Научная карьера Стивена Хокинга началась очень стремительно. Его докторская диссертация расширила горизонт знаний и одновременно обозначила границы. Хокинг не только открыл новые горизонты, но и раскрыл механизмы возникновения пространства и времени. Ему удалось доказать, что в рамках общей теории относительности наша Вселенная должна иметь начало. А следовательно, и время не было вечным, и прошлое оказалось конечным.

Если математически проследить расширение пространства в обратном направлении, то есть выпустить воздух из воздушного шара Вселенной, вы неизбежно придете к точке, где дальше сдувать уже не сможете: математические уравнения имеют здесь так называемую сингулярность. Энергия, температура, плотность и кривизна пространства становятся там бесконечными, тогда как само пространство и время становятся нулевыми. Все известные законы природы теряют свою силу. Научные утверждения больше невозможны. Сингулярность оказывается непредсказуема.

Космологи предполагали, что Большой взрыв был (или стал продолжением) странной сингулярности, еще до того, как Хокинг начал свои исследования. Однако многие физики не хотели принимать это неопределимое начало и выдвигали различные возражения: они утверждали, что сингулярность – это всего лишь результат неудачно выбранных координат. Можно говорить о сингулярности земного шара на Северном и Южном полюсах, поскольку там пересекаются линии долготы. Но законы физики не могут быть абсурдными. Более того, критики утверждали, что ничто не может сжиматься сколь угодно сильно – в какой-то момент противодавление обязательно возобладает. И если Вселенная вращается, что не было ни доказано, ни опровергнуто, то возникающие при этом силы могли бы предотвратить формирование сингулярности. Более того, Вселенная могла расширяться неравномерно. Тогда, если бы кто-то проследил это во времени, могло бы оказаться, что не все сошлось в одной точке и не было никакой сингулярности.

Но ни одно из этих возражений не было достаточно обосновано! Принимая во внимание даже общие законы классической физики, сингулярность Большого взрыва невозможно исключить или полностью опровергнуть. Это, вероятно, самый важный результат докторской диссертации Хокинга, которую он завершил в Кембриджском университете в 1966 году. И это сразу же сделало его известным в профессиональных кругах.

Хокинг был не одинок. Его идеи основывались на гениальной работе Роджера Пенроуза (который был удостоен за это Нобелевской премии по физике в 2020 году; если бы Хокинг был жив, он получил бы ее вместе с Пенроузом). Совместно со своим научным руководителем Деннисом Скиамой и Пенроузом, который был вторым рецензентом его диссертации, а также другими физиками Хокинг продолжал свое исследование вплоть до 1970 года. Оказалось, что при всей абсурдности идеи сингулярность просто неизбежна. Это понимание имело огромное значение, как неоднократно подчеркивал сам Хокинг.

Таким образом, теоремы Хокинга и его коллег о сингулярностях стали важным теоретическим прорывом. Они установили временной предел познаний. Тем не менее, этот предел не является непреодолимым, а наоборот, продолжает оставаться стимулом и трамплином для новых идей космологов. Самая сложная задача – найти путь за этот порог или обойти его. В противном случае Большой взрыв навсегда останется непознанным.