается с сингулярности, дело все равно плохо, поскольку законы физики там нарушаются и теряют свою объяснительную силу.

Если время мнимо, эти два страшных варианта остаются – мнимое время может уходить на бесконечность в прошлое или начинаться из сингулярности. Но есть и третий вариант. Мнимое время неотличимо от пространства, и вполне возможно, что, оглядываясь в прошлое, вы видите младенчество Вселенной, всего на планковскую долю секунды отдаленную от Большого взрыва; то, что было временем, превращается в пространственное измерение, оставив во Вселенной четырехмерное пространство и вообще никакого времени. Там, где предполагалось, что время возникает из сингулярности, появляется новое пространственное измерение пространства, а сингулярность исчезает. У пространственно-временного континуума нет никакой кромки, оно теперь больше похоже на поверхность сферы: конечной, но безграничной. Отсюда и название – безграничная.

Хокинг и Хартл поняли, что безграничная космология – это наша единственная надежда объяснить происхождение Вселенной изнутри. О такой Вселенной Хокинг писал: «она была совершенно самодостаточна – ничто извне на нее не влияло бы». Нет белых пятен на карте, нет разделения физики, нет границы в пространстве-времени, через которую что-то внешнее может проникнуть внутрь. Просто односторонняя монета – все внутри, и ничего снаружи.

Конечно, если рассматривать Вселенную в обычном времени, то сингулярность все равно будет присутствовать, как белое пятно на карте, как квантовый дракон. Но достаточно перейти к мнимому времени, и сингулярность исчезает, рана затягивается, мир снова цел.

«Это дает основание предположить, что так называемое мнимое время и есть настоящее, а то, что мы называем обычным временем, – это просто игра нашего воображения», – писал Хокинг в «Краткой истории времени». «В обычном времени Вселенная имеет начало и конец в сингулярностях, которые образуют границу для пространства-времени и в которых законы науки рушатся. Но во мнимом времени нет ни сингулярностей, ни границ. Так что, возможно, то, что мы называем мнимым временем, – нечто, действительно, более настоящее, а то, что мы называем настоящим, – это просто образ, который мы придумали, чтобы помочь себе описать то, на что, как мы думаем, похожа Вселенная. Но… бессмысленно спрашивать, какое из них более настоящее, „настоящее“ или „мнимое“. Все дело лишь в том, с помощью какого из них нам удобнее описывать действительность».

«Так мы проверяем что-то на реальность. Если можно найти хотя бы одну систему отсчета, в которой оно исчезает, тогда это не инвариант, оно зависит от наблюдателя. Оно не реально». В системе отсчета с мнимым временем сингулярность исчезает. Разве это не значит, что сингулярность никогда не была реальной? Что это просто артефакт выбора позиции наблюдателя?

Хокинг и Хартл предположили, что, поскольку вне Вселенной ничего нет и, следовательно, она должна быть причинно замкнута, то в континуальный интеграл Фейнмана должны быть включены только те траектории, которые используют третью возможность, открываемую мнимым временем, – ту, в которой сингулярность исчезает. Но это их предположение о безграничности Вселенной все еще остается в рамках подхода «снизу вверх»: оно включает в себя ее любую возможную историю, которая начинается в состоянии «без границ», чтобы, после их суммирования, найти наиболее вероятную Вселенную.

Далее Хокинг и Хертог начали всю эту конструкцию переворачивать. Исходная точка теперь для них – не шаг номер один, а шаг номер два. Исходная точка истории – сегодня. Исходная точка истории – это мы.