На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Аманда Гефтер (2014)

Заинтригованная, я углубилась в чтение. Теория струн, начинает статью Хокинг, предлагает целый ландшафт вселенных, «но остается невыясненным, какие рамки нужны, чтобы вписать космологию в ландшафт теории струн». Сейчас у нас нет единой вселенной, которая имела бы смысл! Проблема состоит в том, как объяснял Хокинг дальше, что теория струн возникла из представлений об S-матрице, из необходимости придать смысл странным столкновениям адронов. Моделируя столкновения частиц, физики описывают их с точки зрения наблюдателя, расположенного вне ускорителя, в котором две частицы несутся навстречу друг другу, и регистрирующего все, что происходит в результате их столкновения, оставаясь в счастливом неведении относительно всей промежуточной хитроумной путаницы. Это так называемый подход «снизу вверх»: когда вы точно знаете начальное состояние системы (шаг первый) и, отталкиваясь от него, можете проследить эволюцию системы во времени (шаг второй) и предсказать результат (шаг третий). Это прекрасно работает для лабораторных экспериментов, говорит Хокинг, «но космология ставит вопросы совсем другого характера… Ясно, что S-матрица – не подходящая наблюдаемая для получения таких предсказаний, так как мы живем в самом центре этого особого эксперимента». Другими словами, когда мы переходим к космологии, мы как раз и оказываемся той самой промежуточной хитроумной путаницей.

Каким образом отсюда, изнутри второго шага, мы можем получить информацию о первом шаге? Как нам определить начальное состояние Вселенной? Согласно Хокингу, мы не можем этого сделать. Практически бесконечные величины энергии и плотности всего в новорожденной Вселенной делают ее принципиально квантово-механической. Вселенная, по словам Хокинга, находилась в квантовой суперпозиции всех возможных состояний. Поэтому мы не только не знаем точного исходного состояния Вселенной, но мы и не можем его знать.

Эти два обстоятельства – то, что мы застряли в середине эксперимента, и то, что у Вселенной квантовое происхождение, – делают S-матрицу и связанную с ней философию «снизу вверх» бесполезными для космологии.

Настало время переосмыслить Вселенную, говорил Хокинг, – а это означало, что рассматривать явления надо «сверху вниз». То есть начинать необходимо с наблюдателя и продвигаться по времени в обратном направлении до начала времен. Подход «сверху вниз, – писал Хокинг, – приводит к совершенно другому виду космологии и к другому соотношению между причиной и следствием». При таком подходе «истории Вселенной… зависят от того, что именно наблюдается, вопреки привычному представлению о том, что у Вселенной есть только одна, не зависящая от наблюдателя история». В моих воспоминаниях всплыла конференция в Дейвисе, когда Хокинг обрушился на теорию инфляции и я нацарапала в своей записной книжке для памяти: «Нет истории, не зависящей от наблюдателя».

В этом нужно было разобраться. Я позвонила в Лондон главному редактору, который, конечно, уже был наслышан о препринте. Он согласился, что мы должны опубликовать большой материал на эту тему, и, к моему великому облегчению, попросил меня заняться им.

Я знала, что взять интервью у Хокинга будет непросто или даже невозможно, поэтому решила начать с телефонного звонка Хертогу.

– Подход «сверху вниз» разрабатывается с тем, чтобы учесть в теории наше положение во Вселенной, – сказал Хертог мне по телефону. – Он очень хорошо подходит для наблюдателя, находящегося внутри Вселенной. И он, в отличие от подхода «снизу вверх», совсем не подходит, чтобы посмотреть на Вселенную глазами Бога.

Я попросила рассказать поподробнее. Он объяснил, что в их теории два главных ингредиента – квантование с помощью интегрирования по траекториям по методу Фейнмана и безграничная модель Хартла – Хокинга.