Когда время становится пространством

Как это выглядит? И каким образом непонятное четырехмерное пространство плавно переходит в знакомое нам пространство-время, где время течет, как это свойственно времени? Концепция мнимого времени позволяет нам вообразить четырехмерное пространство, в котором время в привычном нам виде не существует – оно свернулось и образовало сплошную поверхность, без краев и границ. Но если вы думаете, что сможете представить себе эту картину в четырехмерном пространстве, то либо обманываете самих себя, либо ваш мозг поднялся на новую ступень эволюции. Большинство людей вынуждены все же ограничиться меньшим количеством измерений. Когда измерений меньше, еще можно представить себе отсутствие границ и краев: поверхность мяча или Земли.

В первой модели, предложенной Фридманом, размеры вселенной были конечными – и все же вселенная не имела границ. Не было края, за которым она кончалась и начиналось пустое пространство. Вселенная – как мяч: размеры ограниченны, но поверхность сплошная, без краев. Хокинг предполагал, что такой – конечной и вместе с тем безграничной – вселенная может быть и в пространстве-времени. Возможно, и у времени нет начала и конца. Все движется по кругу, образуя замкнутую поверхность, подобную поверхности Земли.

Но что же нам с этим делать? Поверхность Земли мы себе хорошо представляем и понимаем, в каком смысле она и конечна, и безгранична, однако вселенная, конечная и безграничная в пространстве-времени? На что это похоже? От оболочки шара трудно перейти к осмысленной концепции четырехмерной вселенной. Пытаешься – и чувствуешь себя слепцом. Нащупываешь путь и сбиваешься в темноте. Давайте лучше поищем какие-нибудь вехи.

Во-первых, можно указать, на что это непохоже. Не будет никаких “граничных условий”, ведь не будет начала, границы во времени. Вся эта штука попросту свернется и замкнется на саму себя. Хокинг формулирует кратко: граничные условия вселенной – отсутствие граничных условий. Нет начала вселенной и нет конца – нигде. Так что не стоит и спрашивать: а что, мол, было до того? Все равно что интересоваться: а что находится к югу от Южного полюса? На Южном полюсе не может быть указателя с надписью “Юг”. Стрелка с надписью “Прошлое” теряет смысл, когда время становится “пространственным”.

Если на временной оси нет никакого “до” вселенной и “после” вселенной, может ли там найтись “другое место”, что-то вне вселенной – в каком-либо измерении пространства? Модель Хокинга такой возможности не исключает. Может ли быть некое “снаружи” при отсутствии границ? Пока речь шла о мяче, вероятность наружных объектов не исключалась. Где-то в том направлении, куда мог бы посмотреть сидящий на шаре муравей из главы 6, – но он, как вы помните, выглянуть за пределы шара не может. Это измерение не существует для муравья, что, однако, вовсе не означает, будто этого измерения вовсе нет. Идея “других мест” в пространстве, но не “прежде” или “потом” во вселенной, вполне соответствует концепции времени как недолговечной мутации – на самом деле это четвертое измерение пространства.

Все это кажется слишком заумным, а потому едва ли правдоподобным, но рассмотрим вопрос более прямо и просто. Повторим еще раз: как могла бы выглядеть вселенная, конечная и в то же время безграничная в пространстве и времени? Требуются страшно сложные подсчеты, но в результате выходит, что эта вселенная, скорее всего, была бы похожа на ту, в которой мы живем.

Хокинг описывал это так: “Предполагается, что вселенная началась из достаточно “гладкого”, единообразного состояния. Она прошла через период расширения по экспоненте, “инфляции”, когда ее размеры многократно увеличились, но плотность оставалась прежней. Затем вселенная разогрелась и расширилась до современного своего состояния, остывая по мере того, как расширялась. В крупном масштабе она была однообразной, одинаковой по всем направлениям, но на местном уровне имелись отклонения, превратившиеся затем в звезды и планеты”[197].

В реальном времени – там, где мы живем, – все будет выглядеть так, словно в начале вселенной и внутри черных дыр имеются сингулярности.

Хокинг и Джим Хартл представили эту модель вселенной научному сообществу в 1983 году. Хокинг особо подчеркивал, что это всего лишь гипотеза. Он не вывел такие граничные условия из какого-либо принципа. Просто ему понравилась такая модель. Он подумал, “что это и есть настоящая наука, ведь, по сути дела, сим утверждается, что научные законы действуют повсюду”[198]. Нет сингулярностей, в которых нарушались бы законы. Такая вселенная самодостаточна. Нужно ли объяснять, как она была создана? Обязательно ли вообще это слово – “создана” или “возникла”? “Она бы просто БЫЛА”, – пишет Хокинг[199].