Симметричная Вселенная
Если фундаментальные законы физики обратимы и мы не позволяем себе про-
сто накладывать асимметричные во времени граничные условия, то остается
единственный вариант: эволюция Вселенной действительно симметрична по
отношению к обращению времени, несмотря на противоположное первое
впечатление . Нетрудно представить себе такой сценарий, если мы ничего не
имеем против того, что Вселенная в конце концов перестанет расширяться
и снова сожмется . До открытия темной энергии многие космологи находили
идею повторно сжимающейся Вселенной привлекательной с философской
точки зрения; понятие Вселенной, ограниченной как в пространстве, так и во
времени, привлекало к себе внимание многих ученых, и в частности Эйнштей-
на и Уилера . Будущее Большое сжатие обеспечит приятную симметрию истории
Вселенной, начавшейся с Большого взрыва .
В традиционной картине, однако, любая подобная симметрия неизбежно
будет подпорчена вторым началом термодинамики . Все, что мы знаем об эво-
люции энтропии Вселенной, можно легко объяснить исходя из предположения
о том, что при зарождении Вселенной энтропия была крайне низка и теперь
естественным образом с течением времени увеличивается . Если Вселенную
ждет повторное сжатие, то ни один из известных законов физики не запре-
щает энтропии продолжать расти . Вселенная в момент Большого сжатия будет
беспорядочным высокоэнтропийным местом, не имеющим ничего общего
с первоначальной однородностью Большого взрыва .
В попытке восстановить общую симметрию истории Вселенной люди пе-
риодически задумывались о необходимости дополнительного закона физики:
граничного условия в будущем (гипотеза о будущем, дополняющая гипотезу
о прошлом), которое гарантировало бы, что энтропия будет низкой не только
вблизи Взрыва, но и вблизи Сжатия . Данная идея, предложенная Томасом
Голдом (больше известным как пионер модели стационарной вселенной) и дру-
гими учеными, подразумевает, что стрела времени развернется, как только
Вселенная достигнет максимального размера, и, следовательно, заявление о том,
что энтропия увеличивается в направлении времени, соответствующем рас-
ширению Вселенной, всегда останется верным .7
Вселенная Голда так и не снискала расположения космологов, и причина
тому проста: нет никаких особых оснований надеяться на существование ка-
кого бы то ни было граничного условия в будущем . Определенно, оно способ-
но восстановить глобальную симметрию времени, но ничто в нашем опыте
наблюдения Вселенной не требует такого условия, и оно не вытекает ни из
каких фундаментальных принципов . 
Глава 15 . Прошлое сквозь будущее
!
!
461
Рис . 15 .2 . Наверху: размер Вселенной со сжатием как функция времени . Внизу: два воз-
можных сценария эволюции энтропии . Согласно традиционным взглядам, энтропия долж-
на продолжать увеличиваться даже после сжатия Вселенной, как показано слева внизу .
Во Вселенной Голда низкоэнтропийное граничное условие в будущем обязывает энтропию
в определенный момент времени начать уменьшаться
С другой стороны, точно так же нет никаких особых оснований надеяться
на существование граничного условия в прошлом, за исключением того неоспо-
римого факта, что нам подобное условие необходимо для объяснения Вселен-
ной, которую мы фактически наблюдаем вокруг себя .8 Хью Прайс отстаивал
Вселенную Голда как нечто, что должно приниматься космологами всерьез, —
по крайней мере, на уровне мысленного эксперимента, если не модели реаль-
ного мира, — как раз по этой причине .9 Мы не знаем, почему энтропия была
низкой вблизи момента Большого взрыва, но это действительно так; следова-
тельно, тот факт, что мы не знаем, почему энтропия должна быть низкой вбли-
зи Большого сжатия, — недостаточная причина для того, чтобы попросту от-
бросить такую возможность . Действительно, если не вводить временную
асимметрию вручную, то вполне разумно полагать, что какой бы неизвестный
закон физики ни навязывал низкую энтропию в окрестности Взрыва, этот
принцип может делать то же самое и для Сжатия . 
462
Часть IV . Из кухни в Мультиленную
Интересно рассмотреть данный сценарий с точки зрения настоящих ученых
и попробовать ответить на вопрос, могут ли существовать какие-либо подда-
ющиеся экспериментальной проверке следствия будущего низкоэнтропийно-
го условия . Даже если такое условие существует, очень просто избежать любых
грядущих последствий, всего лишь отложив Большое сжатие до чрезвычайно
отдаленного момента в будущем . Однако если бы оно было относительно
близко во времени (через триллион, а не гугол лет), то мы могли бы видеть
реальные эффекты от будущего уменьшения энтропии .10
Вообразите, например, яркий источник света (который мы для удобства
будем называть «звездой»), живущий в будущей фазе коллапса . Как бы мы
могли его обнаружить? Мы обнаруживаем обычные звезды благодаря тому, что
они излучают фотоны, которые перемещаются по световым конусам прочь от
звезды . Мы поглощаем фотон в будущем по отношению к событию излучения
и объявляем, что видим звезду . Теперь давайте рассмотрим этот сценарий в об-
ратном направлении во времени .11 Мы обнаруживаем фотоны, движущиеся по
радиусу по направлению к звезде в будущем; вместо того чтобы сиять, звезда
высасывает свет из Вселенной .
Возможно, вы подумаете, что можно «увидеть» будущую звезду, посмотрев
в направлении от звезды и заметив один из фотонов, направляющихся к ней .
Но это неосуществимо — если мы поглотим фотон, то он никогда не доберет-
ся до звезды . В будущем существует граничное условие, требующее, чтобы
фотоны поглощались звездой, а не просто направлялись к ней . Так что в дей-
ствительности картина, которая предстанет нашему взору, — это наш собствен-
ный телескоп, излучающий свет в пространство в направлении будущей звезды .12
Если телескоп направлен на звезду в будущем, он излучает свет, если же нет, он
остается темным . Это перевернутая во времени традиционная картина: «Если
телескоп направлен на звезду в прошлом, он видит свет; если же нет, то он
ничего не видит» .
Все это кажется безумием, но лишь потому, что мы не привыкли в рассуж-
дениях о мире учитывать будущее граничное условие . «Откуда телескоп знает,
что нужно излучать свет, когда он смотрит в направлении звезды, которая по-
явится лишь через триллион лет?» В этом суть будущих граничных условий —
они выбирают невероятно маленькую долю микросостояний в рамках нашего
текущего макросостояния, в которых происходит такое, казалось бы, малове-
роятное событие .13 Если как следует разобраться, то в этом нет ничего более
странного, чем в граничном условии прошлого, которое существует в нашей
реальной Вселенной, за исключением того, что одно нам привычно, а второе
нет . (Кстати, пока никому не удалось обнаружить никаких экспериментальных
Глава 15 . Прошлое сквозь будущее
463
свидетельств будущих звезд или же любых других доказательств существования
в будущем низкоэнтропийного граничного условия . Если бы кто-то открыл
что-то подобное, вы бы наверняка об этом услышали .)
Таким образом, Вселенную Голда следует рассматривать скорее как поучи-
тельную историю, а не реального кандидата на роль объяснения стрелы време-
ни . Если вы думаете, что у вас есть некое естественное объяснение того, по-
чему ранняя Вселенная обладала удивительно низкой энтропией, но вы
утверждаете, что не прибегаете ни к каким явным нарушениям симметрии
относительно обращения времени, то почему бы поздней Вселенной не вы-
глядеть точно так же? Этот мысленный эксперимент помогает заново осознать,
насколько в действительности сложна и запутанна низкоэнтропийная конфи-
гурация Большого взрыва .
В итоге все пока что сошлись на том, что на самом деле Вселенную не ожи-
дает повторное сжатие . Вселенная ускоряется; если темная энергия — это
абсолютно постоянная энергия вакуума (а это самый очевидный вариант), то
ускорение будет продолжаться вечно . Мы пока не обладаем достаточными
знаниями для того, чтобы делать окончательные заявления, но, скорее всего,
наше будущее совсем не похоже на наше прошлое . И это снова ставит необыч-
ные обстоятельства, сопутствующие Большому взрыву, в центр загадки, кото-
рую мы пытаемся решить .