До Большого взрыва
У нас почти закончились варианты . Если мы не задействуем асимметрию вре-
мени (либо в динамических законах, либо в граничном условии) вручную,
а у Большого взрыва была низкая энтропия, и при этом мы не настаиваем на
низкоэнтропийном условии в будущем, то что остается? Мы словно столкнулись
с неразрешимой логической загадкой, не оставившей нам путей к примирению
эволюции энтропии в нашей наблюдаемой Вселенной с обратимостью фунда-
ментальных законов физики .
Однако один выход все же есть: мы можем смириться с тем, что энтропия
Большого взрыва была низкой, но отрицать тот факт, что Большой взрыв был
началом Вселенной .
Это звучит немного еретически для каждого, кому доводилось читать об
успехе модели Большого взрыва или кто знает, что существование начальной
сингулярности надежно предсказывается общей теорией относительности .
Нам часто говорят, что нет такого понятия, как «до Большого взрыва», — само
время (так же, как и пространство) не существовало до начальной сингуляр- 
464
Часть IV . Из кухни в Мультиленную
ности . Это означает, что понятие «до сингулярности» просто не имеет ника-
кого смысла .
Однако, как я вскользь упоминал в главе 3, идея о том, что Большой взрыв
на самом деле породил Вселенную, — это всего лишь приемлемая гипотеза,
а не результат, к которому ученые уверенно пришли, победив все разумные
сомнения . Общая теория относительности не предсказывает, что пространство
и время не существовали до Большого взрыва; она предсказывает, что кривиз-
на пространства—времени в очень ранней Вселенной была так велика, что
в таких условиях нельзя полагаться на саму общую теорию относительности .
При этом обязательно должна приниматься во внимание квантовая гравитация,
которую мы можем спокойно игнорировать, пока речь идет о кривизне про-
странства—времени в относительно безмятежном контексте современной
Вселенной . К сожалению, мы недостаточно хорошо понимаем квантовую
гравитацию, для того чтобы уверенно говорить о том, что на самом деле про-
исходило в самые ранние времена . Вполне возможно, что в ту эпоху «возникли»
пространство и время, а может быть, и нет . Не исключено, что существует
также некий переход от фазы существенно квантовой волновой функции
к классическому пространству—времени, которое мы все знаем и любим . Но
точно так же возможно, что пространство и время продолжаются за пределами
момента, который мы идентифицируем как «Большой взрыв» . Пока мы просто
этого не знаем; исследователи рассматривают все возможности и готовы безо
всяких предубеждений согласиться с той из них, которая в итоге окажется
верной .
Некоторое свидетельство в пользу того, что у времени не обязательно
должно быть начало, предоставляет квантовая гравитация, и в частности голо-
графический принцип, о котором мы говорили в главе 12 .14 Малдасена показал,
что определенная теория гравитации в пятимерном пространстве анти-де
Ситтера в точности эквивалентна «дуальной» четырехмерной теории, не
включающей гравитацию . Существует множество вопросов, на которые слож-
но ответить как в пятимерной теории гравитации, так и в любой другой моде-
ли квантовой гравитации . Но ответы на некоторые из них становятся очевид-
ны с дуальной четырехмерной точки зрения . Например, ответом на вопрос
«есть ли у времени начало?» будет «нет» . Четырехмерная теория вообще не
включает гравитацию; это всего лишь теория поля, живущая в каком-то фик-
сированном пространстве—времени, и это пространство—время распростра-
няется бесконечно далеко в прошлое и будущее . Это верно даже в том случае,
если в пятимерной теории гравитации есть сингулярности; каким-то образом
теория находит пути обхода и продолжается за их пределами . Таким образом,
Глава 15 . Прошлое сквозь будущее
465
у нас есть пример полной теории квантовой гравитации, для которой суще-
ствует по меньшей мере одна формулировка, в которой время никогда не на-
чинается и не заканчивается, но продолжается во веки веков . Надо признать,
что наша собственная Вселенная несколько не похожа на пятимерное про-
странство анти-де Ситтера, — она обладает четырьмя макроскопическими
измерениями, а космологическая постоянная в ней положительная, а не от-
рицательная . Однако пример Малдасены демонстрирует, что пространству—
времени совершенно не обязательно иметь начало, если мы принимаем во
внимание также и квантовую гравитацию .
Возможны и менее абстрактные подходы к пониманию того, что, возможно,
было до Большого взрыва . Самая очевидная стратегия — заменить Взрыв
определенного рода отскоком . Представим себе, что Вселенная до того события,
которое мы называем Большим взрывом, в действительности сжималась и ста-
новилась более плотной . Но вместо того чтобы скатиться в сингулярность
Большого сжатия, Вселенная — каким-то образом — отскочила в фазу рас-
ширения; этот отскок мы и принимаем за Большой взрыв .
Вопрос в том, чем подобный отскок может быть вызван . Ничего подобного
не могло бы произойти при условии истинности традиционных космологиче-
ских предположений: классической общей теории относительности да не-
скольких разумных ограничений на тип вещества и энергии во Вселенной . Это
означает, что нам надо как-то изменить эти правила . Мы можем просто всплес-
нуть руками и сказать: «Во всем виновата квантовая гравитация», но это не-
сколько неудовлетворительный ответ .
Рис . 15 .3 . В космологии Вселенной с отскоком сингулярность стандартного Большого
взрыва заменяется (более или менее) гладким переходом от фазы сжатия к фазе расширения 
466
Часть IV . Из кухни в Мультиленную
В последние годы довольно много усилий было вложено в разработку мо-
делей, сглаживающих сингулярность Большого взрыва до относительно мяг-
кого отскока .15 Каждый из этих проектов предлагает возможность расширения
истории Вселенной за пределы Большого взрыва, но в каждом случае трудно
сказать, является ли предложенная модель самосогласованной . Так всегда и бы-
вает, когда пытаешься понять рождение Вселенной в отсутствие полной теории
квантовой гравитации .
Тем не менее о самом важном моменте забывать не стоит: даже если у нас
нет одной полной и согласованной истории, рассказывающей о жизни Вселен-
ной до Большого взрыва, космологи не покладая рук трудятся над решением
этой задачи, и многое свидетельствует о том, что в конечном счете они добьют-
ся успеха . А возможность того, что Большой взрыв не был в действительности
началом Вселенной, имеет серьезные последствия для стрелы времени .