Причиной, приводящей к этой трудности, является постулат о предельной роли скорости света, лежащей в основе Специальной теории относительности. Этот постулат, достоверность которого не вызывает сомнений, означает, что ни один физический процесс, ни один сигнал, несущий информацию, не может распространяться быстрее света, быстрее сигнала, переносимого светом. Но если считать источником сигнала сам Большой взрыв, то в каждый момент после него существует вполне определенное расстояние, на которое свет донесет сигнал о происшедшем Большом взрыве. Оно равно произведению скорости света на время, прошедшее от Большого взрыва. За этим расстоянием утвердилось наименование «горизонт событий» или просто «горизонт». Так как скорость света является предельной, то за горизонт событий нельзя передать никакого сигнала, из-за горизонта событий нельзя получить никакой информации. К этому нам предстоит возвратиться позднее. Сейчас же обратим внимание на то, что между точками, удаленными на расстояние, превышающее радиус горизонта событий, не может существовать никакого физического взаимодействия. Между ними невозможны причинно-следственные связи.
Предельный характер скорости света приводит к заключению о том, что ни одно событие, лежащее за горизонтом, не может быть причиной или следствием события, происходящего в центре пространства, охваченного этим горизонтом. Вместе с тем конкретные математические расчеты, выполненные на основе стандартной космологической модели, приводят к парадоксальному результату. Расстояние между источниками реликтового излучения, находящимися в момент испускания этого излучения в противоположных направлениях на небесной сфере, в 90 раз превышало расстояние до существовавшего в тот момент горизонта.
Таким образом, причинная связь между этими источниками реликтового излучения отсутствовала, и трудно объяснить, каким образом эти источники пребывали в почти одинаковых условиях.
Физики называют эту загадку проблемой горизонта. Эту проблему можно ликвидировать, введя в качестве начального условия высокую степень первоначальной однородности Вселенной и предположив, что такая однородность сохраняется на первых стадиях Большого взрыва. Но при этом остается необоснованным и непонятным, почему возникли такие жесткие начальные условия. Проблема оказывается не решенной, а лишь перенесенной от уравнений, описывающих течение процесса, к начальным условиям, устанавливающим, с чего началось развитие этого процесса.
В стандартном сценарии имеется еще одна трудность, связанная с предыдущей. Для объяснения существования современных галактик, скоплений галактик и их сверхскоплений, наблюдаемых астрономами, необходимо, чтобы наряду с начальной, очень высокой однородностью ранняя Вселенная содержала бы определенные малые начальные неоднородности, такие, вокруг которых в ходе эволюции концентрировались огромные массы вещества, образующие иерархию галактик. Эти начальные неоднородности не могут самопроизвольно возникнуть в случае, если принята гипотеза однородных начальных условий. Значит, начальные условия нужно усложнить, совместив в них наличие мелких неоднородностей на фоне общей однородности «в среднем». Однако такие начальные условия с трудом согласуются с современными данными о свойствах очень плотной горячей плазмы. Представляется необходимым объяснить, как подобные начальные условия приводят Вселенную к современному виду, в каком она предстает перед астрономами в наши дни.
Существенной трудностью стандартного сценария является проблема средней плотности материи во Вселенной. С ней мы уже встречались при обсуждении первоначальной теории Фридмана. Современные оценки на основе наблюдений астрономов показывают, что отклонение средней плотности материи от критического значения, принятого за единицу, лежит в пределах от 0,1 до 2. Но вычисления, проведенные на основе стандартного сценария, показывают: для того чтобы в процессе расширения средняя плотность материи попала внутрь этих границ, она должна через секунду после начала расширения равняться единице с погрешностью менее чем 10-15. Это, конечно, менее жесткое требование, чем погрешность 10-65, с которой мы встречались в более раннем периоде расширения. Но стандартный сценарий не способен объяснить причину, приведшую к тому, что средняя плотность материи, вплоть до первой секунды расширения, была равна своему критическому значению с такой большой точностью.