Возможно, космология на самом деле является разделом физики частиц, ведь в соответствии с одной идеей, которая прошла весь путь от навешенного на нее ярлыка полного безумия до превращения в уважаемую и приличную ветвь космологии, Вселенная и все внутри нее может представлять собой не больше и не меньше, чем одну из флуктуаций вакуума, которые позволяют множеству частиц появляться из ниоткуда, существовать некоторое время, а затем снова поглощаться вакуумом. Идея эта очень тесно связана с возможностью того, что Вселенная гравитационно замкнута. Вселенная, которая рождается в огненном шаре Большого взрыва, некоторое время расширяется, а затем сжимается обратно в огненный шар и исчезает, действительно является флуктуацией вакуума, но очень большого масштаба. Если Вселенная балансирует на гравитационной границе между бесконечным расширением и итоговым сжатием, то отрицательная гравитационная энергия Вселенной должна в точности уравновешивать положительную энергию массы всей материи, содержащейся в ней. Замкнутая Вселенная в целом обладает нулевой энергией, а сотворить нечто, обладающее в целом нулевой энергией, из флуктуации вакуума не так уж сложно, даже если необходимо применить довольно искусный трюк, чтобы все части Вселенной расходились прочь друг от друга и временно позволяли существование всего удивительного разнообразия, которое мы видим вокруг.

Мне особенно нравится эта идея, потому что в 1970-х годах я принимал участие в становлении ее современной формы. Истоки идеи можно проследить до физика XIX века Людвига Больцмана, который был одним из основателей современной термодинамики и статистической механики. Больцман предположил, что, раз Вселенная должна пребывать в состоянии термодинамического равновесия, но явно это не видно, ее современное состояние может быть результатом временного отклонения от равновесия, разрешенного статистическими законами, при условии, что в долгосрочной перспективе равновесие в среднем поддерживается. Вероятность того, что такая флуктуация произойдет в масштабах видимой Вселенной, очень мала, но если бы Вселенная в течение бесконечного времени существовала в неизменном состоянии, появлялась бы виртуальная уверенность в том, что нечто подобное в итоге должно случиться, и, так как только отклонение от равновесия позволяет существование жизни, неудивительно, что мы появились как раз в тот редкий момент, когда Вселенная отклонилась от равновесия.

Идеи Больцмана не получили поддержки, но вариации на эту тему время от времени появлялись. В 1971 году появилась вариация, которая заинтересовала меня и о которой я написал в Nature. Она заключается в том, что есть вероятность того, что Вселенная рождается в огне, расширяется, а затем сжимается в ничто. Через два года Эдвард Трайон из Нью-Йоркского университета прислал в Nature статью, в которой развивал идею о том, что Большой взрыв является флуктуацией вакуума, но в сопроводительном письме указал мою анонимную статью в качестве отправной точки для своих рассуждений. Поэтому меня особенно интересует именно эта космологическая модель, хотя, конечно, своим появлением современная идея Вселенной как флуктуации вакуума всецело обязана Трайону. Больше никто об этом и не думал, но, как он заметил в те дни, если Вселенная обладает нулевой чистой энергией, то количество времени, которому она позволит существовать, соответствует формуле:

ΔEΔt = Δħ,

и может быть действительно очень большим. «Я не утверждаю, что вселенные, подобные нашей, встречаются часто, я лишь говорю, что ожидаемая частота не равна нулю, – заметил он. – Однако логика ситуации требует, чтобы наблюдатели всегда оказывались во вселенных, способных творить жизнь, а эти вселенные впечатляюще велики».

Десять лет на эту идею никто не обращал внимания, но в 1980-х годах люди начали воспринимать эту новую версию всерьез. Несмотря на изначальные надежды Трайона, расчеты показывали, что любая новая «квантовая вселенная», сформированная в качестве флуктуации вакуума, в действительности будет крошечным и краткосрочным феноменом, занимающим малый объем пространства-времени. Но затем космологи нашли способ, благодаря которому эта миниатюрная вселенная могла расцветать и существенно расширяться, и это расширение позволяло ей вырасти до размеров нашей Вселенной всего за мгновение. Слово «инфляция» в середине 1980-х годов стало одним из самых популярных в космологии, ведь именно инфляция объясняет, как миниатюрная вакуумная вселенная может вырасти до размеров Вселенной, в которой живем мы.