Код Кипрского Кота

Это начало новой книги в серии JustFiction - в русском варианте книга называется "Иллюзии Кота насчёт людей".
Английскую книгу можно заказать через сайт "more books".
 русский вариант романа есть в РГБ (также есть и ebook, можно попучить копию дистанционно, зарегистрировавшись на сайте библиотеки, ещё есть в Питерской Публичке и в некоторых других крупных региональных библиотеках.) Текст английской версии более объёмный и подробный, так получилось, но в целом книги по содержанию идентичны.
И вот что было дальше. Вы не представляете, как прав был Кот Киприян,
так интересно всё получилось.
***
Происшествия,
сопровождающие выход этой книги в природу, то есть, в свет:
Не далее как вчера, то есть, после истечения всего нескольких дней, как эта книга поступила в продажу, обнаружился удивительный факт:
ПЕРВЫМИ ЧИТАТЕЛЯМИ этой книги, ПРИЧЕМ В МАССОВОМ ПОРЯДКЕ, СТАЛИ ЕЖИ!!!!
и НЕ КАКИЕ-ТО ТАМ простые ежи непонятной породы, А ежи ЧИСТО АНГЛИЙСКОЙ ПОРОДЫ!!! Иные любители теории заговора
МОГУТ ПРЕДПОЛОЖИТЬ, ЧТО ЗДЕСЬ, как всегда в таких случаях,
БЕЗ ВМЕШАТЕЛЬСТВА МИСТЕРА ПАЛЬМЕРСТОНА НЕ ОБОШЛОСЬ.
Разберёмся.
Дело было так.
Вчера на улицах Англии прямо с утра (и что важно - не ночью, подчёркиваю) жители городов и предместий увидели странные демонстрации - по их человеческой территории среди бела дня шли угрюмые колонны истощенных молодых ежей. Конечно, тут же поползли слухи, что истощенные ежи не могут впасть в зимнюю спячку, потому что коты передушили всех мышей Англии. Однако катить бочку на котов, как говорится, чревато боком. Ведь если бы в природе было слишком много мышей и разных там крыс, то да, ежам было бы на чём жирок нагулять без особого труда, но эти грызуны, на самом деле, тоже причинили бы молодым ежам (и в целом, борьбе молодёжи всего мира) в их праведном стремлении сохранять природу), много бед.
   Ведь мыши и крысы больше всего на свете любят поедать книжную бумагу,
и особенно, бумажные переплёты.

  Но это, к счастью, не совсем так. Как сообщил мне мистер Палмерстон по беспроводной связи, всё дело в том, что ежи совершенно запутались во временах года - из-за того, что температурные колебания и переменчивая погода совершенно сбили с толку все их природные ритмы, и они никак не могут понять, когда им ложиться спать, а когда - пора вставать. В итоге ежи не успели наесться на всю зиму, и в таком тощем виде никак не могут уснуть, ибо если уснут, то весной вообще не проснутся.
По этому поводу уважаемый мистер Палмерстон, (а этот господин является солидным котом, проживающим по месту статусной работы, то есть на Даунинг стрит, 10, в отношении которого член правительства мистер Кит (и это человек!) инициировал парламентское расследование:
на предмет русского следа в следах кошачьих лап - о вмешательстве в DREXIT,
вследствие чего мистер Палмерстон был подвергнут политическим гонениям во время проживания там также и мистера Кэмерона, за то, что он, кот, якобы "мышей не ловит". В ответ мистер Палмерстон опубликовал  своё фото "В диалоге с мышью", где кот и мышь смотрят в глаза друг другу, тем самым, якобы договариваясь. Итак, кот оправдан -  дезавуировав наветы со стороны чрезмерно придирчивовго мистера Кэмерона. Это фото, равно как и другие фото, проливающие свет на эту мрачную историю, я, известный правозащитник котов и прочих живых существ, по просьбе мистера Палмерстона опубликовала в своей книге:
"Иллюзии кота насчёт людей" ещё в 2015 году. Читайте, и узнаете все подробности кошачьих дел.
  Что касается прав мышей и крыс, конечно же, то защите их прав будет посвящена моя следующая книга на английском языке - в русском варианте она называется "Сердце крысы" (написана в 1986 г., издана в 2006, в авторском триптихе "На арфах ангелы играли"), и некоторые мои друзья считают, что это лучший в мире роман о природе и человеке.
Ну, не знаю, не знаю. Я так полагаю, что все мои романы - наилучшие в мире книг, а уж мыши с крысами это всегда готовы подтвердить.
Что же касается измученных молодых ежей Англии, то врачи, которые со вчерашнен7го дня денно и нощно во всех ветклиниках Англии борются за жизнь ежей, призвали население Англии (и всего мира, призываю я) ставить у своего крылечка на ночь открытую упаковку с собачьим сухим кормом, или собачьи консервы.
Иначе вам всю ночь будут сниться голодные ежи - что вы сели голой пятой точкой на ежа.
***

A few words from the author

     Fantasy on the theme of the novel Natsume Soseki "Your humble servant cat"(1909), (literal translation of his book title), Japan, the novel by Georges Simenon just "Cat" (1967), Belgium, as well as "Apocrypha" and "Aphorisms about cats" Dmitry Kovrigin, the writer lives and works in Russia. Japanese and Belgian, writers of different nationalities living in different parts of the world, Natsume S;seki`s novel “I am a Cat” (eng.) and Georges Simenon's novel “Le Chat” (fr.) write about the same thing. The role of the referee, in their case, given the cat. Spouses, having got married, decided to live a happy life and together to meet old age, but over time, their attachment to each other develops into passionate hatred! The object of hatred becomes best friend of spouse – sorry, it was a lovely cat. Who will be the first victim of this strange game?  Tell The Cat.
***

Schr;dinger's Сat of the XXI century

   No dice, so I was just waiting for him to come forward. Good news. We live in historical time - in the 21st century has finally come true great prediction - cats are actively engaged in politics. For the American`s cat Stubbs really cast a vote almost all the inhabitants of Alaska, none of the candidates-people did not even come close to the coveted frontier. But also a little sadness: in the US, the other day died the only cat in the world, really and permanently held the post of mayor - 20-year-old Stubbs, the head of Talkitn in Alaska. Him already are looking for a replacement—, too, from cat-like. This redhead named Stubbs, a well-known fact that almost all life was the honorary mayor of Talkeetn in Alaska, lived for 20 years and three months. He was the fighter till the last day of the life: without ceasing meowing all day, asking attention or demanding to sit near it on a bed and to allow it to settle more comfortably, rumbling for hours on knees, — his owners declared. The owners of the cat already have a new candidate for the post of mayor — a kitten named Denali (he was named after a mountain in the South Central part of Alaska, the highest peak in North America): "Denali by nature is surprisingly similar to Stubbs, so beloved by the residents of our city as mayor, — says the family of owners of the cat-mayor. — He, too, likes attention, and with humans is behaving as a small puppy. We could not dream of a better Deputy mayor than Denali - he really always followed in the footsteps of Stubbs in everything, so let him inherit his positions.
***

               
The cat, cunning prankster,
the most insidious cyber-chieftain,
to the Kaffir Queen, he sneaks…

               
Code of the Cyprian Cat, the famous CIB-ER-otoman
Prologue

   A meticulous reader, after reading the novel, may fall into bewilderment - so our nameless cat is alive, or dead. A similar question   tormented, as you know, the famous physicist Schr;dinger. Let me remind you for those who have forgotten school physics. Suppose, there is a box and a cat. In the box there is a mechanism containing a radioactive atomic nucleus and a container with a poisonous gas. Parameters of the experiment chosen, so that the probability of decay of the nucleus for 1 hour is 50%. If the core breaks up, the gas tank opens and the cat dies. If the decay of the nucleus does not occur — the cat is still alive and well.
    Then put the cat in the box, waiting for an hour and wonder if the cat is alive or dead? Quantum mechanics tells us that the atomic nucleus (our cat) is in all possible States simultaneously (this is the so-called quantum superposition). Before we opened the box, the code—nucleus system is in a state of "core disintegrated, cat dead" with a probability of 50% and in a state of "nucleus, not disintegrated, cat alive" with a probability of 50%. It turns out that the cat sitting in the box, and alive and dead at the same time. According to the modern Copenhagen interpretation, the cat is still alive/dead without any intermediate States, and the choice of the state of decay of the nucleus is not at the time of opening the box, and even, when the nucleus only enters the detector. Simply, according to quantum mechanics, if the nucleus of an atom is not observed, then its state is described by a mixture of two States — the disintegrated and unopened nucleus, therefore, a cat sitting in a box and embodying the nucleus, and alive and dead at the same time. If the box is open, then the experimenter can only see any one particular state — the "nucleus collapsed, the cat is dead" or "nucleus disintegrated, the cat's alive". disintegrated, the cat's alive".
   Is that unclear? And rightly so, because the Schr;dinger also did not understand - the cat is alive or dead. But it is not all my life have struggled with the question "to be or not to be" - attached to a fundamentally uncertain cat. One day he fell in love with a particular girl and went with her to the beach. The audience, hypnotized by the phenomenon of Schr;dinger's cat, was amicably outraged, and Schr;dinger was made a public remark: «Yes is it permissible to burn through life with young twirls in such an advanced age? (The scientist was then thirty-eight years old.) Would understand, in the end, with this cat! »               
   Well, we understand, since Schr;dinger has no time, sorry, not to the cats, and he doesn't care about the cat, уes, we will deal with this problem. So, the picture taken at the end of May, 2016, shows a British admirer of the nameless Japanese Cat, the author of the Confession of the Cat, a work written in Japan more than 100 years ago - the name of this British cat Mr. Palmerston. He gave me some thoughts on this text, for which I Express my gratitude to the kind Palmerston, although this had consequences - MI-6 is not asleep.  So, the cat Palmerston, working in the Ministry of foreign Affairs of the UK, suspected of espionage and relations with Russia, this writes in late May, 2016, edition of the Independent.
   Just think! Honest cat - employee of the British Foreign Ministry, suspected of espionage! And the Keith! Yes, Keith suspected the Cat of being a Mole! And it's not Peking Duck.
   That was it.
   Conservative party member Keith Simpson at a meeting loudly questioned the patriotism and political views of the Ministerial cat Palmerston.
    "Did Mr. Palmerston verification with the security service and the government communications? Can you assure Parliament and the most paranoid supporters of leaving the EU that Palmerston is a true British and not a mole working for the European Commission?"- quoted by the popular publication of Keith Simpson. British foreign Minister Philip Hammond strongly denied the suspicions of conservative Keith Simpson in the espionage activities of the cat Palmerston. "The cat is definitely not a mole, and I can assure you that Palmerston goes through regular checks. As for his bed, I can say that he often sleeps in my own office," Hammond said, noting also that the cat, in fear of losing a prestigious job, has already caught three mice. It's not bad for a beginner.
     In April of this year, the British Foreign Ministry unanimously adopted a stray cat named Palmerston as chief Mouser. A new employee of the Ministry was found on the streets of London. He moved to the foreign office from the Battersea animal shelter. There he, as a "true Briton", given an exhaustive description: "confident and philanthropic", which bowed the workers of the British Foreign Ministry without hesitation to take him to a responsible job. With the arrival of Mr. Palmerston in the British foreign office things went much more fun:
   On June 23, 2016, more than 52% of the British voted for brexit in the referendum on leaving the European concentration camp, which in principle no one expected. Everything, even the infallible experts of RBC, predicted the victory of the supporters of the EU, but the cat Palmerston was stronger.
    If someone thinks that our Russian Ministry is free from such situations, I assure you, it is not. In the spring of this year on the roof of the spire of the WORLD of Russia from Smolensk square at a speed of 322 km/h dived two Peregrine falcons (I write with a capital letter, as their personal names are unknown to me - just peregrine Falcons).
    It is time to ask the Minister Lavrov: and whether the above-mentioned peregrine Falcons were tested for involvement in the security services, for example, Germany? They ringed the female. Very well, it`s got hitched, although what's the point. And the male? After all, while the female relaxes on the eggs, the male can freely go to Berlin and back. And this is a completely different color. After the publication of the following text on the Internet, the Americans abolished the most brutal torture in Guantanamo – by water. Or too were frightened of moles?  Sorry, cats. Truly, the arrival of animals in politics changes our world before our eyes - the higher the branches of power, the sharp cat's claws. By the way, in Japan there is a Temple of cats, built in honor of 7 cats, which in the 17th century served the Japanese soldiers faithfully, in Germany built a Cat Museum, and in Israel Mr. Kuklachev builds a Palace of cats, where will live homeless cats of the city, only a few thousand people.
   And how do cats live in people's world?

1.
Only the cat, rubbing your feet, rubs into the heart
1.
   It all started (or ended, sorry, black humor) with the fact that I felt so bad that worse does not happen. People, in such cases, say: "With this kind of even in the coffin will not put." What people do? Go, of course, in the kitchen. I went to have a beer to cheer myself up. It was as dark as a nigger's belly, but it was a moonlit night, and all I needed to see was. On the table were dirty glasses on a tray, just left the guest host, and in one of the cups on the bottom was muddy, sharp-smelling liquid enough for the cat amount.  To drink this muck. I do not want to, but we must try. This is enough to make the cat a little fun. I hope I feel better and learn to live this life a little easier. The worst thing about her is that you never know when you're going to die. It's disgusting. And need to tolerate. I write concisely, how to write a haiku, it's all subtext. So, if you've got one, go for it. Ha-ha. No. Mew-mew. I'm not an owl, but the cat. In advance, here's a tip: everyone should experience specifically in life. In уour life, not mine. Then it will be too late, who is interested in the moaning, barely coming from under the tombstone?
************

Сохранение информации в расширяющемся пространстве—времени

Реальный мир
Применим эти идеи к реальному миру: если высокоэнтропийные состояния — это те, которые выглядят как пустое пространство, то, по всей видимости, наша фактическая наблюдаемая Вселенная должна эволюционировать по направлению» к тому идёт». (Так и есть.) Не вдаваясь в подробности, мы сказали, что, когда объекты коллапсируют под воздействием гравитации, они формируют черную дыру, которая некоторое время испаряется, прежде чем окончательно исчезнуть. И так действительно происходит в реальном мире, где мы наблюдаем множество объектов, которые гравитация удерживает вместе, и эти объекты даже приближенно не напоминают черную дыру: планеты, звезды, даже галактики. Однако реальность такова, что все эти системы в конце концов распадутся, — нужно лишь подождать достаточно долго. Наиболее очевидно это в случае галактик, которые можно рассматривать как наборы звезд, движущихся по орбитам под действием взаимного гравитационного притяжения. Каждая звезда проходит мимо множества других, и все они взаимодействуют подобно молекулам в контейнере с газом, за исключением того, что взаимодействие между ними — исключительно гравитационное (лишь в очень редких случаях одна звезда может непосредственно врезаться в другую). При таком взаимодействии звезды способны обмениваться энергией. Поучаствовав в массе таких встреч, звезды иногда умудряются набрать так много энергии, что скорость их движения достигает скорости убегания, и они вылетают из своей галактики.
В результате этого галактика теряет часть своей энергии и, как следствие, сжимается, подталкивая звезды ближе друг к другу. В конечном итоге оставшиеся звезды оказываются так тесно упакованными в своей галактике, что все они проваливаются в черную дыру в ее центре. Начиная с этого момента, мы возвращаемся к предыдущей истории. Схожая логика распространяется и на любой другой объелабораторных условиях на Земле. Без сомнения, при таких энергиях может существовать любое количество новых полей, пусть даже мы и не знаем, что это за поля; вопрос в том, обладают ли какие-либо из них подходящими свойствами, чтобы выполнить функции инфлатона (то есть инициировать вре;менную фазу темной суперэнергии, которая расширяет Вселенную до невероятных размеров, а затем распадается и исчезает).
Пока в наших обсуждениях квантовых полей мы делали акцент на том, что вибрации этих полей порождают частицы. Если поле везде постоянно, а вибрации отсутствуют, то мы и не видим никаких частиц. Если бы нас беспокоили исключительно частицы, то фоновое значение поля — среднее значение, которое оно принимает, если вообразить, что все вибрации сглажены, — не играло бы никакой роли, так как оно не поддается непосредственному наблюдению; но фоновое значение поля можно измерить косвенно: в частности, оно способно нести энергию и, следовательно, влиять на кривизну пространства—времени. Энергия, связанная с полем, может возникать разными способами. Обычно она связана с тем, что от одной точки пространства—времени к другой поле меняется; это энергия растяжения, соответствующая меняющимся значениям поля, подобно тому как существует энергия, связанная со скручиваниями и вибрациями резинового листа. Но в дополнение к этому поля способны обладать энергией даже тогда, когда они просто принимают постоянное значение, без каких-либо колебаний. Тип энергии, соответствующий самому значению поля, а не его изменениям от одной точки пространства к другой или от одного момента времени к другому, называется потенциальной энергией. Совершенно плоский резиновый лист обладает большей энергией тогда, когда он поднят высоко над землей, чем в том случае, когда он лежит на ее поверхности; мы знаем это, потому что можем извлечь эту энергию, взяв лист и бросив его вниз. Потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. В ситуации с резиновым листом потенциальная энергия ведет себя достаточно прямолинейно: чем выше мы подняли объект, тем выше его потенциальная энергия.
Однако с полями все намного сложнее. Если вы изобретаете новую теорию физики элементарных частиц, то вам необходимо задать зависимость потенциальной энергии от значения каждого поля. Базовых правил, которыми вы могли бы руководствоваться, не так много; просто каждому возможному значению каждого поля присваивается некоторое значение потенциальной энергии, и это часть формулировки теории. На рис. 14.6 показан пример потенциальной энергии какого-то гипотетического поля как функции значения поля.
ОТСЮДА
Поле, у которого нет ничего, кроме потенциальной энергии (ни вибраций, ни движения, ни скручивания), просто существует, не изменяясь. Следовательно, его потенциальная энергия на кубический сантиметр остается постоянной, даже если Вселенная расширяется. Мы

меняется; это энергия растяжения, соответствующая меняющимся значениям поля, подобно тому как существует энергия, связанная со скручиваниями и вибрациями резинового листа. Но в дополнение к этому поля способны обладать энергией даже тогда, когда они просто принимают постоянное значение, без каких-либо колебаний. Тип энергии, соответствующий самому значению поля, а не его изменениям от одной точки пространства к другой или от одного момента времени к другому, называется потенциальной энергией. Совершенно плоский резиновый лист обладает большей энергией тогда, когда он поднят высоко над землей, чем в том случае, когда он лежит на ее поверхности; мы знаем это, потому что можем извлечь эту энергию, взяв лист и бросив его вниз. Потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. В ситуации с резиновым листом потенциальная энергия ведет себя достаточно прямолинейно: чем выше мы подняли объект, тем выше его потенциальная энергия.
Однако с полями все намного сложнее. Если вы изобретаете новую теорию физики элементарных частиц, то вам необходимо задать зависимость потенциальной энергии от значения каждого поля. Базовых правил, которыми вы могли бы руководствоваться, не так много; просто каждому возможному значению каждого поля присваивается некоторое значение потенциальной энергии, и это часть формулировки теории. На рис. 14.6 показан пример потенциальной энергии какого-то гипотетического поля как функции значения поля.
ОТСЮДА
Поле, у которого нет ничего, кроме потенциальной энергии (ни вибраций, ни движения, ни скручивания), просто существует, не изменяясь. Следовательно, его потенциальная энергия на кубический сантиметр остается постоянной, даже если Вселенная расширяется -  это и есть энергия вакуума, или, в общем случае, один из многих возможных вкладов в полную энергию вакуума.) Поле можно представлять, как мяч на склоне холма; и он стремится к тому, чтобы погрузиться в покой во впадине между холмами, там значение его энергии ниже всего, что есть у тех, кто по соседству. Всё как у людей: о том же мечтает среднестатистический обыватель – чтобы у него всё было для вечного комфорта. И чтобы ему за это ничего не было. Возможны и другие значения поля, которым соответствует еще более низкая энергия, но эти, ещё более глубокие «впадины» разделены «холмами». Это недосягаемое, но вожделенное место обитания поля называется «ложным вакуумом». Такие места кажутся состояниями с самой низкой энергией лишь тогда, когда для сравнения вы берете только соседние значения. «Истинный вакуум» - вот где энергия на самом деле меньше всего. (Для физика «вакуум» — это просто «состояние системы с самой низкой энергией». Посмотрите на кривую потенциальной энергии для какого-то поля: дно каждой впадины соответствует отдельному вакуумному состоянию.)
Гут совместил эти идеи в своем сценарии инфляционной Вселенной. Вообразите, что гипотетическое поле инфлатона пребывает в одном из ложных вакуумов. Поле вносит существенный вклад в энергию вакуума, вследствие чего Вселенная ускоренно расширяется. Теперь нам остается лишь объяснить, как поле сумело переместиться из ложного вакуума A в истинный вакуум B, в котором мы сейчас живем, — как случился этот фазовый переход, превращающий энергию, запертую в поле, в обычную материю и излучение? Изначально Гут предположил, что это произошло, когда в ложном вакууме появились пузыри истинного вакуума, которые затем увеличились и, столкнувшись с другими пузырями, заполнили все пространство. Однако такой вариант, известный сегодня под названием старой инфляции, не работает; переход случается либо слишком быстро, и тогда инфляционного расширения не хватает, либо слишком медленно, и тогда инфляция никогда не заканчивается.
Но вскоре после первой Гута появилась альтернатива: инфляция не застряла во «впадине» ложного вакуума, а начинается ещё ранее - на возвышенном плато — длинном и почти плоском. Поле медленно катится вниз по плато, сохраняя почти постоянную энергию, и в конце концов падает с обрыва (фазовый переход). Это называется новой инфляцией, и сейчас это самая популярная среди космологов реализация идеи обесценивающейся, или инфлатирующей Вселенной.
Помимо решения проблем горизонта, плоскостности и монополей, к инфляции также прилагается неожиданный бонус: способность объяснить истоки небольших флуктуаций плотности ранней Вселенной, которые впоследствии выросли в звезды и галактики. Механизм так же, прост, как и неизбежен: квантовые флуктуации. Инфляция старается изо всех сил, для того чтобы сделать Вселенную как можно более однородной, но ей не преодолеть фундаментальный предел, определяемый квантовой механикой. Конфигурация не может стать слишком однородной, иначе нарушится принцип неопределенности Гейзенберга, если мы опишем состояние Вселенной слишком точно. Неизбежная квантовая нечеткость в плотности энергии от места к месту во время инфляции оставляет свой отпечаток на плотности материи и излучения, в которые инфляция преобразуется, а это можно перевести в очень точные и конкретные предсказания того, какие типы возмущений плотности мы должны увидеть в ранней Вселенной.
Это и есть те самые начальные возмущения, приводящие к температурным флуктуациям микроволнового фонового излучения и вырастающие в конечном итоге в звезды, галактики и кластеры. Пока предсказанные инфляцией типы возмущений прекрасно согласуются с данными наблюдений. Душа трепещет, когда смотришь на тёмное звёздное небо, и понимаешь, что всё это великолепие зародилось в квантовых флуктуациях, когда Вселенной было меньше секунды от роду. Так что судьба её и весь внешний вид никак не были случайными. Случайными были типы возмущений, из которых всё и родилось.

Вечная инфляция
После открытия инфляции космологи рьяно взялись за изучение ее свойств в самых разных моделях, и вскоре российско-американские физики Александр Виленкин и Андрей Линде заметили кое-что интересное: стоит инфляции начаться, и она уже никогда не останавливается. Чтобы понять это, проще всего вернуться к идее старой инфляции, хотя данное явление характерно и для новой инфляции. В старой инфляции инфляционное поле застряло в ложном вакууме, а не катится медленно по склону холма. Поскольку больше в пространстве ничего нет, Вселенная во время инфляции принимает форму пространства де Ситтера с очень высокой плотностью энергии. Главный фокус в том, как выбраться из этой фазы — как остановить инфляцию и заставить пространство де Ситтера превратиться в горячую расширяющуюся Вселенную традиционной модели Большого взрыва? Для этого нужно как-то преобразовать энергию, хранящуюся в состоянии ложного вакуума инфляционного поля, в обычную материю и излучение. Поле, застрявшее в ложном вакууме, хочет распасться в истинный вакуум, обладающий более низкой энергией. Но оно не делает это одномоментно; ложный вакуум распадается посредством формирования пузырей, точно так же, как жидкая вода кипит, превращаясь в водяной пар. Через случайные интервалы времени в ложном вакууме появляются небольшие пузырьки истинного вакуума, представляющие собой квантовые флуктуации. Каждый пузырь растет, и пространство внутри него расширяется. Однако пространство снаружи пузыря расширяется еще быстрее, так как там все еще доминирует высокоэнергетический ложный вакуум.
Итак, пузыри истинного вакуума появляются и растут, но пространство между ними также растет, расталкивая сами пузыри. Кто победит? Все зависит от того, как быстро пузыри создаются, и если это происходит достаточно быстро, то все пузыри сталкиваются между собой, и энергия ложного вакуума преобразуется в материю и излучение. А мы не хотим, чтобы пузыри формировались быстро, — ведь тогда Вселенная не успеет расшириться настолько, чтобы справиться с космологическими загадками. На беду для сценария старой инфляции, подходящего компромисса здесь не существует.
Если мы настаиваем, что инфляция решает наши космологические загадки, то выясняется, что пузыри при этом формируются так редко, что заполнить все пространство им не удастся никогда. Отдельные пузыри могут сталкиваться — исключительно по стечению обстоятельств; но все множество пузырей не сможет расшириться и врезаться друг в друга достаточно быстро, чтобы превратить весь ложный вакуум в истинный вакуум. Между пузырями всегда будет оставаться пространство, застрявшее в ложном вакууме и расширяющееся с необычайно высокой скоростью. И хотя пузыри продолжат формироваться, общий объем ложного вакуума продолжит увеличиваться, так как пространство расширяется быстрее, чем создаются пузыри.
В результате получается совершеннейший сумбур вместо музыки: хаотичное фрактальное распределение пузырей истинного вакуума, окруженное невероятно быстро расширяющимися областями ложного вакуума. Это совершенно не похоже на однородную, плотную раннюю Вселенную, которая нам хорошо знакома, поэтому идея старой инфляции была отправлена на свалку истории науки сразу, как только подоспела новая инфляция, но и здесь есть лазейка: а что, если вся наша наблюдаемая Вселенная содержится внутри одного гигантского пузыря? Тогда то, что пространство за пределами пузыря очень неоднородное, с фрагментами ложного вакуума и кусками истинного вакуума, не играет никакой роли — в нашем пузыре все выглядит однородным, и мы не в состоянии увидеть, что происходит снаружи, просто потому что ранняя Вселенная непрозрачна. А она так и останется ранней на долгие (если не на все) времена.
Существует веская причина, почему Гут не рассматривал такую возможность, когда впервые заговорил о старой инфляции. Если начать с простейших примеров пузыря истинного вакуума, появляющегося внутри ложного вакуума, то станет понятно, что внутренность такого пузыря составляют не материя и излучение — он банально пуст. Следовательно, это не переход от пространства де Ситтера с высокой энергией вакуума к традиционной космологии Большого взрыва; это переход прямо к пустому пространству, имеющему форму пространства де Ситтера с более низким значением энергии вакуума (если энергия истинного вакуума положительная). Это не та Вселенная, в которой мы живем. же со временем космологи осознали, что этот вывод немного скоропалителен: существует способ «заново нагреть» внутренность пузыря истинного вакуума, для того чтобы создать условия модели Большого взрыва, реализовав эпизод новой инфляции внутри пузыря. Пусть поле инфлатона внутри пузыря не достигает сразу же самой низкой точки своего потенциала, соответствующей истинному вакууму; вместо этого оно приземляется на промежуточное плато, с которого затем медленно скатывается в минимум. В этом случае фаза новой инфляции может происходить в каждом пузыре; плотность потенциальной энергии инфлатона, пока он находится на плато, позднее может преобразоваться в материю и излучение, и в результате мы получим совершенно правдоподобную Вселенную.
Итак, старая инфляция, стоит ей начаться, никогда не заканчивается. Могут возникать пузыри истинного вакуума, похожие на нашу Вселенную, но область ложного вакуума снаружи не прекратит расти. Будет появляться все больше пузырей, и процесс пойдёт в режиме нонстоп. Это идея «вечной инфляции»; наличие или отсутствие подобного поведения зависит от характеристик инфлатона и его потенциала. Но необходимости проводить тонкую подстройку теории, для того чтобы получить вечную инфляцию, нет - она происходит в значительной части инфляционных моделей.
Мультиленная
Теперь сфокусируемся на одном следствии инфляционной теории: хотя наша Вселенная, которую мы видим, на больших масштабах выглядит очень однородной, однако на ненаблюдаемых масштабах она далека от однородности. Крупномасштабное единообразие нашей наблюдаемой Вселенной иногда склоняет космологов к предположению о том, что Вселенная должна бесконечно продолжаться в том же духе во всех направлениях, но это всегда было лишь предположением, упрощающим жизнь, а не результатом скрупулезно выверенной теории. Сценарий вечной инфляции предсказывает, что Вселенная не сохраняет однородность на всем своем протяжении; очень далеко за пределами нашего наблюдаемого горизонта картина в конце концов кардинально меняется. Несомненно, где-то далеко, инфляция все еще продолжается. Такой сценарий кажется нам сейчас довольно умозрительным, но важно помнить, что Вселенная на ультрамасштабах, скорее всего, очень сильно отличается от крохотного участка Вселенной, к которому у нас есть непосредственный доступ, что привело к появлению нового словаря и ошибочному употреблению части старого.
Каждый пузырь истинного вакуума, если все организовано правильно, приближенно напоминает нашу наблюдаемую Вселенную: потенциальная энергия инфлатона превращается в обычную материю и излучение, и мы обнаруживаем горячее, плотное, однородное, расширяющееся пространство. Наблюдатель, проживающий внутри одного пузыря, не видит никакие другие пузыри (если только они не сталкиваются) — в ранние времена его собственного пузыря он обнаруживает условия, схожие с Большим взрывом. Эта картина вообще-то представляет простейший пример Мультиленной:
   Каждый пузырь, эволюционируя отдельно от остальных, сам по себе эволюционирует как Вселенная.
Если бы мы были осторожнее, то использовали бы термин «Всеенная» для обозначения всего сущего, независимо от того, способны мы это увидеть или нет (иногда мы так и делаем, чтобы вам жизнь мёдом не казалась). Но большая часть космологов злоупотребляет терминологией уже так давно, что, если мы планируем общаться с другими учеными, надо бы научиться говорить на их языке. Мы слышим заявления вроде «нашей Вселенной 14 млрд лет» настолько часто, что нам просто не хочется возвращаться к истокам и поправлять их всякий раз, добавляя «по крайней мере, наблюдаемой части нашей Вселенной». (Это точно такая же сознательно запутанная ситуация, как и дурная привычка большинства наших начальников говорить, что Москве 876 лет, и она, т.о., основана в 1147 году; хотя всякий мало-мальски грамотный человек должен был бы знать, что 1147 год - это не дата рождения нашей столицы. А всего лишь первое упоминание о Москве в имеющихся в открытом доступе документах. Согласитесь, первое упоминание в имеющихся у нас в работе открытых документах никак не тожественно дате рождения, тем более там нет и речи о пелёнках и прочих атрибутах акта рождения, речь идет о приглашении на званый обед к великому и могущественному князю Москвы Юрию Долгорукому! Вряд ли он приглашал гостей на ностройку, когда закладывался первый кирпич в фундамент будущей столицы, если. Конечно, речь не шла о гастарбайтерах))))
Вместо этого люди просто обозначают словом «Вселенная» участок пространства—времени, напоминающий нашу наблюдаемую Вселенную, который зародился в горячем, плотном состоянии и расширился из него. Алан Гут предложил термин «карманные Вселенные» (pocket universes), чуть более точно отражающий суть идеи.
Таким образом, Мультиленная — это просто набор карманных Вселенных (областей истинного вакуума, расширяющихся и охлаждающихся после эффектного рождения) и фоновое инфлатирующее пространство—время, в которое они заключены. И это довольно-таки приземленная концепция идеи Мультиленной. Всего лишь множество различных областей пространства, которые все эволюционируют аналогично нашей наблюдаемой Вселенной.
В последнее время большое внимание привлекает интересное свойство Мультиленной такого типа: во всех этих карманных Вселенных локальные законы физики могут быть совершенно разными. Здесь мы уже показали три разных состояния вакуума: A, B, C. Но совершенно не обязательно ограничиваться этим: теория струн, судя по всему, предсказывает существование огромного количества вакуумов — как минимум 10 в 500, а может быть, еще больше. Каждое из этих состояний представляет собой отдельную фазу, в которой может пребывать пространство—время. Это означает разные типы частиц, с разными массами и взаимодействиями — по сути, совершенно новые законы физики в каждой из этих Вселеннных. И снова мы допускаем определенные терминологические вольности, ведь базовые законы (теория струн или что угодно еще) остаются теми же; тем не менее они проявляют себя разными способами, так же как вода может быть твердой, жидкой или газообразной. Сегодня ученые, занимающиеся исследованием теории струн, используют такой термин, как «ландшафт» возможных вакуумных состояний.
Однако одно дело, когда ваша теория допускает множество различных вакуумных состояний, каждое с собственными законами физики, и совсем другое — заявлять, что все эти разнообразные состояния на самом деле существуют где-то в Мультиленной. Здесь в игру вступает вечная инфляция. Мы уже рассказали историю, в которой инфляция зарождается в состоянии ложного вакуума, а заканчивается (в каждой карманной Вселенной), эволюционируя в истинный вакуум, — либо путем образования пузырей, либо медленно скатываясь с холма вниз. Но если инфляция продолжается вечно, то ничто не запрещает ей эволюционировать в разные состояния вакуума в разных карманных Вселенных; и действительно, именно этого от нее и можно ожидать. Поэтому вечная инфляция предлагает способ взять все эти возможные Вселенные и сделать их реальными. Если это верно, то подобный сценарий приводит к важным следствиям. Самое очевидное из них то, что если вы лелеяли надежду научиться на основе Теории Всего Сущего уникальным образом предсказывать свойства наблюдаемых нами физических объектов и явлений (массу нейтрино, заряд электрона и пр., то с этими мечтами можно навеки распрощаться.
Локальные проявления законов физики от Вселенной к Вселенной будут очень сильно разниться. Возможно, вы также надеетесь на возможность каких-то статистических предсказаний, основанных на антропном принципе. но нет никакой ясности относительно того, возможно ли это в принципе, особенно если учесть, что количество наблюдателей, воспринимающих определенные свойства своего окружения, во многих случаях становится бесконечно большим — ведь инфляция во Вселенной продолжается бесконечно.
Однако здесь мы интересуемся Мультиленной и наша проблема — низкая энтропия наблюдаемой Вселенной вскоре после зарождения — настолько ужасающа и драматична, что не стоит и надеяться решить ее с помощью антропного принципа; жизнь, определенно, могла бы существовать и во Вселенной с намного более высокой энтропией. Нам требуется нечто лучшее, и все же идея Мультиленной кажется шагом в правильном направлении. Как минимум, лишь доступное нашему взору может оказаться далеко не полной картиной мира. Полезно было бы помнить, что в мире есть ещё много всего такого, о чем мы даже не подозреваем, и об этом неплохо бы подумать на досуге.

Чего хорошего в инфляции?
Соберём все в одну кучу. История об инфляции, которую космологи придумали для себя, звучит примерно так: Нам неизвестно, какими были условия в ранней Вселенной сразу после ее рождения. Предположим, что она была плотная и скученная, но необязательно однородная; то тут, то там могли наблюдаться сильные флуктуации. Среди них могли быть черные дыры, осциллирующие поля и даже довольно пустые участки; представим себе, что хотя бы одна небольшая область пространства во всей этой неразберихе относительно спокойна, а плотность энергии в ней определяется в основном темной суперэнергией поля инфлатона. Пока остальная часть пространства продолжает жить хаотично, внутри этой конкретной области начинается инфляция; ее объем увеличивается в невообразимое число раз, а любые ранее существовавшие возмущения начисто стираются благодаря инфляционному растяжению. В конце концов эта область эволюционирует в то, что выглядит в точности как наша Вселенная, как ее описывает стандартная модель Большого взрыва, и это никак не связано с тем, что происходит в оставшейся части изначально флуктуирующего первичного бульона. Следовательно, в данном сценарии нам не требуется никакой высокочувствительной, неестественно тонкой подстройки начальных условий, для того чтобы получить пространственно плоскую и однородную на больших расстояниях Вселенную; она гарантированно появляется из типовых, случайным образом флуктуирующих начальных условий.
Наша цель здесь — объяснить, почему Вселенная, подобная той, в которой мы обнаруживаем себя сегодня, может естественным образомзародиться в результате динамических процессов в ранней Вселенной. Инфляция рассматривается исключительно в рамках объяснения каких-то явно тонко подстроенных свойств нашей Вселенной в ранние времена; если же вы решите, что раннюю Вселенную следует принимать такой, какая она есть, и что нет никакого смысла в том, чтобы «объяснять» ее, то инфляция ничем вам помочь не сможет.
Действительно ли инфляция объясняет, почему наши, казалось бы, совершенно неестественные начальные условия в действительности вполне вероятны? Теория инфляции сама по себе не дает ответа на эти вопросы; она может быть частью полной истории, но мы ещё дополнительно должны предоставить какие-то идеи относительно того, что происходило до инфляции. Это оставляет нас в меньшинстве среди современных космологов, хотя и не в полном одиночестве; большинство ученых, почему-то уверены, что инфляция действует так, что избавляет нас от проблем тонкой настройки, от которых страдает стандартная модель Большого взрыва. Вы вольны принять собственное решение, не забывая, однако, что в итоге решение остается за Природой.
Теперь возьмём понятие «сопутствующего объема» — фрагмента Вселенной, который мы в состоянии наблюдать в настоящее время и который рассматривается как эволюционирующая во времени физическая система. Вполне допустимо приближенно считать наш сопутствующий объем замкнутой системой: несмотря на то, что он не изолирован, и оставшаяся часть Вселенной не оказывает никакого значимого влияния на происходящее в пределах нашего объема, что верно и в инфляционном сценарии. Наш объем обнаруживает себя в конфигурации, где он очень мал и где властвует темная суперэнергия; другие части Вселенной могут выглядеть кардинально иным образом, но кого это волнует?
Сегодня энтропия нашего сопутствующего объема составляет около 10 в 101, но в ранние времена ее значение было примерно 10 в 88, а максимальное значение энтропии для нас — 10 в120. Это означает, что в ранней Вселенной значение энтропии было невероятно маленьким по сравнению с текущим состоянием Вселенной. Ведь если состояние Вселенной выбирается случайным образом среди всех возможных состояний, то крайне маловероятно, что результатом такого выбора будет настолько низкоэнтропийная конфигурация, так что понятно и ежу, что нам известна далеко не вся история нашего мира.
Назначение инфляционной идеи — предоставить недостающие фрагменты. Небольшой участок может из бешено осциллирующих начальных условий, которые иногда ошибочно описывают как «высокоэнтропийные», естественным образом эволюционировать в область с энтропией 10 в 88, выглядящую как наша Вселенная; а истинно высокоэнтропийная конфигурация — это вовсе не бешено осциллирующий высокоэнергетический беспорядок, это его прямая противоположность, обширное и тихое пустое пространство. Как и в случае ранней Вселенной в традиционной истории с Большим взрывом, условия, необходимые для запуска инфляции, совершенно не похожи на те, которые мы бы получили, если бы вслепую вытаскивали их за уши, как зайца из шляпы фокусника: все еще хуже.
Теперь сфокусируемся на крохотном участке пространства, где доминирует темная суперэнергия и где начинается инфляция. Какова его энтропия?  А причина, почему мы не можем дать на это вопрос  точный ответ, все та же — мы слишком мало знаем об энтропии в присутствии гравитации, и особенно в высокоэнергетическом режиме, необходимом для инфляции, но мы в наших силах сделать правдоподобные предположения. В любую заданную область расширяющейся Вселенной можно «уместить» лишь ограниченное число состояний). Состояния выглядят как вибрирующие квантовые поля, а длина волны вибраций должна быть меньше размера рассматриваемой области, но больше планковской длины. Это означает, что существует максимальное число возможных состояний, которые могут выглядеть как небольшой участок, готовый к инфляции. Числовой ответ зависит от конкретного способа запуска инфляции, и в частности от энергии вакуума во время инфляции. Предположим, что энергетический масштаб во время инфляции составлял 1 % от планковского масштаба; это все же достаточно мало, для того чтобы мы обезопасили себя от сложностей, которые влечет за собой квантовая гравитация. В этом случае предполагаемое значение энтропии нашего сопутствующего объема в начале инфляции было равно: Sинфляции ; 10 в 12.
Это невероятно маленькое значение по сравнению и с 10 в120 — такой энтропия вполне может быть, — и с 10 в 88 — а такой энтропия станет совсем скоро, что отражает тот факт, что для того, чтобы инфляция началась, каждая степень свободы, которая будет описывать нашу текущую Вселенную, должна быть тщательно упакована в чрезвычайно однородный маленький участок пространства.
Теперь секрет инфляции раскрыт: объяснение, почему наша наблюдаемая Вселенная пребывала в таком очевидно низкоэнтропийном, тонко подстроенном раннем состоянии, базируется в этом сценарии на предположении о том, что ему предшествовало еще более низкоэнтропийное состояние. Это не кажется чем-то удивительным, если мы доверяем второму закону термодинамики и ожидаем, что энтропия со временем будет возрастать, что ответа на главный вопрос не дает.
Однако все еще удивительно: наш сопутствующий объем Вселенной оказался в низкоэнтропийной конфигурации того типа, который необходим для начала инфляции. Невозможно решить проблему тонкой подстройки, апеллируя к еще более тонкой подстройке.
Возвращаясь к нашему сопутствующему объему, попробуем добраться до сути; здесь мы уже отступаем от общепринятой точки зрения, и нам надлежит соблюдать крайнюю осторожность, если не хотим нажить новых проблем. Далее делаем два критически важных предположения относительно эволюции наблюдаемой Вселенной — нашего сопутствующего объема пространства и всего, что внутри него имеется. 1) мы предполагаем, что наблюдаемая Вселенная, по сути, автономна, то есть она эволюционирует как замкнутая система, свободная от влияния извне. Инфляция не нарушает данное предположение; как только процесс инфляции запускается, наш сопутствующий объем стремительно приобретает вид однородной конфигурации, а эта конфигурация эволюционирует независимо от остальной Вселенной. Данное предположение, очевидно, может нарушаться до начала инфляции и играть определенную роль в формировании начальных условий. Однако инфляция сама по себе в попытках объяснить то, что в настоящее время предстает нашему взору, не пользуется преимуществом никаких гипотетических внешних воздействий.
2)предположим, что динамика нашей наблюдаемой Вселенной обратима — любые изменения сохраняют информацию. Это вроде бы безобидное заявление приводит к важным следствиям. Существует пространство состояний, фиксированное раз и навсегда (в частности, оно остается одним и тем же как в ранние времена, так и в поздние, и эволюция в этом пространстве переводит разные начальные состояния в разные конечные состояния (за одно и то же дельта t). Ранняя Вселенная очень непохожа на позднюю: она меньше, плотнее, быстрее расширяется и т. д. Но (в предположении об обратимой динамике), что не означает, что изменилось пространство состояний; изменился лишь конкретный тип состояния, в котором Вселенная находится.
Ранняя Вселенная — это та же самая физическая система, что и поздняя Вселенная, только в совершенно иной конфигурации.
 А энтропия любого заданного микросостояния этой системы отражает число других микросостояний, аналогичных данному с макроскопической точки зрения. Если бы мы случайным образом выбирали конфигурацию физической системы, которую мы называем наблюдаемой Вселенной, с подавляющей вероятностью это оказалось бы состояние с очень высокой энтропией, то есть близкое к пустому пространству. Однако люди, даже профессиональные космологи, обычно так не думают. Все склонны полагать, что ранняя Вселенная — это небольшой плотный участок, поэтому, задумываясь о состояниях, в которых она могла пребывать, часто ограничиваются лишь небольшими плотными конфигурациями, достаточно однородными и удобными, для того чтобы к ним можно было применять правила квантовой теории поля. Бытовая аналогия порой очень подводить в научных рассуждениях, и для таких предположений нет совершенно никаких оснований, по крайней мере в рамках динамики Вселенной. Размышляя о возможных состояниях, в которых могла находиться ранняя Вселенная, мы должны включать в рассмотрение также и неизвестные состояния, не входящие в сферу действия квантовой теории поля, и нам следует рассматривать все возможные состояния Текущей Вселенной, ведь это всего лишь другие конфигурации той же самой системы!
Размер Вселенной не сохраняется, он эволюционирует и изменяется. Однако в теории, включающей гравитацию, «размер Вселенной» не может быть фиксированным. Так что бессмысленно — снова, отталкиваясь от известных законов физики, без оглядки на какие бы то ни было новые принципы за их пределами — с самого начала предполагать, что ранняя Вселенная обязательно маленькая и плотная, что должно быть объяснено.
Все это весьма проблематично в рамках традиционного обоснования сценария инфляционной Вселенной; мы признаем, что не знаем, как выглядела ранняя Вселенная, но подозреваем, что она испытывала большие флуктуации, а что в современной Вселенной подобных флуктуаций нет, так это тоже требует объяснения. Среди флуктуаций время от времени появляется область, в которой доминирует темная суперэнергия, и далее все следует согласно традиционной инфляционной истории. А вот насколько сложно случайно профлуктуировать в подходящие для начала инфляции условия? Ответ: невероятно сложно.
Если поистине случайно выбирать конфигурацию для степеней свободы в пределах этой области, то с подавляющей вероятностью результатом выбора станет состояние с высокой энтропией: большая пустая Вселенная.
И даже просто сравнивая энтропии, можно заключить, что намного проще получить нашу текущую Вселенную, с сотней миллиардов галактик и всего-всего-всего, чем область, готовую к инфляции. И если мы не выбираем конфигурации этих степеней свободы случайным образом, то что мы тогда делаем? Это уже выходит за рамки традиционной инфляционной истории. Подобная история характерна не только для инфляционной идеи. Проблема заключается в том, что энтропия ранней Вселенной была низкой, а это означает, что вариантов того, как могла бы выглядеть Вселенная, относительно немного. При этом, несмотря на то что информация сохраняется, нет такого динамического механизма, который мог бы взять очень большое число состояний и заставить их эволюционировать в меньшее число состояний. Если бы что-то подобное было, нарушить второе начало термодинамики не составляло бы труда.

Мы долго и пристально акцентировали внимание на скелетах, в шкафу сценария инфляционной Вселенной, но проблема на самом деле в том, как эта теория преподносится заинтересованной аудитории. Мы слышим, что инфляция устраняет настоятельную потребность в построении теории начальных условий, так как инфляция начинается при относительно типичных обстоятельствах, а стоит ей начаться, как все наши проблемы одним чохом и решаются. Истина почти противоположна: имеется множество доводов в пользу инфляции, но все же она делает потребность в теории начальных условий еще более насущной. Нельзя исключать, конечно, что от обратимости придется уйти; возможно, фундаментальные законы физики нарушают обратимость на фундаментальном уровне., но слишком сложно привязать подобную идею к тому, что мы фактически наблюдаем в мире вокруг нас.
Менее радикальной стратегией было бы выйти за пределы предположения об автономной эволюции. Мы с самого начала понимали, что считать наш сопутствующий объем замкнутой системой — в лучшем случае приближение. В настоящее время — да и в любой момент в истории Вселенной, для которого в нашем распоряжении есть реальные эмпирические данные, — это кажется на редкость хорошим приближением. Однако нет сомнений в том, что оно нарушается в самом начале жизни Вселенной. Инфляция может играть решающую роль в объяснении окружающей нас Вселенной, но только в том случае, если мы сумеем избавиться от идеи, что «мы просто случайным образом профлуктуировали в нее», и придумаем причину, почему условия, необходимые для инфляции, вообще появились.
Другими словами, самым очевидным решением нашей головоломки будет забыть о стремлении объяснить неестественную раннюю Вселенную исключительно в терминах автономной эволюции нашего сопутствующего объема и вместо этого попытаться встроить нашу наблюдаемую Вселенную в глобальную картину. Это снова возвращает нас к идее Мультиленной — более крупной структуре, в которой Вселенная, окружающая нас, является лишь крохотной частью. Если что-то вроде этого является правдой, мы, по крайней мере, сможем всерьез рассмотреть идею о том, что эволюция Мультиленной естественным образом порождает условия, при которых может начаться инфляция, а после этого все продолжается, как описано выше.
Теперь нас интересует не то, как должна выглядеть физическая система, формирующая нашу наблюдаемую Вселенную, а то, как должна выглядеть Мультиленная и действительно ли она естественным образом порождает области, похожие на Вселенную. В идеальном случае нам бы хотелось, чтобы это происходило без необходимости вручную подключать асимметрию времени на каком-либо шаге пути; мы также хотим указать, почему нет ничего противоестественного в существовании огромной полосы пространства—времени (нашей наблюдаемой Вселенной), на одном конце которой существуют описанные условия, а на другом — пустое пространство. Сейчас мы бродим по территории гипотетических рассуждений, но если нам повезёт не потерять здравого смысла в своих рассуждениях, то мы сможем успешно достичь нужного нам результата, не угодив в пасть трёхглавого старорежимного дракона.

Глава 15. Прошлое сквозь будущее
Вечное молчание этих бесконечных пространств ужасает меня.
Блез Паскаль. Мысли
Теперь, когда нам удалось обзавестись достаточным набором базовых знаний, добьём уже и главный вопрос: почему энтропия нашей наблюдаемой Вселенной в первый момент времени была такой низкой? Или: чтобы с самого начала не скатываться в грех асимметричного языка: почему мы живем во временно;й окрестности такого чрезвычайно низкоэнтропийного состояния? Хотя заранее смиримся с тем, что и в конце обсуждения на самом деле ответ на него нам по-прежнему будет неизвестен: такова наука, и это действительно самая увлекательная ее часть — когда вы уже собрали какие-то подсказки и у вас есть несколько перспективных идей, но поймать за хвост решительный ответ никак не удается.
Итак, надо еще раз проанализировать нашу загадку, для того чтобы понять, что же может считаться приемлемым решением задачи. Согласно второму началу термодинамики, все макроскопические проявления стрелы времени — возможность превращать яйца в омлет, но не наоборот, склонность молока смешиваться с кофе в количества сотни изумительных оттенков коричневого, но никогда не разделяться спонтанно на составляющие, тот факт, что мы помним прошлое, но не будущее — можно связать с тенденцией энтропии к увеличению. В Больцман объяснил микроскопическую подоплеку второго начала термодинамики: энтропия отражает число микросостояний, соответствующих каждому макросостоянию, то есть если система вначале находится в относительно низкоэнтропийном состоянии, с подавляющей вероятностью энтропия по направлению к будущему будет увеличиваться. Тем не менее фундаментальная обратимость законов физики диктует, что если единственным не подлежащим сомнению фактом является низкая энтропия текущего состояния, то ничуть не менее правомерно ожидать, что в прошлом энтропия также была выше. Похоже, в реальном мире дела обстоят не так, поэтому для продолжения нам требуется кое-что еще. Это гипотеза о прошлом: предположение о том, что очень ранняя Вселенная пребывала в невероятно низкоэнтропийном состоянии и сейчас мы наблюдаем, как она релаксирует в состояние высокой энтропии. Вопрос, почему мы считаем гипотезу о прошлом истинной, относится к сфере интересов космологии. Как ни прискорбно, антропный принцип не в состоянии дать этому объяснения, поскольку мы с тем же успехом могли обнаружить себя в форме случайных флуктуаций (больцмановских мозгов) в пустом (за исключением нас) пространстве де Ситтера. Аналогично, инфляция сама по себе не решает эту проблему, поскольку требует еще более низкоэнтропийного начального состояния, чем то, с которым принято оперировать в традиционной космологии Большого взрыва. Этот вопрос остается без ответа: почему гипотеза о прошлом остается справедливой в нашем наблюдаемом участке Вселенной? Посмотрим, удастся ли нам с таким багажом на плечах продвинуться вперед.

Эволюция пространства состояний
Начнем с самой очевидной гипотезы: глубоко внутри фундаментальные законы физики необратимы. Этому есть основательные причины, хотя, разумеется, не неопровержимые.
Обратимая система — это система, пространство состояний которой фиксировано раз и навсегда, а эволюция этих состояний вперед во времени сохраняет информацию. Два разных состояния, заданные в некоторый начальный момент времени, предсказуемо эволюционируют в два разных состояния в какой-то более поздний момент, но никогда в одно и то же состояние. Таким образом, мы можем рассматривать эволюцию в обратном направлении во времени, так как у каждого состояния, в котором в настоящее время может находиться система, есть уникальный предок в любой момент времени. Один из способов нарушить обратимость — позволить самому пространству состояний эволюционировать с течением времени.
. Если мы ограничиваемся «состояниями, выглядящими как легкие вибрации квантовых полей около гладкого фона», то очевидно, что эта конкретная часть пространства состояний со временем растет — по мере того как само пространство (в старомодном трехмерном понятии «пространства») становится больше. Однако это совершенно не то же самое, что воображать, будто все пространство состояний со временем изменяется. Да, ранняя Вселенная подверглась тонкой подстройке, — в пространство состояний, в которых она могла бы находиться, мы включили не только те, которые похожи на современную Вселенную, но и различные варианты с еще более высокой энтропией. Самое странное в идее об изменяющемся со временем пространстве состояний — это то, что она требует наличия внешнего временно;го параметра, подразумевая понятие о «времени», которые существуют за пределами фактической Вселенной и в котором эволюционирует Вселенная.
 Мы традиционно рассматриваем время как часть Вселенной — координату в пространстве—времени, измеряемую разного сорта предсказуемо периодическими часами.
На вопрос «Который час?» мы отвечаем, ссылаясь на явления, происходящие во Вселенной, но если пространство состояний действительно изменяется со временем, то это понятие становится совершенно непригодным для употребления. В действительности в любой конкретный момент Вселенная находится в одном конкретном состоянии. Пространство состояний по определению включает все состояния, в которых гипотетически может оказаться Вселенная. Так, для того чтобы пространство состояний со временем изменялось, необходимо положить в основу наших рассуждений понятие о времени, не просто поддающемся измерению с помощью различных свойств состояния Вселенной, но существующем за пределами Вселенной в ее традиционном понимании.
Тогда мы сможет честно признаться: «О Время, лишь одно ты в силах нам помочь!» И такие утверждения, подобные «когда этот внешний временно;й параметр имел определенное значение, пространство состояний Вселенной было относительно небольшим, а когда он дорос до какого-то другого значения, пространство состояний увеличилось», будут верны. Определенная возможность того, что эта идея окажется истинной, существует, но пока никто не считает ее приемлемым решением загадки стрелы времени. Она потребовала бы грандиозного пересмотра всех наших взглядов и понимания законов физики; ничто в текущей картине мира не подразумевает существования временно;го параметра, скрывающегося где-то за пределами Вселенной. Итак, мы пока не можем окончательно отбросить эту идею, но и ощущения тепла и уюта она нам не дарует. А ведь, казалось, всё так просто: время просто есть, хотим мы того, или нет. Оно не кончается и, стало быть, никогда не начиналось. Оно просто было, есть и будет, и для этого ему не нужны никакие специальные условия или допущения.. Всё просто, но как трудно это осознать!

Необратимые движения
Другой способ изобрести необратимые по своей природе законы физики — придерживаться фиксированного раз и навсегда пространства состояний, но утвердить, как факт, что динамические законы не сохраняют информацию. Совсем несложно придумать несколько более реалистичную версию данной идеи. Пространство состояний системы никогда не меняется; оно всегда состоит из всех возможных положений и импульсов всех шаров на столе. Энтропия определяется самым традиционным способом — как логарифм числа состояний с определенными макроскопическими свойствами. Однако динамика необратима: если какой-то шар уже прилип к этому особому бортику, у нас нет никакой возможности узнать, как долго он уже там находится. А энтропия данной системы безнаказанно издевается над вторым началом термодинамики: постепенно, по мере того как останавливается все больше шаров, система использует все меньшую и меньшую часть пространства состояний, и энтропия уменьшается безо всякого воздействия со стороны внешнего мира.
Каково это пережить? Законы физики как мы их знаем, абстрагируясь от важного вопроса коллапса волновых функций в квантовой механике, производят впечатление обратимых. Но мы пока ничего не можем сказать о том, какими окажутся окончательные, фундаментальные законы физики; все, чем мы можем распоряжаться, — это лишь качественные приближения. Возможно ли, что реальные физические законы фундаментально необратимы и что именно их необратимость объясняет стрелу времени? «Объяснить» стрелу времени — значит предложить такой набор законов физики и такое «начальное» состояние Вселенной, чтобы естественным образом (без тонкой подстройки) с течением времени наблюдать изменение энтропии, аналогичное происходящему вокруг нас. В частности, если мы просто предполагаем, что одним из начальных условий является низкая энтропия, то объяснять вовсе ничего не требуется — согласно выводам Больцмана, энтропия будет стремиться к увеличению, и на этом все. Но проблема в том, что подобное низкоэнтропийное граничное условие кажется неестественным: если мы желаем объяснить стрелу времени естественным образом, но прибегнув к необратимым фундаментальным законам, то гораздо лучшей идеей будет постулировать высокоэнтропийное условие — «типовое» состояние Вселенной — и воображать, что физические законы, действуя на это состояние, естественным образом уменьшают его энтропию. Это будет считаться реальным объяснением стрелы времени. Может показаться, что в такой схеме все наоборот: она вроде бы предсказывает, что энтропия уменьшается, а не возрастает. Однако суть стрелы времени просто-напросто в том, что энтропия постоянно меняется в одном и том же направлении. Если это выполняется, наблюдатель, живущий в подобном мире, всегда «помнит» направление времени, в котором энтропия была ниже; схожим образом, в причинно-следственных связях причины всегда будут на низкоэнтропийной стороне, так как это направление с меньшим числом доступных вариантов. Другими словами, такие наблюдатели будут называть высокоэнтропийное направление времени «будущим», а низкоэнтропийное — «прошлым», несмотря на то что фундаментальные законы физики в этом мире работают на точное восстановление прошлого из будущего, а не наоборот, и подобную Вселенную вообразить также несложно. Но снова возникает проблема — такая Вселенная будет абсолютно не похожа на нашу Вселенную.
А как бы обстояли дела во Вселенной, живущей в соответствии с этим сценарием. Вселенная по какой-то причине обнаруживает себя в выбранном случайным образом высокоэнтропийном состоянии, выглядящем как пустое пространство де Ситтера. И наши постулированные необратимые законы физики действуют на это состояние таким образом, что энтропия начинает уменьшаться. Результатом — если все это, в принципе, может сработать — должна быть история нашей фактической Вселенной, но перевернутая в обратную сторону относительно привычного для нас направления времени. Другими словами, в изначальной пустоте несколько фотонов волшебным образом фокусируются в одной точке пространства, создавая там белую дыру. Масса этой белой дыры постепенно возрастает благодаря аккреции дополнительных фотонов (хокинговское излучение наоборот). Мало-помалу вдали появляются новые белые дыры, выстроенные в пространстве в некоторую почти упорядоченную структуру. Все эти белые дыры начинают извергать газ во Вселенную, этот газ сжимается, образуя звезды. Звезды, в свою очередь, постепенно ускоряясь, по мягкой спирали улетают прочь от белых дыр, формируя галактики. Эти звезды впитывают все больше и больше излучения из внешнего мира и используют энергию для разделения тяжелых элементов на более легкие. По мере того как галактики продолжают сближаться в пространстве, сжимающемся со все увеличивающейся скоростью, звезды распадаются и превращаются в равномерно распределенный по пространству газ. В итоге во Вселенной происходит Большое сжатие, и вблизи конца времен наблюдается чрезвычайно гладкое и равномерное распределение материи и излучения.
Это реальная история нашей наблюдаемой Вселенной, только воспроизведенная обратно во времени. И это превосходное решение для законов физики в том виде, как мы их в настоящее время понимаем: нужно всего лишь начать с состояния вблизи Большого взрыва, позволить ему эволюционировать вперед во времени до одного из возможных высокоэнтропийных состояний, а затем обратить эту историю во времени. Но гипотеза, которую мы рассматриваем в данный момент, совершенно иная: она утверждает, что эволюция такого вида неизбежна почти для любого высокоэнтропийного состояния пустого пространства де Ситтера. Можно ли предъявлять подобные требования к каким-то законам физики? Одно дело воображать, что энтропия уменьшается в результате действия необратимых законов, но совершенно другое — утверждать, что она может снижаться в точности таким способом, как необходимо для получения обратной версии истории нашей Вселенной. Можно точнее указать, что именно в этом сценарии вызывает такой дискомфорт. Для того чтобы испытать действие стрелы времени, нет необходимости думать обо всей Вселенной — она здесь, прямо в нашей кухне. Бросим кубик льда в стакан теплой воды: лед растворится в остывающей воде, и температура всего содержимого стакана станет одинаковой. А фундаментально необратимая гипотеза подразумевает, что данный процесс может быть объяснен с помощью глубинных законов физики.  Но это же безумие. Как минимум, откуда им знать? Одни стаканы с прохладной водой пять минут назад были стаканами с теплой водой и кубиками льда, тогда как другие были теми же самыми стаканами с прохладной водой. Хотя каждому макросостоянию с низкой энтропией соответствует относительно немного микросостояний, самих низкоэнтропийных макросостояний гораздо больше, чем высокоэнтропийных. Говоря формальным языком, каждое низкоэнтропийное состояние содержит больше информации, чем высокоэнтропийное.

ОТСЮДА

Особое начало
Начиная с этого момента, мы будем в своих рассуждениях исходить из гипотезы о том, что фундаментальные законы физики подлинно обратимы: пространство допустимых состояний остается фиксированным, а динамические правила эволюции во времени сохраняют информацию, содержащуюся в каждом состоянии.
 Каким образом мы можем надеяться объяснить низкоэнтропийное начальное условие в нашей наблюдаемой Вселенной? Для Больцмана, который мыслил в контексте абсолютного ньютоновского пространства и времени, это было неразрешимой загадкой. Но ОТО и модель Большого взрыва предлагают новую возможность, а именно: у Вселенной, включая само время, было начало, и это начальное состояние обладало очень низкой энтропией. И вам не разрешается спрашивать почему.
Иногда условие «вам не разрешается спрашивать почему» перефразируют следующим образом: «Мы постулируем новый закон природы, утверждающий, что начальное состояние Вселенной обладало очень низкой энтропией». Совершенно неясно, чем вообще различаются эти две формулировки. В нашем привычном понимании законов физики для полного описания эволюции физической системы требуются два ингредиента: набор динамических законов, подчиняясь которым система может с течением времени эволюционировать из одного состояния в другое, и граничное условие, фиксирующее, в каком состоянии система находится в какой-то определенный момент времени. Однако хотя необходимы и законы, и граничное условие, это вроде бы совершенно разные вещи; непонятно, что мы приобретаем, называя граничное условие «законом». Динамический закон снова и снова подтверждает свою справедливость; в каждый момент времени он берет текущее состояние и переводит его в следующее состояние. Но граничное условие по своей природе скорее эмпирический факт, описывающий Вселенную, а не дополнительный закон физики. Нет разницы между утверждениями «ранняя Вселенная обладала низкой энтропией» и «то, что ранняя Вселенная обладала низкой энтропией, — это закон физики» (если только мы не полагаем, что существует множество Вселенных и для всех них верно одно и то же граничное условие).
И это максимум того, что мы когда-либо сможем сказать: лучшее понимание динамических законов физики не поможет нам объяснить низкую энтропию ранней Вселенной — это просто факт, с которым необходимо смириться, или «независимый закон природы». В защиту такого подхода открыто и не раз выступал Роджер Пенроуз, предложивший то, что он называет «гипотезой кривизны Вейля» — новый закон природы, явно различающий сингулярности пространства—времени в прошлом и те, которые находятся в будущем. Основная идея заключается в том, что сингулярности прошлого должны быть однородными и однообразными, тогда как будущие сингулярности могут быть какими угодно беспорядочными и сложными. Это очевидное нарушение симметрии относительно обращения времени, которое должно гарантировать низкую энтропию Большого взрыва. Реальная проблема с подобными предложениями заключается в том, что они фактически рукотворны. Утверждение, что сингулярности прошлого были очень однородными, не помогает обрести никакого нового понимания Вселенной. Оно «объясняет» асимметрию времени, просто постулируя ее. Тем не менее его можно пока считать допустимым заменителем более глубокого понимания. Если же будут найдены какие-то более основательные причины, объясняющие принципиальное отличие начальных сингулярностей от конечных (к примеру, кривизна начальных сингулярностей ограниченна, тогда как конечных — нет), то это определенно огромный шаг вперед к пониманию истоков стрелы времени. Однако сейчас наша главная задача, как и прежде — искать нечто более фундаментальное.
Симметричная Вселенная
Если фундаментальные законы физики обратимы, и мы не позволяем себе просто накладывать асимметричные во времени граничные условия, то можно утверждать: эволюция Вселенной действительно симметрична по отношению к обращению времени, несмотря на противоположное первое впечатление. Нетрудно представить себе такой сценарий, 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 Эйнштейна и Уилера. Будущее Большое сжатие обеспечит приятную симметрию истории Вселенной, начавшейся с Большого взрыва.
В классике любая подобная симметрия неизбежно будет подпорчена вторым началом термодинамики. Все, что мы знаем об эволюции энтропии Вселенной, можно легко объяснить исходя из предположения о том, что при зарождении Вселенной энтропия была крайне низка и теперь с течением времени увеличивается. Если Вселенную ждет повторное сжатие, то ни один из известных законов физики не запрещает 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 периодически задумывались о необходимости дополнительного закона физики: граничного условия в будущем (гипотеза о будущем, дополняющая гипотезу о прошлом), которое гарантирует, что энтропия будет низкой не только в окрестностях Взрыва, но и вблизи Сжатия.
Вселенная Голда так и не полюбилась космологам, и причина тому проста: нет никаких оснований надеяться на существование какого бы то ни было граничного условия в будущем. Оно способно восстановить глобальную симметрию времени, но ничто в нашем опыте наблюдения Вселенной не требует такого условия, и оно не вытекает ни из каких фундаментальных принципов, но также нет никаких оснований надеяться на существование граничного условия в прошлом, за исключением того факта, что нам подобное условие необходимо для объяснения феноменологии Вселенной, которую мы фактически наблюдаем вокруг себя.
Хью Прайс отстаивал Вселенную Голда как нечто, что должно приниматься космологами всерьез. Никто не знает, почему энтропия была низкой вблизи момента Большого взрыва, но это так; а если не вводить временну;ю асимметрию вручную, то вполне разумно полагать, что какой бы неизвестный закон физики ни навязывал низкую энтропию в окрестности Взрыва, этот принцип справедлив и для Сжатия. А могут ли существовать какие-либо поддающиеся экспериментальной проверке следствия будущего низкоэнтропийного условия? Что, 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. Возьмём яркий источник света (его мы будем называть «звездой»), живущий в будущей фазе коллапса. Как 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 говорим, что видим звезду. Теперь рассмотрим этот сценарий в обращённом времени: мы видим фотоны, движущиеся по радиусу к звезде в будущем; то есть, вместо того чтобы сиять, тусклая звезда пылесосит Вселенную, высасывая из неё свет.
А можно ли «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 доберется до звезды. В будущем существует граничное условие, требующее, чтобы фотоны поглощались звездой, а не просто направлялись к ней. Так что в действительности картина, которая предстанет нашему взору, — это наш собственный телескоп, излучающий свет в пространство в направлении будущей звезды. Это перевернутая во времени традиционная картина: «Если телескоп направлен на звезду в прошлом, он видит свет; если же нет, то он ничего не видит», что кажется безумием, но лишь потому, что мы не привыкли в рассуждениях о мире учитывать будущее граничное условие.
«Откуда телескоп знает, что нужно излучать свет, когда он смотрит в направлении звезды, которая появится лишь через триллион лет?» В этом суть будущих граничных условий — они выбирают невероятно маленькую долю микросостояний в рамках нашего текущего макросостояния, в которых происходит столь маловероятное событие. Хотя в этом нет ничего более странного, чем в граничном условии прошлого, которое действительно существует в нашей реальной Вселенной, за исключением того, что одно нам привычно, а второе нет. Вселенную Голда следует рассматривать как поучительную историю, а не реального кандидата на роль объяснения стрелы времени.
В итоге все пока что сошлись на том, что на самом деле Вселенную не ожидает повторное сжатие. Вселенная ускоряется; если темная энергия — это абсолютно постоянная энергия вакуума, что есть самый очевидный вариант, то ускорение будет продолжаться вечно. Учёный мир пока не обладает достаточными знаниями для того, чтобы делать окончательные заявления, но всё же ожидается, что наше будущее не похоже на наше прошлое. И это снова ставит необычные обстоятельства, сопутствующие Большому взрыву, в центр загадки, которую пока безуспешно пытается решить весь учёный мир.

До Большого взрыва
Ученые сетуют всё чаще - у них почти уже закончились варианты. Если не задействовать асимметрию времени - 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 в сухом остатке? Не остаётся путей к примирению эволюции энтропии в нашей наблюдаемой Вселенной с обратимостью фундаментальных законов физики. Однако один выход все же есть:  можно смириться с тем, что энтропия Большого взрыва была низкой, но отрицать тот факт, что Большой взрыв был началом Вселенной, раз существование начальной сингулярности надежно предсказывается ОТО. Часто говорят, что нет такого понятия, как «до Большого взрыва», — само время (так же, как и пространство) не существовало до начальной сингулярности. (Ха-ха!) А само понятие «до сингулярности» просто не имеет никакого смысла.
Однако идея о том, что Большой взрыв породил Вселенную, — это всего лишь приемлемая гипотеза, а не результат, к которому ученые уверенно шли, побеждая по пути все разумные сомнения. ОТО не предсказывает, что пространство и время не существовали до Большого взрыва; она предсказывает, что кривизна пространства—времени в очень ранней Вселенной была так велика, что в таких условиях нельзя полагаться на саму ОТО. При этом обязательно должна приниматься во внимание квантовая гравитация, которую мы можем спокойно игнорировать, пока речь идет о кривизне пространства—времени в относительно безмятежном контексте современной Вселенной. Но мы недостаточно хорошо понимаем квантовую гравитацию, для того чтобы уверенно говорить о том, что на самом деле происходило в самые ранние времена. Вполне возможно, что в ту эпоху как раз и «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 (Минковского), которое мы все хорошо знаем и любим. Но точно так же возможно, что пространство и время продолжаются за пределами момента, который мы идентифицируем как «Большой взрыв». Пока никто просто этого не знает; продвинутые исследователи рассматривают все возможности и готовы безо всяких предубеждений согласиться с той из них, которая в итоге окажется верной. (Ещё бы!)
Неявное свидетельство в пользу того, что у времени не обязательно должно быть начало, предоставляет квантовая гравитация, и голографический принцип. 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 сложно ответить как в пятимерной теории гравитации, так и в любой другой модели квантовой гравитации, а вот ответы на некоторые из них становятся очевидны 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 фиксированном пространстве—времени, и это пространство—время распространяется бесконечно далеко в прошлое и будущее, что верно даже в том случае, если в пятимерной теории гравитации есть сингулярности; каким-то образом теория находит пути обхода и продолжается за их пределами.
Так, есть пример полной теории квантовой гравитации, для которой существует по меньшей мере одна формулировка, в которой время никогда не начинается и не заканчивается, но продолжается во веки веков. Надо признать, что наша собственная Вселенная несколько не похожа на пятимерное пространство анти-де Ситтера, — она обладает четырьмя макроскопическими измерениями, а космологическая постоянная в ней положительная, а не отрицательная. 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 становилась более плотной. Но вместо того чтобы скатиться в сингулярность Большого сжатия, Вселенная — каким-то образом — отскочила в фазу расширения; этот отскок и принимают за Большой взрыв. Вопрос: а чем именно подобный отскок может быть вызван? Ничего подобного не могло бы произойти при условии истинности традиционных космологических предположений: классической ОТО да нескольких разумных ограничений на тип вещества и энергии во Вселенной. Пришла пора изменить эти правила. Мы можем просто всплеснуть руками и воскликнуть: «Во всем виновата квантовая гравитация!», но это совсем никуда не годится. Каждый из подобных проектов предлагает возможность расширения истории Вселенной за пределы ВВ, но является ли предложенная модель самосогласованной? Так и бывает, когда пытаешься понять рождение Вселенной в отсутствие полной теории квантовой гравитации. И всё же о самом важном моменте забывать не стоит: даже если у нас нет одной полной и согласованной истории жизни Вселенной до Большого взрыва, космологи не покладая рук трудятся над решением этой задачи, и в конечном счете они добьются успеха. А возможность того, что Большой взрыв не был в действительности началом Вселенной, имеет серьезные последствия для стрелы времени.

Стрела всего времени
Если Большой взрыв был началом времен, то с формулировкой нашей главной загадки все понятно: почему вначале энтропия была так мала? Если же все началось не с Большого взрыва, то загадка остается, только теперь в иной формулировке: почему энтропия была мала во время отскока, который не был даже моментом рождения Вселенной? Это был всего лишь какой-то момент в вечной истории. По большей части современные обсуждения отскакивающих космологий не касаются непосредственно вопроса энтропии, однако очевидно, что добавление фазы сжатия перед отскоком не оставляет других вариантов: энтропия либо увеличивается по мере приближения Вселенной к отскоку, либо уменьшается. Легко создается впечатление, что энтропия при движении Вселенной из прошлого к фазе отскока должна увеличиваться. В конце концов, если начальное условие было поставлено в ультрадалеком прошлом, то естественно ожидать, что с течением времени энтропия будет увеличиваться, даже если пространство сжимается. Это обычное толкование второго начала динамики, обеспечивающее единообразие стрелы времени на протяжении всей истории Вселенной.
Однако сценарий, в котором энтропия нашего сопутствующего участка продолжает увеличиваться и до, и во время, и после вселенского отскока, сталкивается с невероятно сложной проблемой. Проблема традиционной космологии Большого взрыва такова: энтропия в современной наблюдаемой Вселенной относительно мала, а в прошлом была значительно меньше. Это подразумевает скрытую очень тонкую подстройку в текущем микросостоянии Вселенной, если мы хотим, чтобы энтропия уменьшалась при прокрутке истории в обратном направлении во времени с использованием все тех же законов физики. А в сценарии с отскоком, где мы отнесли «начало Вселенной» бесконечно далеко в прошлое, тонкая подстройка, необходимая для того же самого, должна быть бесконечно точной. Если мы верим в обратимые законы физики, то должны предполагать такое свойство у текущего состояния Вселенной, что процесс ее эволюции можно бесконечно отматывать назад и энтропия все это время будет только уменьшаться, но это уже высокие запросы.
О другой проблеме, тесно связанной с этой. Мы знаем, что энтропия нашего сопутствующего объема сразу после отскока должна быть маленькой — намного меньше, чем она могла бы быть. Значит, прямо перед отскоком энтропия была такой же или даже ниже. Если бы энтропия была высокой, то вместо отскока получилась бы хаотическая мешанина, у которой не было бы никаких шансов превратиться в приятную однородную Вселенную, из которой получились все мы. Так что нам приходится предположить, что этот сопутствующий объем пространства сжимался бесконечно долгое время (начиная с далекого прошлого и до момента отскока), и на протяжении этого процесса энтропия увеличивалась, но итог каким-то образом оказалось очень мал, что довольно удивительно.
Даже если мы позволим себе возможность необыкновенно тонкой подстройки, необходимой для того, чтобы позволить энтропии все время последовательно увеличиваться, у нас все равно нет абсолютно никаких причин полагать, что во Вселенной все действительно происходило именно так. Никто пока не представил никакого оправдания тому факту, почему вообще наша Вселенная должна быть тонко подстроена, но все продолжают призывать к этому. Не похоже на прогресс.

Гипотеза о середине
Это все подводит нас к необходимости рассмотреть альтернативу, в которой энтропия уменьшается во время фазы сжатия, достигает минимального значения в момент отскока и после этого начинает увеличиваться. Явная модель такой отскакивающей космологии была предложена Энтони Агирре и Стивеном Граттоном в 2003 году. Их конструкция базируется на идее инфляции, и они демонстрируют, что путем хитрого разрезания и склеивания мы могли бы получить гладкий отскок, взяв инфляционную Вселенную, расширяющуюся по направлению к будущему, и приклеив ее к началу инфляционной Вселенной, расширяющейся по направлению к прошлому.
У этой альтернативы есть огромное преимущество: поведение Вселенной симметрично во времени. Как размер Вселенной, так и ее энтропия достигают минимального значения в момент отскока и увеличиваются в обоих направлениях. Концептуально это большой шаг вперед по сравнению со всеми остальными рассмотренными ранее моделями; базовая симметрия законов физики относительно изменения направления времени отражается в крупномасштабном поведении Вселенной. В частности, мы избегаем ловушки, которую расставляет нам временно;й шовинизм, — искушение полагать, что «начальное» состояние Вселенной абсолютно не похоже на «конечное». Нам как раз и нужен был способ обойти заблуждение, приведшее к рассмотрению Вселенной Голда, которая также симметрична относительно одного момента во времени. Теперь, когда мы позволяем себе думать о возможной Вселенной до Большого взрыва, решение выглядит более приемлемым: Вселенная симметрична, и не потому, что энтропия низка на обоих концах времени, а потому, что она на обоих концах высока. Это очень смешная Вселенная. Эволюция энтропии отвечает за всевозможные проявления стрелы времени, включая нашу способность помнить прошлое и наше ощущение того, что мы движемся сквозь время. В сценарии с отскакивающей энтропией стрела времени в момент отскока меняет направление на противоположное.
С точки зрения нашей наблюдаемой Вселенной, прошлое — это низкоэнтропийное направление времени, указывающее в сторону отскока. Но наблюдатели с противоположной стороны отскока, которую мы называем (со своей колокольни) «сжатием», также определяют «прошлое» как направление времени, в котором энтропия была ниже, то есть направление к отскоку. С точки зрения локального наблюдателя стрела времени всегда указывает в сторону увеличения энтропии. По обеим сторонам от отскока стрела времени указывает в «будущее», в котором Вселенная расширяется и опустошается. С точки зрения наблюдателя, находящегося на одной (любой) стороне, наблюдатели на противоположной стороне живут «в обратную сторону во времени». Однако такое несовпадение направлений стрел абсолютно не поддается наблюдению — люди по одну сторону от отскока не могут общаться с людьми по другую сторону, точно так же, как мы не в состоянии перекинуться парой слов с кем-нибудь из нашего прошлого. Каждый, однако, видит, что второе начало термодинамики работает стандартным образом в его наблюдаемой части Вселенной.
Но космоса с отскакивающей энтропией недостаточно для того, чтобы мы без всякого зазрения совести могли объявить, что нашли решение главной проблемы. Разумеется, допуская существование космологического отскока, также представляющего точку минимального значения энтропии Вселенной, мы избегаем философских заблуждений, связанных с определением изначальных и конечных условий на совершенно разных основаниях. Но и за это приходится платить ценой новой загадки: почему энтропия так низка в середине истории Вселенной? А это значит, что модель с отскакивающей энтропией сама по себе ничего не объясняет о стреле времени. Вместо этого она устраняет необходимость в гипотезе о прошлом и вместо нее вводит необходимость в гипотезе о середине.

Новорожденные Вселенные
Если мы должны предпринять честную попытку предоставить надежное динамическое объяснение низкой энтропии нашей ранней Вселенной, то для этого нужно сделать шаг назад: вернемся к вопросу: как должна выглядеть Вселенная? Шон считает, что естественная Вселенная — та, которая не полагается на тонко подстроенные низкоэнтропийные граничные условия ни в прошлом, ни в настоящем, ни в будущем, — и выглядела бы она просто-напросто как пустое пространство. (На это месте я падаю со стула – это же и мой личный вариант! – Л.М.) Если же присутствует небольшая положительная энергия вакуума, то пустое пространство принимает форму пространства де Ситтера.
Следовательно, любая современная космологическая теория должна отвечать на вопрос, почему мы не живем в пространстве де Ситтера. У него высокая энтропия, оно существует на протяжении вечности, и кривизна пространства—времени порождает небольшую, но все же ненулевую температуру. Пространство де Ситтера пусто, за исключением разреженного фонового термального излучения, так что по большей части оно совершенно непригодно для жизни; там нет стрелы времени, поскольку оно находится в тепловом равновесии. В пространстве будут наблюдаться термодинамические флуктуации, точно такие же, каких можно было бы ожидать в запечатанном контейнере с газом в ньютоновском пространстве—времени. Подобные флуктуации могут приводить к появлению больцмановских мозгов, целых галактик или любых других макросостояний, которые вы только можете себе вообразить, — нужно лишь подождать достаточно долго. Однако мы не похожи на такую флуктуацию, — если бы мы были ею, то мир вокруг нас был бы настолько высокоэнтропийным, насколько это вообще возможно, что, очевидно, не так. Значит, пространство де Ситтера – научная выдумка, и оно не существует в вечном ничем не нарушаемом покое. С ним может что-то происходить. В этом случае все, что мы говорили о больцмановских мозгах, разом теряет смысл. Тот аргумент можно было принимать всерьез только потому, что мы точно знали, с системой какого типа имеем дело — газом при фиксированной температуре, и мы знали, что она будет существовать вечно, так что даже очень маловероятные события в конце концов произойдут. К тому же мы могли надежно вычислить относительную частоту появления разнообразных сомнительных событий.
Нетрудно вообразить варианты того, как вечное существование пространства де Ситтера могло бы прерваться. Вспомните модель «старой инфляции», она и представляла период пространства де Ситтера в ранней Вселенной с очень высокой плотностью энергии, которую обеспечивало поле инфлатона, застрявшее в состоянии ложного вакуума. При условии, что существует другое состояние вакуума с более низкой энергией, это пространство де Ситтера в конечном счете подвергнется распаду путем появления пузырей истинного вакуума. Если пузыри будут появляться очень быстро, то ложный вакуум исчезнет полностью; если же они станут появляться медленно, то в итоге мы получим фрактальную смесь из пузырей истинного вакуума на неумирающем фоне ложного вакуума. В случае инфляции критическое наблюдение состояло в том, что плотность энергии во время фазы де Ситтера была очень высока. Сейчас нас интересует противоположный конец спектра — тот, где энергия вакуума чрезвычайно низка, как в нашей текущей Вселенной.
Это порождает огромные различия. Высокоэнергетические состояния естественным образом стремятся распадаться до состояний с более низкой энергией, но не наоборот. И причина не в сохранении энергии, а в энтропии. Энтропия, соответствующая пространству де Ситтера, низка, когда плотность энергии высокая, и высока, когда плотность энергии низкая. Распад высокоэнергетического пространства де Ситтера до состояния с меньшей энергией вакуума — это всего лишь естественная эволюция низкоэнтропийного состояния в высокоэнтропийное. Однако мы хотим узнать, как избежать ситуации, подобной той, в которую эволюционирует наша Вселенная, — пустое пространство де Ситтера с очень маленькой энергией вакуума и очень высокой энтропией. Куда нам податься? Если бы правильная всеобщая теория была квантовой теорией поля на фоне классического пространства де Ситтера, то путей для отступления у нас бы не было. Пространство продолжало бы расширяться, квантовые поля продолжали бы флуктуировать, а мы пребывали бы в ситуации, описанной Больцманом и Лукрецием или очень похожей на нее. Но существует один (по крайней мере) вариант побега, который обеспечивает нам квантовая гравитация: создание новорожденных Вселенных. Если пространство де Ситтера дает начало непрерывному потоку Вселенных-младенцев, каждая из которых при рождении обладает низкой энтропией и расширяется в свою собственную высокоэнтропийную фазу де Ситтера, то, возможно, это и служит естественным механизмом увеличения энтропии Вселенной. Однако мы очень многого относительно квантовой гравитации не понимаем. Но мы довольно хорошо разбираемся в классической гравитации, а также в квантовой механике, так что у нас есть определенные обоснованные ожидания относительно того, что должно происходить в квантовой гравитации, даже если детали нам неизвестны. В частности, мы ожидаем, что само пространство—время будет подвержено квантовым флуктуациям. На деситтеровском фоне должны флуктуировать не только квантовые поля, само пространство де Ситтера должно испытывать флуктуации. Один из вариантов флуктуаций пространства—времени был изучен в 1990-е годы Эдвардом Фархи, Аланом Гутом и Джемалем Гувеном, которые предположили, что пространство—время может не только сгибаться и растягиваться, как в обычной классической теории относительности, но также разделяться на множество кусочков. В частности, крохотный кусочек пространства может оторваться от более крупной Вселенной и начать эволюционировать самостоятельно. Этот отдельный кусочек пространства, как и следовало ожидать, называется новорожденной Вселенной. НЕ путать с «карманными Вселенными», которые навсегда остаются связанными с фоновым пространством—временем. Квантовые флуктуации будут периодически выталкивать поле к более высоким значениям потенциала, из истинного вакуума в ложный — не во всем пространстве, но в некоторых небольших его областях. Что происходит, когда в пространстве де Ситтера в результате некоей флуктуации появляется пузырь ложного вакуума? И снова окончательного ответа на этот вопрос тоже пока нет.
В большинстве случаев поле просто рассеется, снова смешавшись со своим термальным окружением. Внутри ложного вакуума, в который мы флуктуировали, пространство начнет расширяться; но стенка, отделяющая внутренность пузыря от всего, что находится за его пределами, хочет сжиматься, и чаще всего так и происходит: стенка сжимается, прежде чем что-либо серьезное успевает произойти.
Теперь у нас есть новорожденная Вселенная, в которой доминирует энергия ложного вакуума и все подготовлено для инфляции и расширения до невероятного размера. Если ложный вакуум обладает нужными свойствами, то энергия в конце концов преобразуется в обычное вещество и излучение, и мы получим Вселенную, эволюционирующую в соответствии со стандартной историей «инфляция плюс Большой взрыв». Новорожденная Вселенная может вырасти до какого угодно размера; здесь нет ограничений, связанных, скажем, с законом сохранения энергии. Это забавное свойство ОТО: общая энергия замкнутой компактной Вселенной в точности равна нулю, если в дополнение ко всему остальному принимать во внимание также энергию гравитационного поля. Таким образом, инфляция может взять микроскопический шарик пространства и раздуть его до размера нашей наблюдаемой Вселенной или больше. По словам Гута: «Инфляция — это эталон бесплатного сыра».
Разумеется, в самом начале энтропия новорожденной Вселенной была очень мала. Это может показаться каким-то жульничеством — ведь мы столько претерпели, доказывая, что все множество степеней свободы в нашей наблюдаемой Вселенной существовало, еще когда Вселенная была молода, и если бы мы случайным образом выбирали из них какую-то конфигурацию, то чрезвычайно маловероятно, что это оказалось бы низкоэнтропийное состояние! Однако все это правда, а процесс создания новорожденной Вселенной просто-напросто не относится к тем, в которых конфигурация нашей Вселенной выбирается случайным образом. Существует один очень специальный способ: это конфигурация, для которой наиболее высока вероятность появиться в форме квантовой флуктуации в пустом фоновом пространстве—времени и которая способна отщепиться и превратиться в автономную Вселенную. Если рассматривать все вместе, то станет очевидно, что энтропия Мультиленной не уменьшается во время этого процесса; начальное состояние представляет собой высокоэнтропийное пространство де Ситтера, и оно эволюционирует в высокоэнтропийное пространство де Ситтера плюс маленькая дополнительная Вселенная. Это не флуктуация равновесной конфигурации в низкоэнтропийное состояние, а превращение высокоэнтропийного состояния в состояние с еще более высокой энтропией. Возможно, кому-то покажется, что рождение новой Вселенной — это эффектное и болезненное событие, такое же, как рождение нового человека. Но в действительности это не так. Ситуация внутри пузыря, конечное же, довольно драматична — все-таки новая Вселенная появилась там, где до этого ничего не было. Тем не менее с точки зрения внешнего наблюдателя из родительской Вселенной весь процесс практически незаметен. Выглядит он всего лишь как флуктуация частиц в термальном ансамбле, которые собираются вместе, формируя область очень высокой плотности, — по сути, черную дыру. Однако это микроскопическая черная дыра с невероятно маленькой энтропией, которая затем испаряется в форме хокинговского излучения чуть ли не быстрее, чем сформировалась. Рождение новой Вселенной — процесс куда менее травмирующий, чем рождение человеческого младенца.
Но если это так, то новорожденная Вселенная могла бы появиться прямо рядом с нами, в той же комнате, где вы читаете эту книгу, но вы бы этого никогда не заметили. Но скорее всего, подобные события никогда не происходили во всем пространстве—времени Вселенной, которое мы в состоянии наблюдать. Однако даже если происходили, то все действие не выходило за пределы микроскопического масштаба. Новая Вселенная может вырасти до невероятных размеров, но она все равно будет полностью оторвана от исходного пространства—времени. Как это бывает и со многими детьми, новорожденная Вселенная совершенно не общается со своим родителем; стоит им разделиться, и они останутся разъединенными навсегда.

Неугомонная Мультиленная
Таким образом, вполне возможно, что даже когда пространство де Ситтера находится в высокоэнтропийном состоянии истинного вакуума, оно не совсем стабильно. Оно может порождать новые младенческие Вселенные, которые затем самостоятельно вырастают до больших Вселенных (и также способны давать жизнь новым малышам). Исходное же пространство де Ситтера продолжает существовать, как и раньше, по сути, совершенно не потревоженное. Перспектива появления новорожденных Вселенных совершенно меняет вопрос стрелы времени. Наша дилемма: самый естественный вариант Вселенной — это пространство де Ситтера, пустое пространство с положительной энергией вакуума, которое ведет себя как вечный контейнер с газом при фиксированной температуре. В таких условиях можно с довольно высокой степенью надежности оценивать, как количество флуктуаций разных типов, так и частоту их появления. Какую бы вещь вы ни желали видеть в флуктуации — человека, галактику или даже сотню миллиардов галактик, — данный сценарий надежно предсказывает, что большинство подобных флуктуаций будут выглядеть так, словно они находятся в равновесии, за исключением наличия самой флуктуации. Помимо этого, большинство подобных флуктуаций будут порождаться высокоэнтропийными состояниями и эволюционировать обратно в высокоэнтропийные состояния. Это означает, что большинство наблюдателей будут обнаруживать себя во Вселенной в полном одиночестве в форме случайных сгустков молекул, отпочковавшихся от окружающего высокоэнтропийного газа частиц..
Новорожденные Вселенные кардинально меняют картину. Теперь мы больше не можем говорить, что единственный возможный вариант развития событий — это термодинамическая флуктуация прочь от равновесия и затем обратно. Новорожденная Вселенная — это также своеобразная флуктуация, но флуктуация, которая никогда не возвращается назад: она растет и охлаждается и никогда не воссоединяется с исходным пространством—временем, Что и позволило Вселенной беспредельно увеличивать свою энтропию. Во Вселенной де Ситтера пространство растет неограниченно, но часть пространства, видимая любому наблюдателю, остается конечной, а также обладает конечной энтропией, равной площади поверхности космологического горизонта. В пределах этого пространства поля флуктуируют при фиксированной температуре, которая никогда не изменяется. Это равновесная конфигурация, в которой любые процессы происходят настолько же часто, насколько и обратные к ним во времени. Как только в игру вступают новорожденные Вселенные, система выходит из равновесия по той простой причине, что такой штуки, как равновесие, теперь не существует. В присутствии положительной энергии вакуума (согласно этой истории) энтропия Вселенной никогда не достигает максимального значения и не замирает на нем, так как максимального значения энтропии Вселенной просто нет — она всегда может увеличиться еще больше, если будут рождаться новые Вселенные. Именно это позволяет нам избежать парадокса из сценария Больцмана—Лукреция. Рассмотрим шар, скатывающийся с холма. Не квантовое поле, движущееся в своем потенциале, а просто обычный шар. Однако скатывается он не по обычному земному холму, а по особому, у которого нет основания, так что шару приходится плавно катиться вниз в бесконечность. Кроме того, поверхность холма не создает абсолютно никакого трения, поэтому общая энергия катящегося шара никогда не меняется. И что что шар должен делать? То есть если мы внезапно обнаружим такой шар, чудесным образом функционирующий как изолированная система на протяжении вечности, не испытывая влияния со стороны оставшейся части Вселенной, то в каком состоянии можно ожидать его увидеть?
Это может быть разумным вопросом, а может и не быть, но дать ответ на него совсем нетрудно, потому что такой шар не обладает большим разнообразием вариантов действий. Все допустимые траектории шара выглядят, по сути, одинаково: он прикатывается из бесконечности, разворачивается и скатывается обратно. В зависимости от общей энергии шара точка поворота на холме может находиться на разной высоте, но качественно поведение всегда будет одним и тем же. Таким образом, в жизни шара точно есть один момент, когда он не движется, — в точке, где он меняет направление движения на противоположное. В любой другой момент он катится либо влево, либо вправо. Следовательно, если мы взглянем на шар в какой-то случайный момент времени, то с большой вероятностью он в этот момент будет катиться либо в одном направлении, либо в другом. Теперь представим себе, что внутри шара живет целая крохотная цивилизация, население которой включает крохотных ученых и философов. Одна из самых любимых тем для обсуждения у них — это то, что они называют «стрелой движения». Мыслители заметили, что их шар эволюционирует в идеальном соответствии с законами движения Ньютона. Законы не отличают «право» от «лево»; они полностью обратимы. Если шар поместить во впадину, то он просто останется там навечно без движения. Если начать с точки чуть выше на склоне холма возле впадины, то он сначала скатится вниз, а затем продолжит кататься вперед и назад в этой небольшой окрестности. Но все же их конкретный шар неизменно катится в одном и том же направлении в течение очень длительных периодов времени! Что же с нимбдет?
На случай, если условия этой несколько странной аналогии вам непонятны, поясню: шар представляет нашу Вселенную, а положение на склоне холма — левее или правее — представляет энтропию. Причина, почему нас не удивляет, что шар катится в неизменном направлении, заключается в том, что шар всегда стремится катиться в одном и том же направлении, за исключением одной особой точки разворота. Несмотря на внешнее различие, та часть траектории, где шар катится справа налево, ничем не отличается от той части, где шар катится слева направо; движение шара симметрично во времени по отношению к точке поворота. Возможно, энтропия Вселенной ведет себя так же. Реальная проблема с пространством де Ситтера (без новорожденных Вселенных) состоит в том, что оно почти всегда пребывает в равновесии. Любой отдельно взятый наблюдатель видит термальную баню, существующую на протяжении вечности, с предсказуемыми флуктуациями. А если в контексте космологии существует такая штука, как «равновесие», то трудно понять, почему мы не обнаруживаем Вселенную в этом состоянии. Предполагая, что равновесия не существует, мы избегаем этой дилеммы. Наблюдение растущей энтропии становится естественным делом, просто потому что энтропия способна постоянно увеличиваться. Это сценарий, который Шон с Дженнифер Чен предложили в 2004 году. Они предположили, что Вселенная вечна — Большой взрыв не был началом времен — и что пространство де Ситтера представляет собой естественное высокоэнтропийное состояние, в котором должна пребывать Вселенная.
Естественная эволюция вперед во времени означает, что пространство будет расширяться и опустошаться, переходя в конце концов в состояние де Ситтера. Однако после того как оно достигнет этого состояния, если мы подождем достаточно долго, то увидим, как оно начнет время от времени путем квантовых флуктуаций производить новорожденные Вселенные. Эти новорожденные Вселенные станут расширяться и раздуваться, и их энергия ложного вакуума в итоге преобразуется в обычное вещество и излучение, которые будут рассеиваться до тех пор, пока у нас на руках снова не останется пространство де Ситтера. Теперь и исходная Вселенная, и новая Вселенная могут порождать новых младенцев. Процесс продолжается бесконечно. В областях пространства—времени, которые выглядят по-деситтеровски, Вселенная находится в равновесии, и стрелы времени там нет. Но в новорожденных Вселенных на протяжении всего периода от начального зарождения до финального остывания существует ярко выраженная стрела времени: энтропия стартует практически с нуля и увеличивается до своего равновесного расстояния. Всю эту историю можно рассказать обратно во времени, снова взяв за точку отсчета начальное состояние. Если это еще не пространство де Ситтера, то Вселенная будет стремиться к опустошению назад во времени — точно так же, как и вперед. После этого она начнет создавать новорожденные Вселенные, которые будут расширяться и охлаждаться. В этих новорожденных Вселенных стрела времени ориентирована в противоположном направлении по сравнению со Вселенными, которые мы поместили в «будущее». И конечно же, общее направление временно;й координаты абсолютно произвольно. Наблюдатели во Вселенных в верхней части диаграммы будут думать о нижней части как о «прошлом», тогда как наблюдатели в нижних Вселенных будут считать «прошлым» Вселенные наверху. Их стрелы времени противоположны, но это не ведет к неприятностям: эти новорожденные Вселенные абсолютно не связаны между собой во времени, и их стрелы указывают в разные стороны, поэтому никакая коммуникация между ними невозможна. Здесь Мультиленная на ультрабольших масштабах симметрична относительно центрального момента времени; по крайней мере статистически, далекое будущее и далекое прошлое неразличимы. В этом смысле данная картина напоминает отскакивающие космологии: энтропия увеличивается на протяжении вечности в обоих направлениях времени по отношению к центральной точке, соответствующей минимальному значению энтропии. Однако есть и критически важное отличие: момент «наименьшей» энтропии не является в действительности моментом «низкой» энтропии. Центральный момент не был тонко подстроен, чтобы подогнать его под какие-то особые очень низкоэнтропийные начальные условия, как в типичных отскакивающих моделях. Энтропия там настолько высока, насколько это возможно для одной связной Вселенной в присутствии положительной энергии вакуума. В этом-то и заключается трюк: разрешить энтропии продолжать возрастать в обоих направлениях времени, несмотря на то что она с самого начала была немаленькой. Нам бы не удалось найти такое начальное состояние, для которого такой вариант эволюции был бы невозможен. Стрела времени неизбежна.
Но, даже с учетом всего вышесказанного всё равно стоит вопрос, почему наш наблюдаемый участок Вселенной демонстрирует такое низкоэнтропийное граничное условие на одном конце времени: почему наши конкретные степени свободы когда-то находились в таком неестественном состоянии? Однако здесь не совсем правильно ставить вопрос таким образом. Нельзя говорить, что нам с самого начала известно, какие степени свободы мы представляем, и что это дает нам право интересоваться, почему они находятся в той или иной конфигурации. Вместо этого мы должны смотреть на Мультиленную как на единое целое и спрашивать о том, что наиболее часто предстает взору наблюдателей, таких как мы сами В данной версии Мультиленной мы встретим как изолированные больцмановские мозги, притаившиеся в пустых деситтеровских областях, так и обычных наблюдателей, обнаруживаемых в шлейфах низкоэнтропийного начала новорожденных Вселенных. При этом представителей обоего типа должно быть бесконечно много. Но какая бесконечность выигрывает? Типы флуктуаций, создающих причудливых наблюдателей на равновесном фоне, определенно редки, но и другие, результатом которых становятся новорожденные Вселенные, также далеко не часты. В конечном итоге мы хотим понять вещи на количественном уровне настолько, насколько это возможно, для того чтобы делать надежные предсказания. Тем не менее приходится признать, что состояние дел пока не настолько хорошее.

ОТСЮДА
Собирая все вместе