Наше современное представление о Вселенной и ее происхождении зависит не только от фундаментальных законов физики, но и от начальных условий во времена Большого взрыва. Например, движение брошенного мяча определяется законами гравитации. Однако, имея лишь законы гравитации, нельзя предсказать, где упадет мяч. Нужно еще знать начальные условия, то есть величину и направление его скорости в момент броска. Для описания начальных условий, существовавших при рождении Вселенной, используется модель Большого взрыва. В стандартной модели Большого взрыва начальные условия задаются бесконечными значениями энергии, плотности и температуры в момент рождения Вселенной. Иногда пытаются представить этот момент истории как взрыв некоей космической бомбы, порождающей материю в уже существующей Вселенной. Однако этот образ неправильный. Ведь когда взрывается бомба, она взрывается в определенном месте пространства и в определенный момент времени и ее содержимое просто разлетается в разные стороны. Большой взрыв представляет собой порождение самого пространства. В момент Большого взрыва не было никакого пространства вне области взрыва. Или, если быть более точным, еще не было нашего пространства, возникавшего как раз в процессе взрыва и инфляционного расширения. (Более подробно с современной инфляционной теорией происхождения Вселенной можно ознакомиться в материале «Мир, рожденный из ничего» – «Вокруг света», февраль, 2004 год.)
Теория струн модифицирует стандартную космологическую модель в трех ключевых пунктах. Во-первых, из теории струн следует, что Вселенная в момент рождения имеет минимально допустимый размер. Во-вторых, из теории струн следует дуальность малых и больших радиусов. В-третьих, число пространственно-временных измерений в теории струн и М-теории больше четырех, поэтому струнная космология описывает эволюцию всех этих измерений. В начальный момент существования Вселенной все ее пространственные измерения равноправны и свернуты в многомерный клубок планковского размера. И только потом, в ходе инфляции и Большого взрыва часть измерений освобождается из оков суперструн и разворачивается в наше огромное 4-мерное пространство-время.
Из теории струн (дуальности больших и малых размеров) следует, что сокращение радиусов пространств до и ниже планковского размера физически эквивалентно уменьшению размеров пространства до планковских, с последующим их увеличением. Поэтому сжатие Вселенной до размеров, меньших планковских, приведет к прекращению роста температуры и ее последующему снижению, как после Большого взрыва, с точки зрения внутреннего наблюдателя, находящегося в этой самой Вселенной. Получается достаточно забавная картина, чем-то напоминающая пульсирующую Вселенную, когда одна Вселенная через своеобразный коллапс до клубка планковских размеров разворачивается затем в новую расширяющуюся Вселенную с теми же, по сути, физическими свойствами.
Василий Тарасов, кандидат физико-математических наук
Досье: Именем Святой Татианы
Указ об открытии Московского университета был подписан императрицей Елизаветой Петровной 12 января 1755 года, в день святой Татианы. Именно этот день стал отмечаться как день рождения университета, а святая, когда-то в далеком Древнем Риме противостоявшая жестокости язычников, была объявлена покровительницей студентов и профессоров. В Татьянин день все, молодые и старые, заслуженные и сбившиеся с пути, баловни судьбы и неудачники, вновь получали возможность окунуться в неповторимую атмосферу университетского единства.
…Известно, что на празднование Татьянина дня выпускники университета нередко съезжались с самых разных уголков страны, отложив ненадолго свои дела и проблемы. Заканчивался праздник, по неизбывной русской традиции, шумным застольем. Публицист и писатель Н.Д. Телешов вспоминал: «Вся Москва знала, что 12 января старого стиля, в так называемый Татьянин день – день основания первого российского университета в Москве – будет шумный праздник университетской молодежи, пожилых и старых университетских деятелей, уважаемых профессоров и бывших питомцев московской „альма-матер“ – врачей, адвокатов, учителей и прочей интеллигенции. Этот день ежегодно начинался торжественной обедней в университетской церкви. Много-много лет праздник этот справлялся по заведенному порядку: сначала обедня, потом молебен, потом в актовом зале традиционная речь ректора или одного из почетнейших профессоров… А затем…
Затем толпы молодежи шли «завтракать» в ресторан «Эрмитаж», где к этому завтраку ресторан приготовлялся заблаговременно: со столов снимали скатерти, из залов убирались вазы, растения в горшках и все бьющееся и не необходимое. Здесь до вечерних часов длился этот «завтрак» – чем позже, тем шумней и восторженней. …Под утро швейцары «Стрельны» и «Яра» нередко надписывали мелом на спинах молодежи адреса, и их развозили по домам «уцелевшие» товарищи». Веселье порой бывало столь бурным, что в 1898 году Л.Н. Толстой обратился с призывом опомниться и не превращать праздник науки в банальную попойку…
Попытки открыть высшее учебное заведение общегосударственного масштаба активно предпринимались в России с конца XVII века. В 1687 году в Москве была основана Славяно-греко-латинская академия, своего рода прообраз высшего учебного заведения. Открыта она была для людей «всякого чина, сана и возраста» и готовила высшее духовенство, чиновников государственной службы, переводчиков, преподавателей для немногочисленных школ. Образование по тем временам было достаточно широким, преподавались славянский, древнегреческий, а позже и латинский языки, русская грамматика, поэтика, философия, риторика, физика, богословие и ряд других предметов. Именно здесь обучался М.В. Ломоносов, попавший сюда лишь с помощью обмана – несмотря на объявленную первоначально всесословность заведения, в 1728 году указом Синода было предписано «…крестьянских детей… впредь не принимать», и будущему основателю Московского университета пришлось объявить себя сыном холмогорского дворянина.
К середине XVIII века в России создались все условия для открытия университета – настоящего, самостоятельного, не связанного с академией, построенного с учетом западных традиций, но на свой лад. У истоков Московского университета стояли три выдающиеся личности – императрица Елизавета Петровна, граф Иван Иванович Шувалов и Михаил Васильевич Ломоносов.
«Дщерь Петрова», как называли Елизавету современники, более всего памятна балами, фаворитами, страстью к модной одежде и развлечениям. Однако одно только основание Московского университета является достойным вкладом императрицы в наведение «порядка» в стране. Не случайно крайне критически настроенный по отношению к правителям России Николай Тургенев, один из первых русских «невозвращенцев», оставшийся в Европе, куда он выехал для лечения в 1824 году, отмечал: «Не побоюсь сказать, что никогда и нигде ни одно учреждение не принесло столько пользы и добра, как это создание Елизаветы или ее фаворита».
В России инициатива в области образования почти всегда шла сверху, и открытие университета было бы невозможно без активной поддержки правительства. Не говоря уже о финансировании и даровании особых привилегий, которые получил Московский университет при основании. Традиция эта сохранялась и дальше.
Иван Иванович Шувалов, фаворит Елизаветы, первый куратор университета, был, безусловно, человеком незаурядным, хотя и не исключительным для своей эпохи. Открывшиеся для России в XVIII веке новые возможности развития просвещения, культуры и науки нашли горячий отклик в его душе.
Разносторонне образованный, обладавший природным чутьем к прекрасному, страстный коллекционер и собиратель – картин, статуй, идей, талантливых людей – всего, что представляло ценность для страны и удовлетворяло его изысканный вкус, Шувалов был именно тем человеком, который должен был увлечься идеей открытия университета. Он разработал проект и программу открытия, смог убедить императрицу в необходимости столь важного, но дорогостоящего и хлопотного начинания.