Стивен Хокинг. Непобедимый разум

Покуда ставший знаменитостью физик объезжал дальние страны, в голове он путешествовал на куда более дальние – несравнимо более дальние – расстояния. Еще в 1956 году Джон Уилер придумал термин “квантовые кротовые норы”. И теперь Стивен пытался проникнуть сквозь эти норы туда, где не ступала не только нога, но и мысль человека – в “младенчество вселенных”. Остановимся рядом с ним вне времени и пространства – отсюда открывается лучший вид.

Новый взгляд на воздушный шарик вселенной

Хокинг советует вообразить огромный, стремительно раздувающийся шар. Это и есть наша вселенная. Точки на поверхности шара – звезды и галактики. Рядом с точками – морщинки и неровности. Эйнштейн предсказывал, что в присутствии материи и/или энергии пространство-время искривляется.

Если рассматривать поверхность воздушного шарика под слабым микроскопом, она покажется достаточно гладкой, несмотря на морщинки. Но стоит глянуть на нее сквозь мощные линзы, и мы убедимся, что не такая уж она однородная. Эта поверхность словно вибрирует, размывается, расплывается (см. рис. 10.9).

Мы уже наблюдали такого рода размытость. Принцип неопределенности размывает вселенную на квантовом уровне. Невозможно точно определить одновременно и положение частицы, и ее движение. Можно представить себе неопределенность так: каждая частица дергается в непредсказуемых микровибрациях. Чем внимательнее к ней присматриваешься, тем яростнее она дергается. Сколь бы пристально мы ни вглядывались в квантовый уровень материи, в лучшем случае мы сможем утверждать, что частица с такой-то вероятностью находится здесь или с такой-то вероятностью движется так. Такому же закону непредсказуемости подчиняется и поверхность нашего воздушного шара. При достаточно сильном увеличении квантовые флуктуации становятся непредсказуемо хаотичными, и мы можем лишь устанавливать вероятность для чего угодно!

А каким виделось Стивену Хокингу это “что угодно”? В конце 1980-х он обдумывал возможность появления небольшой выпуклости на космическом шарике. Такое случается с обычными праздничными шариками, если в одном месте резинка окажется чуть слабее и тоньше. Шарики, как правило, сразу лопаются, но изредка дело ограничивается появлением выпуклости. Если бы удалось заметить такую выпуклость на космическом воздушном шарике, это и было бы рождением вселенной.

Как это звучит: “рождение вселенной”! Станем ли мы когда-нибудь свидетелями подобного события? Нет, и прежде всего потому, что оно происходит в мнимом времени, о котором мы говорили в главе 10, а не в “реальном”. А еще мы не увидим рождения вселенной потому, говорит Хокинг, что маленькая новая вселенная и впрямь очень мала. “Пуповина”, соединяющая наш мир с младенческой вселенной, скорее всего, имеет диаметр не более 10^–33 сантиметров. Единица в числителе и единица с тридцатью тремя нулями в знаменателе. Столь малую величину трудно себе вообразить. И столь же немыслимо мал интервал, на который приоткрывается “окошко” в тот мир, нечто вроде крошечной черной дыры – оно и зовется “кротовой норой”. Появляется – и тут же затягивается. В главе 6 мы говорили о других “мгновенных” явлениях: обсуждая излучение Хокинга, мы предложили рассматривать флуктуации энергетического поля как появление пар очень недолговечных частиц. Так и кротовые норы – флуктуации в ткани пространства-времени, на поверхности космического воздушного шарика.

Хокинг предположил, что висящий на подобной пуповине эмбрион вселенной не так уж кратковечен и то, что началось с малого, вполне может стать великим. Постепенно эта новая вселенная расширится и станет как наша нынешняя, распространится на миллиарды световых лет во все стороны. Вселенная, подобная нашей, но пустая? Отнюдь нет. “Вещество, – напоминает Хокинг, – может возникнуть во вселенной любого размера благодаря гравитационной энергии”[241]. Последствия? Галактики, звезды, планеты и, возможно, жизнь.

Много ли таких малышек и взрослых вселенных? Неужели они возникают повсюду? Прямо в сливе раковины? Внутри наших тел? Хокинг говорит – да, вполне вероятно, что новые вселенные постоянно возникают рядом с нами и даже внутри нас, а мы никоим образом не можем их заметить.

А наша вселенная тоже развилась из такого вздутия в боку другой вселенной? И на этот вопрос Хокинг отвечает положительно. Наша вселенная может оказаться частью бесконечного лабиринта вселенных, которые разрастаются и присоединяют к себе новые, неисчерпаемые соты, где есть и младенческие, и вполне совершеннолетние вселенные. Кротовые норы – ходы сообщения между двумя вселенными – тоже могут возникнуть отнюдь не в одном месте. Возможно, кротовыми норами части нашей вселенной соединяются друг с другом или же соединяются разные эпохи (см. рис. 12.1).

Жизнь в квантовом решете