Всё из ничего: Как возникла Вселенная

Почему же мы живем в такой «особый» период в истории Вселенной? Ведь это грубо противоречит всему, что составляло основы научного подхода со времен Коперника. Мы усвоили, что Земля – вовсе не центр Солнечной системы, а Солнце – лишь звездочка на далеком краю обычной галактики, да и Галактика наша – всего лишь одна из 400 млрд в наблюдаемой Вселенной. Мы приняли принцип Коперника в том смысле, что наше положение ни в пространстве, ни во времени не являются чем-то особенным.

Однако поскольку энергия пустого пространства именно такова, получается, мы все-таки живем в особое время. Лучше всего это видно из следующей схемы – назовем ее «краткая история времени».

Две кривые отражают плотность энергии всего вещества во Вселенной и плотность энергии пустого пространства (исходя из предположения, что это космологическая постоянная) как функцию времени. Как видно, плотность вещества при расширении Вселенной снижается (расстояние между галактиками растет, поэтому вещество рассеивается), чего, собственно, и ожидаешь. Однако плотность энергии пустого пространства остается постоянной: можно привести довод, что в пустом пространстве и рассеиваться нечему! (Я приводил ранее и более серьезное объяснение: при расширении пустого пространства Вселенная совершает над ним работу.) Кривые пересекаются относительно близко к нашему времени – это и есть то странное совпадение, о котором я писал.

Теперь рассмотрим, что бы случилось, если бы энергия пустого пространства была, скажем, в 50 раз больше той величины, которую мы получаем по сегодняшним оценкам. Тогда две кривые пересеклись бы в другой момент, раньше, как показано на следующей схеме:

Время пересечения кривой с более высоким уровнем энергии пустого пространства – это момент, когда формировались первые галактики, примерно через 1 млрд лет после Большого взрыва. Но не забывайте, что энергия пустого пространства вызывает гравитационное отталкивание. И если бы она стала доминировать в общем количестве энергии во Вселенной еще до того времени, как начали формироваться галактики, то отталкивающая сила, вызванная этой энергией, перевесила бы (буквально) обычную силу гравитации, которая заставляет вещество слипаться. И галактики не сформировались бы!

Но если бы не сформировались галактики, не было бы и звезд. А без звезд не было бы планет. А без планет не сформировались бы астрономы!

Так что во Вселенной, где энергия пустого пространства всего в 50 раз больше, чем мы наблюдаем, очевидно, некому было бы пытаться сегодня измерить эту энергию.

О чем это нам говорит – и говорит ли о чем-нибудь? Вскоре после открытия ускоряющегося расширения Вселенной физик Стивен Вайнберг предположил (на основании приведенного им довода за 10 с лишним лет до этого, то есть еще до открытия темной энергии), что «проблему случайного совпадения» можно решить, если значение космологической постоянной, которую мы сегодня измеряем, было каким-то образом «выбрано» в соответствии с антропным принципом. То есть если бы существовало много вселенных и в каждой вселенной значение энергии пустого пространства имело случайно выбранное значение на основании какого-то вероятностного распределения всех возможных значений энергии, то жизнь в известном нам виде могла развиться только в тех вселенных, где это значение не слишком отличается от того, которое мы наблюдаем. То есть мы, вероятно, живем во Вселенной с крошечной энергией пустого пространства просто потому, что не могли бы жить там, где это значение существенно больше. Иначе говоря, нечего удивляться, что мы живем именно в той Вселенной, в которой можем жить!

Однако этот довод имеет математический смысл только при условии, что имелась возможность рождения многих разных вселенных. Говорить о многих разных вселенных – своего рода оксюморон. В конце концов, традиционно слово «Вселенная» означает «все сущее». Однако в последнее время у этого слова появилось более простое и, пожалуй, здравое значение. Теперь принято думать о «нашей» Вселенной как о совокупности всего, что мы видим сейчас и что могли бы увидеть когда-либо. Поэтому физически наша Вселенная содержит все, что так или иначе могло на нас влиять в прошлом или повлияет в будущем.

Стоит принять такое определение Вселенной, как становится возможным, по крайней мере в принципе, существование иных вселенных – областей, которые никогда не были связаны с нами причинно-следственными связями и никогда не будут: вроде островов, разделенных океаном пространства и лишенных каких-либо возможностей общения.