Дорога в Тафтс

Но до Израиля Виленкин не доехал. Первоначально он и его семья оказались в Италии. Если в советском Харькове Виленкину хронически не везло, то стоило пересечь границу — и ему стала сопутствовать удача. Он получил приглашение от Университета штата Нью-Йорк в Буффало, уже в 1977 году защитил диссертацию и получил докторскую степень. За этим последовало приглашение в Университет Кейс Вестерн Резерв. Здесь он занимался физикой металлов, но «роковая тяга космологии» взяла свое, и Виленкин обнаружил гораздо более интересную для себя тему — черные дыры.

В 1978 году он начал работать в Университете Тафтса, и на этом его недолгое — всего два года — кочевье по американским университетам закончилось. Тафтс оказался тем местом, с которым Виленкин связал свою жизнь надолго (он работает там и по сей день), а космология стала главной темой его исследований. С 1987 года Виленкин — профессор Тафтса, а с 1989-го — директор Института космологии Университета Тафтса. Виленкин пишет: «Кампус Тафтса, стоящий на пологом склоне холма и окруженный тенистыми вязами, наполнен атмосферой изящества и покоя». После стройбата под Конотопом это был рай.

Попав в Тафтс, Виленкин наконец смог посвятить себя нормальной работе ученого, которая внешне выглядит довольно скучной: занятия с аспирантами, конференции, доклады, статьи, книги… Но эти «скучные» занятия сделали Виленкина настоящей звездой научных ток-шоу и привлекли к его работе внимание огромного числа людей во всем мире.

К рубежу 1980-х было общепринято, что Вселенная родилась в результате Большого взрыва. Это подтверждали и наблюдаемый разлет галактик, который был открыт американским астрономом Эдвином Хабблом, и микроволновой фон, который был предсказан Георгием Гамовым и в 1960-х обнаружен американскими радиоастрономами. Но оставался вопрос, который Виленкин формулирует так:

Окружающий нас огромный мир, полный галактик, образуется только при том условии, что энергия первичного взрыва выверена с немыслимой точностью. Ничтожное отклонение приводит к космологической катастрофе: либо огненный шар коллапсирует под действием собственного тяготения, либо Вселенная оказывается почти пустой.

Казалось, задаваться вопросом, почему Большой взрыв был именно таким, бессмысленно. Но…

…В самый обычный зимний день 1980 года, около полудня, я сидел в тесно набитой гарвардской аудитории, слушая самый поразительный доклад из всех, что мне довелось услышать за много лет. Молодой физик из Стэнфорда Алан Гут рассказывал о новой теории происхождения Вселенной, — пишет Виленкин.

Алан Гут и еще целая группа талантливых американских и советских астрофизиков предприняли исследование «начала мира». Оказалось, что при разумных теоретических предположениях и без всякого противоречия с астрономическими наблюдениями можно построить теорию самого Большого взрыва. Причем такую теорию, которая способна объяснить и «немыслимую точность» энергии первичного взрыва, и изотропность Вселенной (Вселенная почти одинакова в любом направлении), и то, что геометрия Вселенной очень близка к «плоскому» евклидову пространству, и то, что вокруг нас существуют галактики и звезды, и даже то, почему в этой Вселенной можем существовать мы сами. И не только объяснить, но и предсказать некоторые эффекты, которые могут быть наблюдаемыми.

Подробно описывать теорию инфляции здесь нет необходимости. На сегодня существует больше десятка отличных научно-популярных книг, написанных самими космологами, в которых они рассказывают и о самой теории, и о своем участии в работе над «инфляцией». Но два момента необходимо отметить: теория инфляции предполагает, что «началом мира» был не Большой взрыв, а некоторое состояние материи, которое Виленкин называет «небольшим кусочком ложного вакуума». Этот «ложный вакуум» экспоненциально расширяется и распадается, и в момент его распада происходит Большой взрыв и рождается вселенная. А в процессе расширения «ложный вакуум» переживает «квантовые флуктуации» — случайные микровозмущения, и эти возмущения создают неоднородность Большого взрыва, достаточную для рождения звезд и галактик.

Виленкин пишет:

Летом 1982 года… по приглашению Стивена Хокинга съехались около 30 космологов со всего мира. Они собрались на трехнедельный симпозиум по очень ранней Вселенной, который проводился на средства Фонда Наффилда.

Виленкин участвовал в Наффилдском симпозиуме еще не как космолог, а как специалист по теории струн. Но здесь он услышал доклад Андрея Линде, который построил «работающую» модель инфляции, и узнал о работах своих советских коллег — Алексея Старобинского и Вячеслава Муханова, которые тоже внесли немалый вклад в теорию инфляции.

Всего за несколько последующих лет теория инфляции окрепла и перестала быть занятием нескольких фриков. Многие физики (специалисты по теории струн, по элементарным частицам) почувствовали: здесь все по-взрослому.

В 1983-м Виленкин опубликовал статью «Рождение инфляционных вселенных», в которой обратил внимание, что в модели, предложенной Линде, инфляционное расширение ложного вакуума происходит быстрее, чем этот вакуум распадается. Поскольку распад — это и есть Большой взрыв, при котором рождается вселенная, таких вселенных будет бесконечно много, и все они будут погружены в расширяющееся инфляционное море.

В более поздних работах Виленкин называет такие вселенные «островными» и сравнивает возникающий таким образом мир (который потом стали называть Мультиверсом, в отличие от Универсума — единственной Вселенной) с архипелагом, где вселенные — это острова, которые окружает море инфляции. Эти острова непрерывно рождаются и со скоростью, близкой к скорости света, удаляются друг от друга (из этого, в частности, следует, что наблюдателю из одной островной вселенной другие принципиально недоступны). Американский физик-теоретик Брайан Грин привел более прозаический образ: он назвал такую модель Мультиверса «швейцарским сыром»: если мы «сфотографируем» Мультиверс, то дырки в сыре — это «островные вселенные» Виленкина, а сам сыр — это море инфляции.

Термин «вечная инфляция» появился в 1986 году в статье Андрея Линде «Вечно существующая самовоспроизводящаяся хаотическая инфляционная вселенная». Но ни статья Виленкина, ни статья Линде в 1980-е не привели к признанию «вечной инфляции» — слишком экзотически она выглядела. Только в конце 1990-х, когда «заговорили небеса» и сразу две группы астрономов обнаружили, что наша Вселенная не просто расширяется, а расширяется ускоренно, что и было предсказано теорией инфляции, к ней, наконец, отнеслись всерьез люди практического склада — экспериментаторы и астрономы, и инфляция обрела черты респектабельной, проверяемой теории.