Вселенная Стивена Хокинга

Первоначально сценарий инфляции предполагал, что Вселенная началась с сингулярности Большого взрыва. Предполагалось также, что, начав расширяться, она в силу каких-то причин вошла в состояние инфляции. Я находил такое объяснение весьма далеким от удовлетворительного, потому что, как упоминалось ранее, в сингулярности перестают «работать» все уравнения. А поскольку неизвестно, что же появилось из первичной сингулярности, невозможно и рассчитать, как будет развиваться Вселенная. Космология в этом случае лишалась всякой предсказательной силы. Поэтому нужно было пространство-время без сингулярности, подобное евклидовой версии черной дыры.

Лето после симпозиума в Кембридже я провел в Санта-Барбаре. Там, в недавно созданном Институте теоретической физики, мы с Джимом Хартлом обсуждали, как можно применить евклидов подход к космологии. Евклидов подход предполагает, что квантовое поведение Вселенной задается фейнмановской суммой по некоторому классу историй в мнимом времени. А поскольку мнимое время ведет себя как одно из направлений пространства, истории в мнимом времени могут быть замкнутыми поверхностями, подобно поверхности Земли, не имеющими ни начала, ни конца.

Мы с Джимом решили, что это был наиболее естественный выбор класса историй, а в действительности он оказался единственным естественным выбором. Мы сформулировали допущение об отсутствии границ, согласно которому граничные условия для Вселенной состоят в ее замкнутости и отсутствии границ. Мы предполагали, что начало Вселенной чем-то напоминало Южный полюс Земли, на котором градусы широты играют роль мнимого времени. Начало Вселенной тогда можно представить в виде точки на Южном полюсе. В направлении к северу окружности постоянных широт, представляющих размеры Вселенной, будут расширяться. Таким образом, вопрос о том, что было до начала Вселенной, теряет всякий смысл, потому что нет ничего южнее Южного полюса.

Время, измеряемое градусами широты, будет начинаться на Южном полюсе, но Южный полюс мало чем отличается от любой другой точки на земном шаре. Законы, действующие на Южном полюсе, действуют и в любой другой точке нашей планеты. Это снимает давнее возражение относительно начала Вселенной, в котором якобы обычные законы не действуют. Напротив, теперь начало Вселенной подчинялось общим законам природы. Превратив время в направление пространства, мы сумели обойти научные и философские трудности, связанные со временем, имеющим начало.

Условие отсутствия границ подразумевает спонтанное возникновение Вселенной из ничего. Сначала казалось, что допущение об отсутствии границ не предсказывает достаточной инфляции, однако позже я понял, что вероятность данной конфигурации Вселенной нужно рассматривать с учетом веса по объему этой конфигурации. Не так давно нам с Джимом Хартлом и Томасом Хертогом (еще одним из моих бывших студентов) удалось открыть наличие дуализма между инфляционно расширяющимися вселенными и пространствами, имеющими отрицательную кривизну. Это позволило по-новому сформулировать гипотезу об отсутствии границ и использовать значительные технические наработки, полученные для таких пространств. Теперь согласно этой гипотезе Вселенная зарождается почти полностью гомогенной, лишь с мельчайшими неоднородностями, которые будут расти по мере расширения Вселенной, что приведет к образованию галактик, звезд и всех прочих структур, включая живых существ. Условие отсутствия границ – это ключ к мирозданию, объясняющий причину нашего появления здесь.

Нет границ

Когда в возрасте двадцати одного года я узнал свой диагноз – БАС, я считал это абсолютно несправедливым. Почему это произошло именно со мной? Тогда мне казалось, что на этом жизнь моя закончится и мне никогда не удастся реализовать потенциал, который я в себе ощущал. Но теперь, спустя пятьдесят лет, я вполне доволен прожитой жизнью. Я был дважды женат, и у меня трое прекрасных и вполне состоявшихся детей. Я сделал успешную карьеру в науке: уверен, большая часть физиков-теоретиков согласны с тем, что мое предсказание о существовании квантового излучения черных дыр верно, хотя пока оно не принесло мне Нобелевской премии, поскольку его сложно проверить экспериментально. С другой стороны, я получил даже более ценную премию по фундаментальной физике, присуждаемую за теоретически значимые открытия независимо от того, были ли они подтверждены экспериментом.

Моя инвалидность не стала непреодолимым препятствием для моей научной работы. Иногда случалось даже, что она давала мне некоторые преимущества: мне не приходилось читать лекции и проводить семинары для студентов младших курсов, я не ходил на скучные и лишь отнимающие время заседания различных комиссий. Я мог полностью посвятить себя научным исследованиям.

На открытии Параолимпийских игр 2012 года в Лондоне