Представьте, что вы стоите перед огромным зданием и спрашиваете: а что было на этом месте до того, как его построили? Ответ кажется очевидным: был пустырь, или старый дом, или лес. С Вселенной так не получается. Когда мы спрашиваем, что было до Большого взрыва, мы не можем просто выглянуть за угол и посмотреть. Все, что у нас есть, — это сама Вселенная, ее вещество, ее пространство и ее время. И когда ученые пытаются заглянуть в самое начало, они упираются в стену, за которой заканчиваются не только наблюдения, но и сами понятия, которыми мы привыкли пользоваться.
Большой взрыв обычно представляют как момент, когда все появилось из одной точки. Это не совсем так. Но главное в другом: вопрос «что было до» устроен сложнее, чем кажется. Слово «до» подразумевает время. А время, насколько мы понимаем сегодня, могло возникнуть вместе с Вселенной. Если времени еще не было, то и «до» не имело смысла. Это не уловка и не отговорка. Это вывод, к которому приводит общая теория относительности — теория, которая описывает гравитацию и устройство пространства и времени.
У этого вывода есть серьезные основания. Еще в четвертом веке христианский мыслитель Августин задавался похожим вопросом: что делал Бог до того, как создал мир? И сам же отвечал: времени тогда не было, поэтому вопроса о «до» не существует. Спустя полторы тысячи лет Стивен Хокинг сравнил этот вопрос с попыткой узнать, что находится к северу от Северного полюса. Северный полюс — это край, дальше которого «север» теряет смысл. Так и Большой взрыв может быть краем времени, а не событием в уже существующем времени.
Но у этой ясной картины есть проблема. Общая теория относительности работает превосходно, пока мы не подходим слишком близко к началу. На масштабах порядка планковской длины — это ничтожная доля сантиметра, в 10 в минус тридцать третьей степени — гравитация становится настолько сильной, что теория перестает давать осмысленные ответы. Математика выдает бесконечности, а бесконечности в физике означают, что мы вышли за пределы применимости теории. Этот рубеж называют планковской эпохой. Все, что происходило раньше, описывается уже не общей теорией относительности, а чем-то другим. Чем именно — никто пока не знает наверняка.
Именно здесь начинается самое интересное. Физики не сидят сложа руки. Они предлагают разные модели, которые пытаются описать, что могло быть до того, как наша Вселенная стала такой, какой мы ее видим. Одни говорят, что никакого «до» не было вовсе. Другие — что наша Вселенная лишь один пузырь в бесконечном океане других вселенных. Третьи — что Вселенная переживает циклы сжатия и расширения, и нынешний Большой взрыв — лишь один из многих. Четвертые — что Вселенная возникла буквально из ничего, но из квантового «ничего», которое вовсе не пустота. Все эти идеи — не фантазии. Это серьезные научные гипотезы, которые опираются на математику и на то, что мы знаем о физике элементарных частиц и гравитации.
Мы не будем делать вид, что у науки есть окончательный ответ. Его нет. Но есть карта — карта того, что наука может сказать, а что пока остается за пределами ее возможностей. И это само по себе важно. Понимание границ знания — такая же часть науки, как и сами знания.
Что такое Большой взрыв
Прежде чем говорить о том, что могло быть до Большого взрыва, стоит разобраться, что это вообще такое. Слово «взрыв» здесь обманчиво. Обычный взрыв — это когда что-то расширяется в уже существующем пространстве, разлетается в разные стороны, оставляя позади пустоту или обломки. С Большим взрывом дело обстоит иначе. Расширяется само пространство. Не вещество летит в разные стороны по готовой сцене, а сама сцена растягивается, и вместе с ней растягивается все, что на ней есть. Этот образ плохо укладывается в голове, потому что у нас нет бытового опыта с растяжением пространства. Но именно так описывает Вселенную общая теория относительности.
Возраст Вселенной сегодня оценивают примерно в 13,8 миллиарда лет. Эта цифра получена несколькими независимыми способами, и они …
Нет комментариев