Итак, один из вариантов ответа — в самом начале была сингулярность.
Думаем, тут у многих возникнет желание пожать плечами — «и что, дескать? Про космологическую сингулярность нам и так все уши уже прожужжали».
Да, на первый взгляд, ответ даже немного смахивает на издевательский. Что в начале была сингулярность — считалось еще на самой заре современной космологии, при анализе самых первых космологических моделей. И на протяжении дальнейшей истории космологии как раз неоднократно делались попытки уйти от появления син1улярности, свидетельствующей о недостатке наших знаний об условиях, при которых она возникает.
А тут мы вдруг покорно возвращаемся обратно...
Но весь вопрос — какая это сингулярность. Вспомним, где еще мы встречаемся с ней?
Ну конечно же — в черных дырах!
364
Так, может быть, между этими двумя сингулярностями есть много общего? И вдруг — представим себе это на минутку — это и вовсе одно и то же?
Вещество, которое сколлапсировало в черную дыру и «угодило» в сингулярность не может, конечно, вернуться обратно. Но, оказывается, есть гипотезы1, в которых за коллапсом может последовать новое расширение — только уже не в нашу Вселенную, а в другую, которую это расширение и создает.
Причем масса новой Вселенной отнюдь не обязана быть равна массе «исходной» черной дыры, вовсе нет. Так как гравитационная энергия имеет обратный знак к положительной энергии, связанной с массой, возможно «воспроизводство» массы — при условии, что исходный баланс энергий сохраняется.
Так что Вселенная-«дитя» вполне может стать массивнее Вселенной-«матери». И в этой юной Вселенной тоже, в свою очередь, могут возникнуть черные дыры, а значит, соответственно, и Вселенные-«внуки». И далее, далее, далее, в бесконечной цепи «рождений»...
А так как черные дыры, служащие «воротами» (в один конец, правда), постепенно, как известно, испаряются, то, рано или поздно, Вселенные-«дети» обретают «независимость».
Кстати, именно в таком способе — «Вселенная в черной дыре» — заключается одна из попыток решения «информационного парадокса» черных дыр, о котором мы рассказывали ранее.
Но тогда нам остается сделать лишь еще один шаг — предположить, что и наша Вселенная тоже была «рождена» таким же способом. И где-то есть (хотя, возможно, уже давно закрылась) «пуповина», ведущая к нашей «родительской» Вселенной.
А если при этом еще вспомнить о гипотезах создания черных дыр в лабораторных условиях (не с нашим современным уров
1 На всякий случай подчеркнем, что все (или почти все), о чем будет рассказано в этой главе, является гипотезами. Статус теории — более высок, его еще надо «заслужить». — Примеч. авт.
365
нем, конечно)... И учесть, что есть теоретическая возможность оказать влияние на характеристики создающейся Вселенной... Картина и вовсе захватит дух, не правда ли? Особенно если представить в роли «подопытной» Вселенной — нашу.
Что ж, по сравнению с такими перспективами второй вариант «начала» Вселенной выглядит даже бледновато, пожалуй. Исходя из него, наша Вселенная могла родиться просто... из ничего.
Если полная энергия Вселенной равна нулю, то такое рождение законы квантовой физики не запрещают. Ну, а как может бьггь равна нулю полная энергия Вселенной, наполненной сейчас огромным количеством звезд, галактик и их скоплений, мы уже объяснили немного выше.
Кстати, как было сказано во второй части этой главы, равенство полной энергии нулю гарантировало бы, что наша Вселенная является «плоской», т. е. ее плотность в точности равна критической плотности. А мы уже знаем, что реальное положение дел в нашей Вселенной близко к такому варианту... Хотя, конечно, необходимое точное равенство доказать пока возможным не представляется.
И еще несколько слов по этому поводу — для более «продвинутого» читателя. Первые модели инфляции предполагали обязательное существование тех или иных глобальных квантовых процессов в начальные моменты эволюции Вселенной — либо вышеописанного рождения «из ничего», либо процесса «подба- рьерного туннелирования» из метастабильного состояния (либо того и другого).
Для данных процессов требуется равенство полной энергии Вселенной нулю — так что до сих пор в популярной литературе встречается утверждение, что инфляция решает проблему «плоскостности» именно тем, что постулирует точное равенство полной и критической плотности Вселенной.
Это не так. «Современные» инфляционные модели вовсе не требуют выполнение данного условия. А проблему плоскостности, как уже было сказано, они решают громадными размерами Вселенной в конце периода инфляции.