Цитаты из книг автора «Томас Хертог»

Высокая энтропия означает, что система находится в очень беспорядочном состоянии; система с низкой энтропией хорошо упорядочена. Тенденция сложных физических систем развиваться в направлении состояний с более высокой энтропией (то есть еще одна квазиуниверсальная стрела) известна как второй закон термодинамики. Стрела энтропии – основа и источник стрелы времени. Но здесь есть одна загадка. Очевидно, что энтропия может расти только, если вначале она низкая. Но почему вчера энтропия была ниже, чем сегодня? Как получилось, что мы разбили имеющее низкую энтропию яйцо, чтобы приготовить омлет? Яйца несут куры – системы с низкой энтропией, живущие на ферме, которая сама есть часть низкоэнтропийной биосферы. Чтобы поддерживать свое существование, биосфера Земли использует низкоэнтропийную энергию Солнца. А откуда взялось имеющее низкую энтропию Солнце? Оно возникло из очень низкоэнтропийного газового облака, которое коллапсировало почти пять миллиардов лет назад и которое само было остатком предыдущих поколений звезд. А что сказать о совсем уж низкоэнтропийном облаке газа, ответственном за образование самого первого поколения звезд? Его происхождение можно проследить вплоть до малых вариаций плотности горячего газа, заполнявшего раннюю Вселенную, причем зерна этих неоднородностей были, возможно, посеяны в ходе краткого всплеска инфляции. И сама Вселенная в конце инфляции должна была иметь исключительно низкую энтропию. Выходит, что история о курице и яйце говорит нам о чем-то очень глубоком. Она говорит нам, что исходный источник порядка, фундаментальная причина, по которой мы сегодня разбиваем низкоэнтропийные яйца, имеет отношение к нашему происхождению из Большого взрыва. Почти 14 миллиардов лет назад Вселенная родилась невероятно упорядоченным образом, и с тех пор мы в процессе ее естественной эволюции движемся ко все большему беспорядку.

Из повседневного опыта нам предельно ясно, что существует определенное направление хода всех вещей. Яйцо можно разбить, но обратно в скорлупу его не соберешь. Фарш невозможно провернуть назад. Люди стареют, но не молодеют. Звезда коллапсирует в черную дыру, но снова достать ее оттуда уже не получится. И главное, мы помним прошлое, но не будущее. Эта универсальная направленность, эта стрела времени – один из самых мощных и универсальных принципов организации физического мира.

Выдвинутая Джимом и Стивеном гипотеза о происхождении Вселенной при условии отсутствия границы предсказывает, что Вселенная родилась из инфляционного всплеска сверхбыстрого расширения.

Другими словами, на Наффилдовской конференции теоретики определили, какой должна быть «неопровержимая улика», доказывающая факт инфляции, улика, которая должна была найтись при тщательном сканировании неба на микроволновых частотах. Это стало одним из самых эффектных предсказаний теоретической космологии, а может, и во всей истории науки. Реликтовая инфляционная рябь, вмороженная в CMB и сохраненная в его структуре с ошеломляющей математической точностью, – без сомнения, одна из старейших окаменелостей, какие только можно было надеяться обнаружить.

К 1990-м Стивен прочно утвердился в своей гипотезе об отсутствии границы. Его убеждала несокрушимая элегантность, с которой эта гипотеза обходила вековые противоречия, связанные с проблемой «начала всего», – для Хокинга красота была залогом истины. Есть свидетельства, что он считал гипотезу об отсутствии границы своим самым крупным открытием[118]. Но, как бы изящна и прекрасна ни была космологическая теория, главным критерием ее правильности всегда остается способность делать предсказания; Хокинг всегда это подчеркивал. Представим на миг, что Вселенная родилась «из ничего», из сферической крупинки чистого пространства. Как тогда выглядела бы наша пятнистая карта распределения температурных вариаций CMB? Ответ на этот интригующий вопрос сделался теперь главным пунктом программы Стивена. Но чтобы найти этот ответ, мы должны сначала вернуться к идее космической инфляции: фазы сверхбыстрого расширения, через которую Вселенная прошла в начале своего существования.

И вот, когда мы доходим до самого начала, мы натыкаемся на парадокс: что определяет первичные граничные условия происхождения Вселенной?

Об этом нет необходимости философствовать – теория относительности предсказывает свой собственный крах. В диссертации Хокинга Большой взрыв – событие, не имеющее объяснения, потому что сингулярность на дне нашего прошлого возвещает нам о крахе времени, пространства и причинности, вместе взятых.

По всей видимости, Большой взрыв происходил почти в точности одинаковым образом во всех без исключения областях наблюдаемой Вселенной. И это – еще одно из ее загадочных биофильных свойств.

Ключевой момент доказанной Стивеном теоремы сингулярности в том, что если материя заставляет световые конусы прошлого сходиться таким манером, то историю невозможно расширять до бесконечности. На самом дне прошлого мы достигнем «края времени», границы, за которой пространства и времени во Вселенной больше нет.

«Как только вы осознаете, что Библия не претендует на роль научного справочника, а теория относительности не имеет никакого отношения к Спасению, старый конфликт между наукой и религией исчезает».