Когда во Вселенной появилось время? Большой взрыв — ложный след?

Время… Мы ощущаем его течение, планируем будущее, вспоминаем прошлое. Но что, если задаться вопросом: а когда, собственно, началось время? Интуитивный ответ — 13,8 миллиарда лет назад, с Большого взрыва — может оказаться слишком простым, если не сказать — наивным. Физики, вооружённые причудливыми теориями и нестандартными определениями, предлагают нам заглянуть за завесу привычных представлений.

Большой взрыв: точка отсчёта или???

Представьте себе, что вы перематываете назад фильм о рождении Вселенной. Гигантские скопления галактик сближаются, звёзды сливаются, материя уплотняется… В конце концов, всё сжимается до невообразимо малой точки — сингулярности. Вот он, Большой взрыв! Казалось бы, вот и ответ. Но не спешите.

Теория относительности Эйнштейна, наш лучший на сегодняшний день путеводитель по космосу, описывает Вселенную как неразрывное единство пространства и времени — пространственно-временной континуум. В нём нет абсолютного времени или абсолютного пространства, всё относительно. А в сингулярности, этой точке бесконечной плотности, привычные законы физики и вовсе перестают работать. Мы словно упираемся в стену, за которой — неизвестность. Можем ли мы утверждать, что там начинается время? Скорее, это граница нашего понимания, предел, за который мы пока не в силах заглянуть.

Альтернативные сценарии: до Большого взрыва и после

Однако некоторые смельчаки от науки не сдаются. Есть гипотезы, предполагающие, что Большому взрыву предшествовала другая Вселенная. Она, дескать, сжималась, пока не достигла критической точки, а затем «отскочила», породив наш расширяющийся мир. Эдакий космический «батут»!

Ещё более дерзкую идею выдвинул Роджер Пенроуз. Он предположил, что новые вселенные могут появляться из старых, даже если те не сжимаются! Происходит некое глобальное «переформатирование» пространства-времени, и — вуаля! — новая вселенная готова.

В этих сценариях время предстаёт вечным, бесконечным. Но есть и другие варианты. Стивен Хокинг и Джеймс Хартл, к примеру, считали, что когда-то время было обычным измерением, как три пространственных. Но в момент Большого взрыва что-то пошло не так, и оно «переквалифицировалось» в то, что мы имеем сейчас.

А что, если пространство-время не непрерывно, а состоит из мельчайших «кирпичиков», наподобие частиц? Тогда Большой взрыв можно представить как фазовый переход, подобный превращению пара в воду. «Кирпичики» перестроились, и вместо хаоса возник упорядоченный пространственно-временной континуум.

Звучит захватывающе, правда? Но, увы, пока это лишь умозрительные конструкции, не подкреплённые наблюдениями. И, что ещё важнее, все эти гипотезы, по сути, сводят вопрос о начале времени к вопросу о начале событий. Как справедливо заметил философ Адриан Бардон, мы спрашиваем не о том, когда зародилось нечто, называемое «временем», а о том, бесконечна ли последовательность происходящего.

Стрела времени и загадка необратимости

Есть ещё одна загвоздка. Мы воспринимаем время как нечто, текущее в одном направлении — от прошлого к будущему. Мы помним, что было, но не знаем, что будет. Почему? Ведь фундаментальные законы физики, описывающие поведение элементарных частиц, симметричны относительно времени! Для них нет разницы, движется ли частица вперёд или назад во времени.

Откуда же берётся эта однонаправленность, эта «стрела времени»? Некоторые физики связывают её с тем, что наша Вселенная — изолированная система. А в таких системах, согласно второму началу термодинамики, энтропия (мера беспорядка) может только возрастать. Если в момент Большого взрыва Вселенная была высокоупорядоченной (а это, заметим, ещё одно допущение), то дальнейшее её развитие неизбежно должно было идти по пути увеличения хаоса.

Но и здесь не всё гладко. Ведь само понятие «изменения», «возрастания» предполагает наличие времени! Получается замкнутый круг.

Время — иллюзия?

Некоторые философы, устав от этих головоломок, предлагают радикальное решение: а что, если время — это не объективная реальность, а порождение нашего сознания? Как цвет, который не существует сам по себе, а является лишь результатом взаимодействия света с нашими органами зрения, так и время может быть лишь способом, которым наш разум упорядочивает воспринимаемый мир. Если это так, то начало времени следует искать не в космологических катаклизмах, а в эволюции сознания.

Квантовая гравитация: ключ к разгадке?

Впрочем, не будем спешить отдавать время на откуп философам. Физики продолжают искать ответ, пытаясь объединить общую теорию относительности (описывающую гравитацию и крупномасштабную структуру Вселенной) с квантовой механикой (описывающую мир микрочастиц). Этот «брак по расчёту» должен породить теорию квантовой гравитации — Святой Грааль современной физики.

И вот тут-то и кроется интрига. В некоторых вариантах квантовой гравитации время изначально существует во множестве состояний одновременно, как бы «размазано» по квантовому спектру. И лишь для наблюдателя оно проявляется в каком-то одном, конкретном виде. Плюс этой идеи в том, что время не нужно «придумывать» — оно естественным образом возникает из более фундаментальной теории. Минус — в том, что оно становится ещё более субъективным. Как иронично заметил физик-теоретик Шахн Маджид: «Если время квантово-механическое, то чьё это время?»

Вместо заключения

Итак, вопрос о начале времени остаётся открытым. Мы можем строить гипотезы, выдвигать теории, но окончательного ответа пока нет. Большой взрыв, сингулярность, квантовая гравитация, сознание… Каждая из этих концепций приоткрывает завесу тайны, но лишь на чуть-чуть. Возможно, истина где-то посередине, а может быть, она и вовсе лежит за пределами нашего нынешнего понимания. Но одно можно сказать наверняка: размышления о природе времени — это увлекательное путешествие в глубины мироздания, путешествие, которое ещё далеко от завершения.