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

«Все и ничто – просто двойники, которые в пределе становятся одним и тем же… И все, и ничто вложены в H-состояние. Поэтому идею, что все появляется из ничего, нельзя считать большим концептуальным прорывом. Но как произошло изменение от безликой пустоты к неоднородной и полной удивительных структур Вселенной?»

«Все, в том числе время, пространство, энергия и материя – все это, по-видимому, изменчивые лица H-состояния, которое само в конечном счете никогда не меняется, – писал он в другом месте. – Как это может быть? Оно, по определению, идеально однородно и, следовательно, не подлежит изменениям».

В конце концов отец нашел ответ: «Для объяснения мы можем обратиться к трем разным, хорошо известным законам природы. В самом деле, изменение получается как следствие каждого из этих законов. Если бы H-состояние не обрело формы, то это было бы нарушением наших основных научных принципов».

Первым было второе начало термодинамики. H-состояние, писал он, находясь только в одной уникальной конфигурации, имеет нулевое значение энтропии, которая, согласно этому закону, должна расти. В то же время, будучи максимально однородным, H-состояние обладает бесконечной энтропией. «H-состояние являет собой и абсолютный порядок, и абсолютный беспорядок, и ни одно и ни другое! Это слияние и того и другого. Таким образом, абсолютный порядок и абсолютный беспорядок эквивалентны друг другу! Вселенная должна рождаться из H-состояния и в конечном счете возвращаться к нему».

Вторая причина изменения – нарушение симметрии. «H-состояние, в своей совершенной однородности, по определению обладает идеальной симметрией. Абсолютно симметричные состояния совершенно нестабильны… Физики пришли к пониманию, что нашему миру свойственно нарушение симметрий. На самом деле, все наши законы сохранения – сохранения энергии, момента импульса и др., сами являются отражениями фундаментальных симметрий. Но если каждая вещь по отдельности выводится из нарушенной симметрии, то все они вместе должны происходить от совершенной симметрии – H-состояния».

Третьей частью головоломки была квантовая механика, писал мой отец. Согласно законам квантовой механики, «ничто во Вселенной не может находиться на точно определенном энергетическом уровне. H-состояние – не исключение. Принцип неопределенности требует, чтобы H-состояние перестало быть однородным». «Квантовые флуктуации, – писал он, – сопровождаются естественными колебаниями, которые образуют основу для вещности, подобно тому как колесо вращается вокруг неподвижной ступицы».

«Поскольку все совершенно одинаково, – продолжал он, – то нельзя указать ни место, ни время в H-состоянии. Не существует положения в пространстве, поскольку все положения одинаковые. Не существует времени, поскольку все моменты времени одинаковы. Ничего не изменяется ни в пространственном, ни во временном, ни в любом другом измерении. Но все наши фундаментальные законы природы диктуют, что такое состояние не может сохраняться долго. Оно неустойчиво. Законы термодинамики, нарушение симметрии и квантовая механика предписывают H-состоянию трансформацию от ничего к чему-то. Поскольку в H-состоянии нет ни пространства, ни времени, изменения будут происходить во всех местах и во все моменты времени. Можно сказать, что Вселенная родилась из точки, но эта точка имела бесконечную протяженность… Однородность – это окончательная реальность. Структуры принадлежат обычной реальности… Ничто не может существовать. Оно нестабильно».