Барри Паркер - Мечта Эйнштейна. В поисках единой теории строения

Сейчас галактики разбегаются от нас во всех направлениях, а если представить себе, что мы движемся во времени вспять, то нам покажется, что Вселенная сжимается. Теперь галактики расположены так далеко друг от друга, что для их сближения потребовалось бы около 16 миллиардов лет. Представим себе, что мы бессмертные существа, путешествующие против течения времени; для нас миллиард лет – одна минута. Мы увидим вспыхивающие и гаснущие в нашей Галактике звёзды; они образуются из межзвёздных газа и пыли, проходят свой жизненный цикл и либо взрываются, разбрасывая вещество в пространство, либо медленно угасают. Издали всё это похоже на расцвеченную огнями новогоднюю ёлку. Двигаясь дальше назад во времени, мы увидим, что светимость некоторых галактик немного возрастает, но постепенно все они тускнеют из-за того, что в них становится всё больше газа и всё меньше звёзд. Но вот погасла последняя звезда, и не осталось ничего кроме гигантской бурлящей массы газа. Каждая из огромных спиралей газа растёт в размерах, постепенно приближаясь к другим спиралям, а потом, когда Вселенной становится лишь несколько сот миллионов лет от роду, эти колоссальные газовые сгустки рассеиваются и всё пространство оказывается заполненным очень разреженным, но весьма однородным газом. Тем не менее в нём всё же есть заметные флуктуации плотности. Астрономы пока ещё точно не знают, отчего они образовались, но скорее всего это было вызвано своеобразной ударной волной, пронёсшейся через несколько секунд (или минут) после взрыва.

В возрасте около 10 миллионов лет Вселенная имела температуру, которую мы сейчас называем комнатной. Может показаться, что она в то время была абсолютно пуста и чёрна, но на самом деле там было сильно разреженное вещество будущих галактик.

Чем ближе к моменту рождения Вселенной, тем больше разогревается газ; за несколько миллионов лет до этого события появляется слабое свечение, которое постепенно приобретает тёмно-красный оттенок, – температура на этом этапе составляет примерно 1000 K. Вселенная производит жутковатое впечатление, но всё ещё прозрачна и однородна; постепенно цвет её меняется и становится оранжевым, а затем жёлтым. И вдруг при температуре 3000 K происходит нечто странное – до этого момента Вселенная была прозрачной (правда, смотреть в ней было не на что, но свет сквозь неё проходил), а теперь всё заволок ослепительно сияющий жёлтый туман, через который ничего не видно.

Двигаясь ещё дальше назад во времени, мы увидим, что Вселенная состоит почти целиком из плотного излучения, в которое кое-где вкраплены ядра атомов. По мере роста температуры яркость тумана всё возрастает. Повсюду появляются лёгкие частицы и их античастицы – Вселенная на этом этапе представляет собой смесь излучения, электронов, нейтронов и их античастиц. Наконец, при ещё более высоких температурах, появляются тяжёлые частицы и их античастицы, а также чёрные дыры. Вселенная превращается в невообразимую кашу – частицы и излучение врезаются друг в друга с колоссальной силой. Теперь она очень мала, размером с надувной мяч, а ещё через долю секунды может превратиться в сингулярность. Но до того перед нами закроется «занавес». Мы не в состоянии сказать, что в действительности произойдёт в последнюю долю секунды, потому что не в силах заглянуть за «занавес», о котором я говорил, занавес нашего неведения. При таких условиях отказывает не только общая теория относительности, но, возможно, и квантовая теория, поэтому мы и не можем сказать наверняка, появляется ли сингулярность.

Вселенская сингулярность или состояние близкое к ней, о чём шла речь выше, аналогична сингулярности в чёрной дыре. Однако в чёрной дыре того типа, о котором мы говорили раньше, сингулярность имела массу, равную массе крупной звезды; теперь же речь идёт о сингулярности, содержащей всю массу Вселенной. Но помимо этого есть ещё одно фундаментальное отличие. В случае сколлапсировавшей звезды был горизонт событий, в центре которого помещалась сингулярность; иными словами, чёрная дыра находилась где-то в нашей Вселенной. В случае вселенской чёрной дыры сразу же возникают трудности – если вся наша Вселенная сколлапсировала в чёрную дыру, значит всё вещество и пространство исчезли в сингулярности, т.е. не останется ничего, в чём можно было бы находиться – не будет Вселенной. Более того, в случае вселенской чёрной дыры (может быть, вернее будет сказать, квазичёрной дыры) нельзя быть уверенным в том, что имеешь дело с истинной сингулярностью.