что было тогда когда ничего не было
Антидот
Средство от всего. Принимать без рецепта!
Что было, когда ничего не было? До Большого Взрыва
Сигизмундыч » 12 июл 2016, 16:18
Драссте. Никто не задавался таким вопросом? Нет? Да ладно, не поверю!
Это как если бы вас ввели в незнакомую темную комнату, а потом включили в ней свет. Какими были вашии представления об этой комнате до включения света? Никакими. Не было таковых.
Также и с Биг Бэнгом. Не было до него ничего. Кагбе.
Получилось у них или нет, судить вам.
Представлена карта существовавших до Большого взрыва сверхцивилизаций
Математические физики Ваагн Гурзадян из Национальной научной лаборатории имени Артема Алиханьяна в Ереване и Роджер Пенроуз из Оксфордского университета представили карту возможного обитания сверхцивилизаций, существовавших во Вселенной до Большого взрыва. Результаты своего исследования авторы опубликовали в препринте на сайте arXiv.org
Эта теория предполагает циклическое развитие Вселенной, в которой одна эпоха (эон) отделяется от другой Большим взрывом (в теории Пенроуза и Гурзадяна под ним понимается превращение всей массы Вселенной в энергию, сопровождающееся изменением геометрии мира). По мнению математических физиков, исчезнувшие цивилизации были способны передавать информацию при помощи столкновений черных дыр.
Необходимость в таких действиях ученые объясняют несколькими причинами. Во-первых, цивилизации предыдущего эона при помощи своих посланий, возможно, пытались предупредить сообщества современного эона о своей судьбе и таким образом дать им некоторые напутствия. Во-вторых, послание от сверхцивилизаций могло содержать необходимые для возникновения жизни данные (в рамках гипотезы информационной панспермии).
От меня: а рядом канадские физики предлагают модель Вселенной вообще без Большого Взрыва.
Но это уже совсем другая история. 
Откуда взялась Вселенная? Кажется, что идея, будто все это получилось из ничего, противоречит логике и здравому смыслу. Возможно, когда-нибудь наука объяснит не только то, как мир устроен, но и почему он устро ен именно так. По крайней мере, именно на это надеется, например, Ричард Докинз, который ищет ответ в теоретической физике, полагаясь на инфляционное расширение в первые доли секунды после Большого взрыва и на принцип космического отбора Вселенных, похожего на принцип естественного отбора Дарвина.
Предположение, что Вселенная расширяется (вопреки прежней статичной модели) подтверждено в 1929 году астрономом Эдвином Хабблом на основании наблюдений за спектром звезд. Окончательным подтверждением инфляции Вселенной стало обнаруженное в 1965 году реликтовое излучение, которое осталось со времен Большого взрыва. Два исследователя из «Белл телефон лабораторис» случайно обнаружили вездесущее микроволновое излучение. Поначалу ученые подумали, что причиной постоянного шипения в микроволновом диапазоне является деятельность голубей. Если включить телевизор и настроиться между станциями на пустой канал, то примерно 10 процентов черно-белых крапинок на экране вызывается фотонами, которые остались с момента рождения Вселенной. Наглядней доказательство реальности Большого взрыва невозможно придумать – вы можете увидеть остывающие остатки Большого взрыва в собственном телевизоре.
В 1970 году Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз показали, что эти попытки не могут увенчаться успехом. Хокинг и Пенроуз начали со вполне логичного предположения о том, что гравитация всегда притягивает, и приняли плотность материи во Вселенной примерно равной измеренной экспериментально. На основе этих двух допущений они с математической точностью доказали, что в начале Вселенной все-таки должна быть сингулярность.
Если проследить историю расширяющейся Вселенной вспять, Вселенная будет уменьшаться, пока в момент Большого взрыва не обратится в сингулярность. Здесь теория Эйнштейна прерывается и не может предсказать начало Вселенной и начало времени — только то, как она развивалась позже. В этой точке действуют исключительно законы квантовой механики: размытые по пространству волны-частицы движутся всеми возможными путями, и Вселенная может иметь бесконечное множество предысторий. Концептуальный тупик на Большом взрыве беспокоил космологов, и они стали искать сценарии, позволяющие избежать первоначальной сингулярности.
По словам Хокинга, одно из следствий теории квантовой механики заключается в том, что события, произошедшие в прошлом, не происходили каким-то определённым образом. Вместо этого они могли происходить всеми возможными способами. Это связано с вероятностным характером вещества и энергии согласно квантовой механике: до тех пор, пока не найдётся сторонний наблюдатель, материя будет находиться в неопределённости. Стивен Хокинг пишет: «Независимо от того, какие воспоминания вы храните о прошлом в настоящее время, прошлое, как и будущее, неопределённо и существует в виде спектра возможностей».
Тем не менее остается вопрос: почему же существуют вся эта материя и энергия? Почему пространство-время нашей Вселенной обладает определенной геометрической формой и имеет конечный возраст? Почему оно насыщено разнообразными физическими полями, частицами и силами? И почему эти поля, частицы и силы подчиняются определенному набору законов – причем довольно запутанному? Разве не проще было бы, если бы не было вообще ничего?
Для бесконечного во времени мира (неважно, соответствует ли он инфляционной или другой теории) не существует необъяснимого «момента творения», в нем нет места «первопричине», нет произвольных начальных условий. Поэтому кажется, что вечный мир удовлетворяет принципу достаточной причины: его состояние в любой момент времени можно объяснить его состоянием в предыдущий момент.
Так если в момент Большого взрыва не было никакого перехода от Ничто к Нечто, то нет надобности искать причину, божественную или какую-то иную, которая вызвала к жизни Вселенную? И также нет необходимости ломать голову над поставленным нами вопросом «Откуда взялись материя и энергия во Вселенной?»: внезапного и фантастического нарушения закона сохранения энергии-массы во время Большого взрыва не было. А Вселенная всегда обладала одинаковой энергией-массой, от нулевого момента и до настоящего времени.
В каком экстремуме квантовые законы и, как следствие, исчезновение измерения времени могут проявиться на уровне Вселенной? Очевидно, когда вселенная сравнима размерами с атомным ядром. Именно это подразумевает теория Большого взрыва: все начинается с сингулярности — точки, в которой температура, плотность и искривление Вселенной были бесконечны. Из этой точки Вселенная начинает расширяться, и расширение (в соответствии с инфляционной моделью) продолжается до сих пор. Обратив вспять расширение, мы увидим, как содержимое Вселенной сближается, все более сжимаясь в одну точку. В конце концов, в самом начале космической истории, весь мир находится в состоянии бесконечного сжатия и стянут в «сингулярность». Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что форма пространства-времени определяется распределением энергии и материи. И когда энергия и материя бесконечно сжаты, то и само пространство-время тоже сжато – и оно просто исчезает.
Как именно, можно понять, если учесть, что через долю секунды после рождения вся наблюдаемая Вселенная была не больше атома. В таких масштабах классическая физика неприменима: в микромире правят законы квантовой теории. Поэтому космологи (среди них и Стивен Хокинг) стали задаваться вопросом: «А что, если квантовую теорию, которая использовалась только для описания субатомных явлений, применить ко всей Вселенной в целом?». Так родилась инфляционнаяквантовая космология, названная физиком Джоном Гриббином «наиболее значительным шагом вперед в науке со времен Исаака Ньютона»[1].
Квантовая космология предлагает способ обойти проблему сингулярности. Классические космологи полагали, что сингулярность, притаившаяся за Большим взрывом – это что-то вроде точки с нулевым объемом. Однако квантовая теория запрещает столь точно определенное состояние, утверждая, что на самом фундаментальном уровне природа обладает неизбежной размытостью, поэтому невозможно указать точный момент возникновения Вселенной, ее начальное время.
То, что квантовая теория разрешает, еще более интересно, чем то, что она запрещает. А разрешает она спонтанное возникновение частиц из вакуума. Такой способ создания Нечто из Ничто дал квантовым космологам плодотворную идею: что, если сама Вселенная, по законам квантовой механики, возникла из случайной флуктуации? Тогда причина того, что существует Нечто, а не Ничто, состоит в неустойчивости вакуума.
Утверждение физиков «вакуум неустойчив» подчас подвергается нападкам философов. Но физический вакуум и полная пустота является названием разных объектов. Однако о пустоте можно думать не только как об объекте, но и как об описании определенного состояния. Для физика «пустота» описывает такое состояние, когда нет частиц и все математические поля равны нулю. Возможно ли такое состояние в действительности? То есть согласуется ли оно логически с наблюдаемыми физическими реалиями? Возможно ли создать в наполненной Вселенной полную пустоту?
Одним из наиболее глубоких принципов, лежащих в самой основе нашего квантового понимания природы, является принцип неопределенности Гейзенберга, утверждающий, что определенные пары свойств связаны друг с другом таким образом, что не могут быть точно измерены вместе. Одна такая пара переменных – координаты и импульс частицы: чем точнее вы установили положение частицы, тем менее точно вам известно значение ее импульса, и наоборот. Другой парой сопряженных переменных являются время и энергия: чем точнее вам известен промежуток времени, в течение которого произошло какое-то событие, тем меньше вы знаете об энергии, связанной с этим событием, и наоборот.
Квантовая неопределенность запрещает точное определение значений поля и скорости изменения этого значения. Пустота, или вакуум – это состояние, в котором все значения полей постоянно равны нулю, однако принцип неопределенности Гейзенберга говорит, что если мы точно знаем значение поля, то скорость его изменения совершенно случайна, то есть не может быть равна нулю. Таким образом, математическое описание неизменной пустоты несовместимо с квантовой механикой – точнее, пустота неустойчива, или же чистой пустоты попросту не существует.
Идея, что Вселенная, содержащая сотни миллиардов галактик, могла появиться из пустоты, выглядит невероятной. Как показал Эйнштейн, любая масса представляет собой застывшую энергию. Однако огромному количеству положительной энергии, запертой в звездах и галактиках, должна противостоять отрицательная энергия гравитационного притяжения между ними. В «закрытой» Вселенной (той, которая со временем снова сожмется) положительная и отрицательная энергии должны точно уравновешивать друг друга. Другими словами, общая энергия такой Вселенной равна нулю.
Возможность создания целой Вселенной из нулевой энергии поражает воображение. С точки зрения квантовой механики Вселенная с нулевой энергией представляет собой интересную возможность. Допустим, что полная энергия Вселенной точно равна нулю. Тогда, благодаря взаимосвязи в неопределенности между энергией и временем (как утверждает принцип Гейзенберга), неопределенность во времени становится бесконечной. Другими словами, как только такая Вселенная возникнет из пустоты, то сможет существовать вечно. Что же касается причины, по которой Вселенная возникла, то это просто квантовая вероятность. Стивен Хокинг в книге «Великий замысел» пишет: «Если полная энергия Вселенной должна всегда оставаться нулевой, и необходимо затратить энергию, чтобы создать тело, как может вся Вселенная быть создана из ничего? Вот почему должен существовать такой закон, как гравитация. Так как гравитация притягивает, то энергия гравитации является отрицательной. Необходимо произвести работу, чтобы разделить гравитационно связанную систему, такую как Земля и Луна. Эта отрицательная энергия может быть сбалансирована положительной энергией, необходимой чтобы создать материю, но все не так просто. Отрицательная гравитационная энергия земли, к примеру, меньше, чем положительная энергия миллиардов частиц, из которых она состоит. Тело, такое как звезда, будет иметь больше отрицательной гравитационной энергии, и чем меньше она (частицы, из которых она состоит, находятся ближе друг к другу), тем больше будет ее отрицательная гравитационная энергия. Но прежде, чем отрицательной гравитационной энергии может стать больше положительной энергии вещества, звезда сколлапсирует в черную дыру, и черная дыра будет иметь положительную энергию. Вот почему пустое пространство стабильно. Тела, такие как звезды или черные дыры, не могут так просто появляться из ничего. Но целая Вселенная может!»[2]
Таким образом, по мнению Виленкина, переход от Пустоты к Бытию происходит в два этапа. На первом крохотный кусочек вакуума появляется из вакуума. На втором он раздувается в наполненную материей предшественницу той Вселенной, которую мы сейчас видим вокруг. На данный момент принципы квантовой механики, управляющие первым этапом, являются самыми надежными принципами в науке. Что касается теории инфляции, которая описывает второй этап, то с момента своего создания в начале 80-х годов она успешно подтверждена не только теоретически, но и эмпирически – в частности, распределением реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва.
Что же происходит в момент Большого взрыва со временем? Общая теория относительности объединяется с квантовой теорией: искривление времени-пространства настолько велико, что все четыре измерения ведут себя одинаково. Иными словами, времени как особого параметра нет. А если времени нет, то нет и возможности говорить о начале Вселенной во времени, что устраняет проблему творения из Ничего.
Таким образом, сингулярность в начале Вселенной является не событием во времени, а скорее временной границей или краем. До нее никакого времени не было. Поэтому не было и времени, когда преобладало Ничто. И не было никакого «возникновения» – по крайней мере, во времени. Вселенная имеет конечный возраст, хоть и существовала всегда, если под «всегда» подразумевать все моменты времени. Вековой парадокс разрешается.
[2] Stephen Hawking and Leonard Mlodinow «The Grand Design»
Афоризмы и изречения
«Любовь без сердца – ночь в чужих руках».
«Мужчина не меняется, он просто становится старше».
«Если женщина не нужна себе, то не нужна никому».
«Когда вам кого-то жалко, вспоминайте своих детей».
«Чем больше мы стареем, тем больше мы становимся детьми».
«Вещь стоит столько, сколько за неё дают, а не сколько за неё хотят».
«Цветов, как и денег, много не бывает».
«Нет ничего более глупого, чем радоваться смерти своего врага».
«Лучше не создавать, а пользоваться».
«Не надо быть лучше всех, надо быть счастливее всех».
«Не надо быть умнее, полезнее быть хитрее».
«Прошлым гордится тот, у кого нет настоящего».
«Задуматься не значит думать».
«Если проступок совершил богатый, это чудачество, если бедный – это преступление».
«Молодость ужасно глупа, если достаётся дураку».
«Писать песни – это ремесло. Писать стихи – это искусство. А всё вместе – это божественно».
«За счастьем наблюдают сотни глаз несчастья».
«Время неподвластно сну».
«Брак – осмысленное рабство».
«Когда входит женщина – встаёт Бог».
«Гениальность – это безумие, превращенное в реальность».
«Компромисс – это равенство при прочих».
«Мудрость рожает слёзы».
«Наши дети остаются в нас. А мы остаемся в наших детях».
«Проигрыш – первый шаг к победе».
«То, что есть при нас – есть у всех. А деньги – не у всех».
«Побеждает не тот, кто бежал, а тот, кто добежал».
«Возраст счастью не помеха».
«Чем общество богаче, тем оно безбожнее».
«По мере взросления человека взрослеет и его бессовестность».
«Страх искажает реальность».
«Россия – это разноцветное лоскутное одеяло. Всем тепло, но ощущения разные».
«Любовь сметает все: веру, богатство, национальность, границы, возраст. И даже смерть».
«Внешность ничего не значит».
«Деньги – мерило труда».
«Под маской красоты душа уродство прячет».
«Люди придумали языки, чтобы созидать, а не разрушать».
«Отец прав настолько, насколько неправа мать. Но оба правы по-своему по отношению к детям».
«Гордыня – это высшая степень отрицания».
«Семья – это вместе по-разному».
«Любая болезнь – это испытание».
«Солнце настолько приелось, что перестало быть удивительным».
«Россия – это территория, которая меняется «от» и «до» с каждым новым правителем».
«Узнать – это значит разочароваться. Не знать – это значит быть счастливым».
«Великим бывает тот, кто об этом не догадывается».
«Глупость – это большое счастье».
«Агрессивность труслива в случае неудачи».
«Гений – это когда профессионалы не понимают, как это сделано».
«Самый короткий путь к бедности – скромность».
«Человек умирает тогда, когда умирает память о нём».
«Хочешь войти в доверие – стань дураком».
«Люди один раз в жизни говорят правду, в которой можно не сомневаться. Они говорят: наступит день, когда я умру. И это – правда».
«Женщиной можно владеть. Невозможно понять».
«Настойчивость равнодушна в случае удачи».
«Раскаяние – крайняя точка бессилия».
«Юность – это ощущение, что ничего нет, но завтра обязательно будет».
«Деньги – самый верный и надежный друг».
«Память побеждает смерть».
«Талант – это когда ты делаешь лучше, чем другие».
«Подлость – вершина эгоизма».
«Вопрос какому народу принадлежит земля, можно решить по эпитафиям на местных кладбищах».
«Гордыня – корона хамства».
«Родители – это незваная реальность».
«Слава – наивысшая точка падения».
«Самый эффективный метод поднятия экономики – война».
«Поэзия – это высшая форма описания осязаемого и ощущаемого словами».
«Дружба – это когда двоим друг от друга что-то надо».
«Юность – это прыщавые надежды».
«Музыка – это крайний тест на одиночество».
«Правда – наивысшая форма цинизма».
«Делать то, что ты не хочешь намного полезнее того, что ты хочешь».
«Безразличие – последний этап развития ума».
«Самый короткий путь к богатству – настойчивость».
«Гордость – начало умственного развития».
«Власть – это самая легкая форма обогащения».
«Хочешь дорого продаться – претендуй на большее».
«Ненависть – это предтеча насилия».
«Нет более демократичного места в мире, чем кладбище».
«Удар спереди получают от того, кто стоит сзади».
«Деньги никогда не предают».
«Абсолютная правда, которую я слышал о себе, это то, что я когда–то умру».
«Верить тому, что ты слышишь – это тоже самое, что верить тому, что не видишь».
«Ничего нет важнее времени».
«Я знал то, что я видел, и видел то, что я знал».
«Усердие – это стремление».
«Желание – это путь к мечте».
«Если кто-то стал богаче, значит кто-то стал беднее».
«Лучше грешить с королём, чем спать с дураком».
ЧТО БЫЛО ТОГДА, КОГДА НИЧЕГО ЕЩЕ НЕ БЫЛО?
О том, что и как происходило во время Большого Взрыва, современные космологи рассказывают с такой уверенностью и с такими подробностями, как если бы являлись его непосредственными очевидцами.
О том, что и как происходило во время Большого Взрыва, современные космологи рассказывают с такой уверенностью и с такими подробностями, как если бы являлись его непосредственными очевидцами. При этом вся их самоуверенность и всезнание моментально улетучиваются, как только речь заходит о том, а что же было до этого. Ведь даже заумная казуистика Эйнштейна не способствует усвоению того предположения, что раньше вообще не было «раньше», потому как не было ничего, в том числе и времени. Более наукообразные теории о происхождении нашей Вселенной в результате «квантового скачка» из «докосмической» эры неоформленного воображаемого времени, конечно, прибавляют обсуждаемому вопросу солидности, но никак не вносят ясности. Теория о рождении нашего мира в результате столкновения (вот только непонятно чего, если тогда еще вообще ничего не было) со вселенной из другого измерения вносит в этот вопрос еще больше путаницы.
Впрочем, Андре Линде, космолог из Стэндфордского университета, всех этих сложностей не испугался и выдвинул теорию, известную как теория вечного расширения. Согласно этой теории, явление, известное нам под названием «Большой Взрыв», было вовсе не единичным и уникальным, а лишь одним из многих в последовательности цепной реакции «больших взрывов», посредством которых Вселенная бесконечно воспроизводит и воссоздает саму себя. Первопричиной всей этой канонады, по мнению приверженцев теории расширения (инфляционной теории), является ускорение расширения Вселенной под влиянием мощнейшей антигравитации. По мнению д-ра Линде, моделью нашей Вселенной является раздувающийся мыльный пузырь, от которого, в свою очередь, может отпочковаться следующий, а от него — последующий. Момент образования каждого такого пузыря будет восприниматься в качестве большого взрыва, и при этом возникающие вселенные могут весьма значительно отличаться от исходных по своим самым важным характеристикам, вплоть до различий в количестве и качестве измерений. Впрочем, эта теория все еще оставляет место для выяснения ответа на вопрос, а из чего все-таки это все получается. По мнению д-ра Линде, самый логичный ответ на этот вопрос — из ничего. Правда, в этом «ничто» время от времени обнаруживаются субатомарные частицы, возникающие из небытия за счет энергии, одалживаемой ими из энергетических полей. Такие квантовые флуктуации, говорят, даже удалось пронаблюдать внутри существующих атомов. Именно они и могли дать начало нашей Вселенной.
Наиболее любопытный комментарий этой теории дал Майкл Тернер, космолог из Чикагского университета. Он сравнил современных космологов с джазовыми музыкантами, коллекционирующими различные темы для финальной композиции. Именно эта тема, по мнению д-ра Тернера, звучит достаточно гармонично и вполне может быть использована в процессе окончательной обработки.
Новое в блогах
Что было, когда ничего не было, или Парадокс времени
Конечно, наиболее продвинутые граждане уже догадались, от какой печки я сейчас пойду плясать. От сингулярной, конечно. С тех пор, как наука точно выяснила, что Вселенная имеет начало, все серьезные граждане теперь пляшут от этой печки. Мир просто перевернулся в наших глазах, когда ученые поняли, что он начален (антоним слову «конечен»).
А ведь сначала начала не было… Так во всяком случае полагала наука пару‑тройку веков назад. Да что там пару‑тройку! Так казалось физикам еще в начале XX века! В их понимании Вселенная бесконечно тянулась в пространстве и во времени. Она существовала всегда и везде. Это наполняло душу спокойной уверенностью, на фоне которой уже не особо замечались некоторые логические нестыковки. Например… Что значит – Вселенная будет существовать вечно? Это значит, что срок ее жизни никогда не пройдет. Другими словами, до своей смерти Вселенная не дотянет. Ясно и просто. Но при этом зависал вопрос о прошлом – как так могло случиться, что Вселенная существовала всегда? Это ведь означает, что в прошлом у нас тоже вечность! А вечность пройти не может по определению! Как же она умудрилась пройти и дотечь до наших дней? Почему мы вообще существуем, если до нашего существования – принципиально непроходимая бесконечность?
Ясно, что Вселенная даже теоретически может быть вечной только односторонне – не как математическая прямая, тянущаяся в обе стороны без конца, а как математический луч, уходящий из точки в бесконечность. Тогда, глядя в прошлое, мы всегда можем сказать: от начала мира прошло столько‑то биллионов лет, а глядя в будущее, увидим впереди вечность. Правда, уже несколько девальвированную отсутствием таковой в прошлом. А ну как и в будущем ее нет?
Хорошо было древним! Они не задумывались над подобными вопросами. Их Вселенная была отражением локального мира, земного. В котором лето сменялось осенью, день – ночью, и даже редкие затмения подчинялись четкой ритмике, которую наиболее хитрые и обладающие свободным временем особи (жрецы) умели рассчитывать и предсказывать. Таков Мир! Он цикличен! Все возвращается на круги своя, ничто не ново под Луной. И все, что мы видим вокруг и переживаем внутри себя, когда‑нибудь повторится в точности. Архимед снова будет сидеть и в задумчивости чертать на песке палочкой никому не понятные загогульки…
Древний мир язычников был цикличным. Эту цикличность убило христианство.
Когда развитие наук впервые поставило под вопрос существование христианского Бога, ученые‑позитивисты предположили, что Вселенная существовала всегда и будет существовать всегда. Это было первой научной моделью мироздания.
У этой модели были свои недостатки. Как логические, описанные выше, так и физические. Во‑первых, если Вселенная бесконечна во все стороны, то в ней бесконечное количество звезд, и в любой точке ночного неба должна быть звезда. То есть ночное небо должно светиться ВСЁ! Вместо черного неба с густотой звезд должно быть сплошное сияние! Этого не наблюдается. Может быть, число звезд хоть и огромно, но все же конечно?
Во‑вторых, Эйнштейн обратил внимание, что звезды в вечной и равномерной Вселенной под действием гравитации и благодаря случайной неравномерности должны были давным‑давно собраться в одну кучу и свалиться друг на друга. Звезды ведь не расположены в строго математическом объемно‑шахматном порядке, значит, всегда есть некоторые, пусть небольшие, звездные сгущения, которые неминуемо послужат концентраторами гравитации и вызовут сначала слабое, а потом все более нарастающее движение других звезд в сторону этих скоплений. А там уж и до беды недалеко. То есть стационарная Вселенная попросту неустойчива! А поскольку она вечна, то вечность назад уже должна была съежиться.
Почему же не произошло всеобщей катастрофы? Может быть, наряду с силами мирового тяготения действуют силы отталкивания? Чтобы придать Вселенной равновесие, Эйнштейн ввел в свои уравнения новый член – некую космологическую постоянную, обозначив ее греческим значком «лямбда». Эта самая лямбда и обеспечивала «расталкивание» звезд. Эйнштейн свою лямбду не любил. Потому что как физик прекрасно понимал, что высосал ее из пальца – только для того, чтобы уравнять члены в формуле. Ну, и заодно спасти свою модель Вселенной от «кучи‑малы».
И многие физики тоже не любили эйнштейновскую лямбду. По той же причине: если силы всемирного тяготения наблюдались ими постоянно невооруженным глазом (шел, поскользнулся, упал, очнулся – гипс), то никаких сил всемирного отталкивания и в помине не было! Гениальный Ландау запрещал своим студентам даже упоминать об этой тухлой лямбде.
В общем, физикам нужно было какое‑то иное объяснение существования Вселенной. И они это объяснение нашли. В 1923 году питерский профессор Александр Фридман нашел нестационарное решение уравнений Эйнштейна. Он показал, что если Вселенная расширяется, то это расширение с успехом может заменить придуманную Эйнштейном «лямбду расталкивания». Звездные скопления потому не сваливаются друг на друга под действием гравитации, понял Фридман, что галактики просто активно разлетаются друг от друга, словно вылетели все из одного центра после некоего мощного первотолчка. Позже это было подтверждено экспериментально. В 30‑х годах американский астроном Хаббл проанализировал данные астрономических наблюдений и пришел к выводу, что Фридман абсолютно прав.
Было открыто так называемое «красное смещение» (говорящее, что галактики действительно удаляются от Земли, причем чем они дальше, тем быстрее) и обнаружена фоновая температура Вселенной, равная 3 градусам по Кельвину (минус 270 градусов по Цельсию). В какую сторону ни направь радиотелескоп, отовсюду к нам доходит равномерное фоновое излучение частотой Зּ10^11 Гц, не имеющее никакого конкретного источника. Это тепловой шум Вселенной, остатки великих температур, бушевавших в момент ее рождения.
Так возникла теория, которой сейчас придерживаются все физики и космологи – теория Большого взрыва.
Сегодня наука представляет себе рождение мироздания следующим образом…
Мир появился из сингулярности. Сингулярность, как известно ныне каждому юноше, обдумывающему житье, – это точка бесконечно малого радиуса с бесконечно большой плотностью и бесконечно большой температурой. Ее мгновенный разлет, называемый Большим взрывом, и сотворил материю, время и пространство. Случилось это, по последним данным, 13,7 миллиардов лет тому назад.
А что было до сингулярности? И откуда она вообще взялась? И где она взялась, если не было пространства.
Хорошие вопросы. Их всегда задают физикам. И физики начинают честно отвечать, употребляя такие выражения, как «первичный вакуум», «хиггсово поле», после чего ясности у спросившего не прибавляется, а желание спрашивать пропадает само собой.
Поэтому я нахожусь в затруднении. Но раз уж взялся за гуж, не говори, что пупок надорвал. Начнем, пожалуй. Тем более что на первый, самый естественный вопрос я в своей жизни отвечал неоднократно. Как вы понимаете, случалось это чаще всего в столовой нашей редакции где‑то между вторым и компотом.
– А что же было ДО сингулярности? – на голубом глазу спрашивали меня редакционные девушки, любившие прислушиваться к нашим с Валерием застольным беседам.
Вопрос некорректно поставлен. Здесь некорректность того же рода, как в знаменитом вопросе «вы уже перестали пить коньяк по утрам?» Кратко ответить невозможно, потому что в вопросе уже содержится утверждение о том, что вы пьете коньяк по утрам. И вопрос касается только одного – перестали или продолжаете. А если я не пью? Или не коньяк? Или не по утрам? Или весьма эпизодически?
Так и в вопросе о том, что было до сингулярности. В нем ведь стоит словечко «до». А оно предполагает шкалу времени, на которой относительно любой произвольной точки можно выбрать состояние «до» (слева) и состояние «после» (справа). А если эта шкала – не прямая линия, а луч? Левее начальной точки у луча нет ничего. Соответственно, вопрос о том, что было «до» сингулярности, лишен смысла. Потому что времени не было.
А почему физики говорят, что времени не было? А потому, что не было событий.
Услышьте, что я сказал! Это очень важное замечание – про события. Доверчивый мой друг Валера Чумаков, который верит не только в существование Бога, но и в разные другие глупости, всерьез утверждает, что в далеком светлом будущем люди изобретут машину времени и начнут вовсю путешествовать туда‑сюда. Как эта вера в машину времени сочетается у него с верой в христианского Бога, я не совсем представляю. Впрочем, может быть чудесное воскрешение Христа – дело рук пришельцев из будущего? Не будем фантазировать. Мы‑то знаем, что времени нет.
Времени нет. Есть движение материи в пространстве, которое воспринимается нами как время.
Я пытался объяснить это Валере. Но порой простые вещи воспринимаются людьми очень тяжело…
– Валера! Для того, чтобы попасть в прошлое, нужно «всего лишь», чтобы все атомы, все излучения, все элементарные частицы во Вселенной были расположены так, как они были расположены в тот момент времени, в который ты хочешь попасть – в тех же пространственных координатах и с теми же импульсами. Ну, кроме тех молекул и атомов, разумеется, которые составляют тебя, ведь ты же хочешь погулять по прошлому, а не превратиться в младенца или исчезнуть… Как ты понимаешь, Валера, это невозможно. По многим причинам. Нет такой энергии во Вселенной, чтобы переставить все ее частицы в нужное положение и запустить. Нет такого механизма, чтобы заставить их это сделать. Нет полной информации, где и как располагались все частицы Вселенной, допустим, 25 октября 1917 года. (А уж если учесть принцип Гейзенберга, который иначе называют принципом неопределенности, задача представляется совсем туманной… Принцип Гейзенберга гласит, что мы принципиально никогда не можем знать одновременно и импульс (скорость) и координату частицы. Но о Гейзенберге ниже.)
Время – такая же искусственная придумка физиков, как энергия. Ведь энергии тоже не существует! Энергии не существует «в чистом виде». Есть движение, воспринимаемое как мера кинетической энергии. Есть высота подъема тела, воспринимаемая как потенциальная энергия. Есть электромагнитное излучение, которое физики иногда действительно обзывают энергией. Но это лишь фигура речи. Такая же как «чайник закипел». Чайник ведь не кипит, кипит вода в чайнике. Просто после того, как Эйнштейн написал свою великую формулу Е=mc2, стали говорить, будто наука установила связь между энергией и массой. На самом деле с помощью эйнштейновской формулы стало возможно выразить любую энергию в единицах массы (килограммах), а любую массу в единицах энергии (джоулях). Не более. А в физическом смысле формула установила связь между веществом и излучением. Излучение – это не энергия. Излучение – это материя. Материя имеет три ипостаси – вещество, поле, вакуум. А фикцию энергии физики придумали для обсчета процессов. И так к ней привыкли, что стали уже воспринимать как нечто самостоятельно существующее.
Вот и время есть лишь некая придуманная величина, удобная для расчетов. В мире нет энергии. В мире нет времени, есть только движущаяся материя. Собственно, время всегда и измеряется по равномерному движению – ходом стрелки в часах, пересыпанием песка в стеклянной колбе, оборотами Земли вокруг Солнца.
А вот почему время направленно? Действительно, в пространстве можно двигаться как направо, так и налево, как вперед, так и назад, а во времени – только вперед. Почему существует стрела времени? По той же самой причине: времени нет. Время проявляется через законы движения материи. А они таковы, что некоторые процессы идут направленно. Это, собственно, и воспринимается нами, как стрела времени.
При столкновении двух протонов получается ядро «тяжелого водорода», позитрон и нейтрино:
Это одна из тех реакций, которые идут в недрах звезд небольшой массы. Теоретически все реакции в природе обратимы. Но! После столкновения нейтрино улетело прочь из звезды со скоростью света – и поминай, как звали. Теоретически можно представить себе встречу тяжелого водорода, позитрона и шального нейтрино. Однако вероятность этой встречи, во‑первых, чрезвычайна мала. А во‑вторых, нейтрино практически не взаимодействует с веществом. Эта шальная частичка может легко прошить свинцовую плиту толщиной от Земли до Солнца. Так что и по этой причине вероятность обратной реакции ничтожна. Потому звезды и светят, что идут в них направленные (необратимые) реакции.
Потому и существует то, что мы воспринимаем, как направление времени, как необратимость. Которая на самом деле – лишь направленные реакции.