Карл Сейгън
Космос (11)

Глава 10
На ръба на вечността

Съществува едно неясно формирано нещо,

Родено преди Небето и Земята.

Тихо и празно,

То стои само и не се променя,

Обикаля и не се уморява.

То е способно да бъде майка на света.

Не зная името му,

Затова го наричам „Пътя“.

Давам му прозвището „Великия“.

Понеже е велик, той бива описван още като чезнещ,

Понеже чезне, бива описван като далечен,

Понеже е далечен, бива описван като завръщащ се.

Лаодзъ, „Тао Тъ Чън“, Китай, около 600 г. пр.Хр.

Има нагорнищен път, той при ведро небе се съглежда,

с името Млечен познат, отличаван по мощния блясък.

Води небесният друм към чертозите и към палата

на гръмовержеца мощен…

… Могъщите светли

небовладелци отпред са издигнали горди палати.

Мястото тук, ако бих позволил на словата си смелост,

аз бих без страх назовал Палатин на небето високо^[1].

Овидий, „Метаморфози“, Рим, I век

Глупави хора твърдят, че някакъв Създател е създал света. Учението, че светът е сътворен, е необмислено и трябва да се отхвърли. Ако Бог е създал света, къде е бил той преди сътворението?… Как е могъл Бог да направи света без първични материали? Ако кажеш, че той първо е създал тях, а после света, се изправяш пред една безкрайна регресия…

Знай, че светът е несътворен, както е и самото време, без начало и без край.

И се основава на принципите…

Махапурана (Великата легенда), Джинасена, Индия, IX век

Нещо се е случило преди десет или двайсет милиарда години — Големият взрив, онова събитие, което слага началото на нашата Вселена. Но защо се е случило — това е най-голямата загадка, която ни е известна. Съвсем ясно е, че се е случило. Може би цялата материя и енергия, които сега се намират във вселената, са били концентрирани с изключително голяма плътност — нещо като космическо яйце, напомнящо митовете за сътворението у многобройни култури — в една математическа точка без каквито и да било измерения. Не че всичката тази материя и енергия са били натъпкани в някое малко ъгълче на настоящата вселена; по-скоро цялата вселена — материята, енергията и самото пространство, което запълват — е заемала някакъв много малък обем. Не е имало кой знае колко място да се случват събития.

При тази титанична космическа експлозия вселената е започнала своето разширяване, което никога не е преставало. Би било подвеждащо да се описва разширяването на вселената като раздуващ се мехур, гледан отвън. По дефиниция трябва да приемем, че нищо, което някога би могло да ни бъде известно, не е било отвън. По-добре е да мислим за това отвътре, може би представяйки си координатни линии, които се движат в съответствие с космическата тъкан, която се разширява еднакво във всички посоки. И докато пространството се разтяга, материята и енергията във вселената се разширяват заедно с него и бързо изстиват. Тогава, както и сега, радиацията на космическото огнено кълбо е изпълвала вселената и е обхващала целия спектър — от гама лъчи през рентгенови лъчи до ултравиолетова светлина, след това през цветовете на дъгата от видимия спектър и инфрачервения диапазон чак до радиовълните. Остатъците от това кълбо — космическият радиационен фон, който се излъчва от всички части на небето — днес могат да бъдат уловени чрез радиотелескопи. По време на ранната вселена космическото пространство е било ярко осветено. С времето тъканта на Космоса е продължила да се разширява, радиацията се е охладила и — гледан в обикновена видима светлина — космическото пространство за пръв път е станал тъмно, каквото е днес.

Ранната вселена е била изпълнена с радиация и много материя — в началото водород и хелий, образувани от елементарните частици в плътното първично огнено кълбо. Имало е много малко за гледане, дори и да е имало кой да го види. После започнали да се разрастват малки джобове от газ — дребни отклонения от еднообразието. Образували се филизи от обширни ефирни газови облаци, колонии от огромни, струпани, бавно движещи се неща, които ставали все по-ярки. Всяко от тях било звяр, който накрая щял да съдържа стотици милиарди светещи точки. Формирали са се най-големите разпознаваеми структури във вселената. Виждаме ги и днес. Самите ние обитаваме едно изгубено кътче на една от тях. Наричаме ги галактики.

Около един милиард години след Големия взрив материята във вселената вече се е разпространила сякаш „на буци“. Може би това се дължи на факта, че самият Голям взрив не е бил идеално равномерен. В тези буци материята е събрана по-плътно, отколкото на други места. Тяхната гравитация привлича значителни количества от намиращия се наблизо газ. Това са уголемяващи се облаци водород и хелий, чиято съдба е да се превърнат в струпвания от галактики. Дори и едно много малко отклонение от равномерното движение в началото е достатъчно да произведе значително сгъстяване на материята по-късно.

Докато гравитационното деформиране продължава, първичните галактики се въртят все по-бързо — вследствие запазването на ъгловия момент. Някои от тях се сплескват, смачкват се по оста на въртене, където гравитацията не е уравновесена от центробежната сила. Това са първите спираловидни галактики — огромни въртящи се огнени колела от материя, пръснати в откритото пространство. Други протогалактики, които имат по-слаба гравитация или по-слабо начално въртене, се сплескват много слабо и се превръщат в първите елипсовидни галактики. В целия Космос има еднакви галактики, сякаш отлети в един и същи калъп, тъй като тези прости природни закони — гравитацията и запазването на ъгловия момент — са еднакви в цялата Вселена. Същата физика, която е в сила за падащите тела и за фигуристите, които изпълняват пируети тук долу — в микрокосмоса на Земята — създава галактики там горе — в макрокосмоса на вселената.

Във вътрешността на зараждащите се галактики някои много по-малки облаци също са преминали през гравитационен колапс; вътрешните температури са станали изключително високи, започнали са термоядрени реакции и така са се задействали първите звезди. Масивните горещи млади звезди се развиват бързо. Те са прахосници, които изразходват безгрижно своя капитал от водородно гориво и скоро приключват живота си в сияйни избухвания на свръхнови, връщайки по този начин термоядрена пепел (хелий, въглерод, кислород и по-тежки елементи) към междузвездния газ, който да послужи на следващите поколения формиращи се звезди. Превръщането на масивните ранни звезди в експлодиращи свръхнови причинява в разположения наоколо газ последователни и застъпващи се ударни вълни, които сгъстяват междугалактическата среда и ускоряват зараждането на нови галактически струпвания. Гравитацията се възползва от всеки удобен случай и увеличава дори и малките кондензации на материя. Възможно е ударните вълни от свръхновите да са допринесли за натрупването на материя във всякакъв мащаб. Сложено е началото на епопеята на космическата еволюция — една възходяща йерархия кондензации на материя от газа на Големия взрив. Това са галактически купове, галактики, звезди, планети и накрая живот и интелект, който да е способен да проумее известна част от елегантния процес, отговорен за неговия произход.

В наше време галактическите купове изпълват цялата Вселена. Някои от тях са незначителни — нищожни струпвания от по няколко дузини галактики. Прочувствено назованата „Местна (или Локална) група“ съдържа само две големи галактики — Млечния път и М31. Други струпвания се превръщат в необятни орди, които наброяват хиляди галактики, обхванати в обща гравитационна прегръдка. Има вероятност купът Дева да съдържа десетки хиляди галактики.

Погледнато в най-големия възможен мащаб, ние обитаваме вселена от галактики — може би сто милиарда изящни примера за космическа архитектура и упадък, в които редът и безредието са еднакво видни: нормални спирали, обърнати под различни ъгли спрямо нашата земна гледна точка (откъм лицето виждаме спиралните им ръкави, а откъм ръба — централните ивици газ и прах, от които се формират ръкавите); пресечени спирали, през чийто център тече река от газ, прах и звезди, която свързва спиралните ръкави от срещуположните страни на галактиката; гигантски величествени елипсовидни галактики, които съдържат повече от билион звезди и са се разраснали до такава степен, защото са погълнали други галактики или са се слели с тях; огромен брой дребни елипсовидни галактики — галактическите джуджета — всяко от които съдържа нищожните няколко милиона слънца; безкрайно разнообразие от тайнствени галактики с неправилна форма — знак, че в галактическия свят има места, където нещо зловещо се е объркало; както и галактики, обикалящи в орбита една около друга (те могат да са толкова близо, че краищата им да са изкривени от гравитацията на техните съседи, която в някои случаи издърпва ленти от газ и звезди, образуващи мост между галактиките).

Галактиките в някои купове са подредени в недвусмислено сферична геометрия; те са изградени основно от елипсовидни галактики, често доминирани от една гигантска такава — предполагаем галактически канибал. Други струпвания с много по-безпорядъчна геометрия имат сравнително много повече спираловидни и неправилни галактики. Стълкновенията между галактиките изкривяват формата на струпвания, които поначало са били кълбовидни, и могат също така да допринесат за превръщането на елипсовидните галактики в спираловидни и неправилни. Формата и изобилието на галактиките ни разказват една история за древни събития, случили се във възможно най-голям мащаб. Ние едва започваме да четем тази история. Разработването на високоскоростни компютри прави възможни изчислителните експерименти върху сборното движение на хиляди или дори десетки хиляди точки, всяка от които представлява звезда и се намира под гравитационното влияние на всички останали точки. В някои случаи спираловидните ръкави се пораждат от само себе си в галактика, която вече се е сплескала до диск. Понякога един такъв спираловиден ръкав може да се получи от близката гравитационна среща на две галактики, всяка от които — разбира се — е съставена от милиарди звезди. Газът и прахът, които са разпръснати из такива галактики, ще се сблъскат и загреят. Но когато се срещнат две галактики, звездите се разминават безпроблемно една с друга подобно на куршуми, минаващи през рояк пчели, защото една галактика е направена предимно от нищо и пространствата между звездите са необятни. И все пак подредбата на галактиките може да бъде сериозно изменена. Директен удар на една галактика върху друга може да я унищожи и да запрати съставящите я звезди сипещи се и носещи се във всички посоки на междугалактическото пространство. Когато една малка галактика се сблъска с по-голяма откъм нейното лице, може да се получи една от най-прекрасните и редки нестандартни галактики — пръстеновидна галактика с диаметър от хиляди светлинни години, изпъкваща на кадифения фон на междугалактическото пространство. Тя е подобна на цопване в галактическото езерце, временна конфигурация от разтурени звезди, галактика с откъсната средна част.

Хаотичните форми на неправилните галактики, ръкавите на спираловидните и издатините на пръстеновидните галактики съществуват само в продължение на няколко кадъра от космическия филм, след което отново се разсейват — често, за да се образуват наново. Нашата представа за галактиките като масивни неподвижни тела е погрешна. Това са променливи структури, съставени от сто милиарда звездни компонента. Галактиката е нещо много подобно на човешко същество, което представлява струпване на сто билиона клетки, обикновено се намира в равновесно състояние между синтез и разпад и е нещо повече от сбора на съставните си части. Броят на самоубийствата сред галактиките е висок. Някои близки примери, които са на десетки или стотици милиони светлинни години оттук, са мощни източници на рентгенови лъчи, инфрачервена радиация и радиовълни. Те имат изключително ярка сърцевина и силата на светлината им се променя в рамките на няколко седмици. Някои от тях демонстрират силни струи радиация — езици с дължина хиляди светлинни години — както и дискове от прах, разположени в пълен безпорядък. Тези галактики се самовзривяват. Подозираме, че в сърцевината на гигантските елипсовидни галактики от типа на NGC 6251 и М87 има черни дупки, които са от милиони до милиарди пъти по-масивни от Слънцето. Вътре в М87 — в един район, който е по-малък от Слънчевата система — има нещо много масивно, много плътно и много малко, което тиктака и бръмчи. Това предполага присъствието на черна дупка. На милиарди светлинни години оттук има и други, още по-буйни обекти — квазарите, които може би представляват колосалните избухвания на млади галактики и са най-мощните явления в историята на вселената от самия Голям взрив насам.

Думата „квазар“ е съкращение от „привидно (квази) звезден радиоизточник“^[2]. След като става ясно, че не всички са мощни източници на радиовълни, са наречени ПЗО („привидно звездни обекти“)^[3]. Понеже на вид приличат на звезди, естествено било да се смята, че са звезди от нашата галактика, обаче спектроскопичните наблюдения върху отместването на спектъра им към червено (вж. по-долу) показват, че те вероятно са на огромно разстояние от нас. Изглежда те вземат дейно участие в разширяването на Вселената, тъй като някои от тях се отдалечават от нас с повече от 90% от скоростта на светлината. При положение, че са толкова далеч, квазарите трябва да имат изключително голяма свойствена светимост, за да могат да бъдат наблюдавани от такива разстояния; някои са със светимостта на хиляда свръхнови, които избухват едновременно. Както е при Cyg Х-1, техните бързи промени показват, че изключителната им светимост е ограничена в много малък обем, в този случай по-малък от размера на Слънчевата система. За огромното изливане на енергия, което се наблюдава при квазарите, трябва да е отговорен някакъв забележителен процес. Сред предложените обяснения са следните: (1) квазарите са чудовищно големи варианти на пулсари, чиято бързо въртяща се, супермасивна сърцевина е обвързана от силно магнитно поле; (2) квазарите се дължат на многобройни стълкновения на милиони звезди, които са струпани нагъсто в галактическия център — те разкъсват външните слоеве, като по този начин излагат на показ вътрешността на масивните звезди с температури от милиарди градуси; (3) още една подобна идея: квазарите са галактики, в които звездите са струпани толкова нагъсто, че взрив на една свръхнова би разрушил външните слоеве на друга звезда и би я превърнал на свой ред в свръхнова, като по този начин предизвика звездна верижна реакция; (4) квазарите са захранвани от ожесточеното взаимно унищожение на материя и антиматерия, която някак се е запазила в квазара и досега; (5) квазарът представлява енергията, която се освобождава, когато газ, прах и звезди пропадат в огромна черна дупка в центъра на такава галактика, която може би от своя страна се е получила след епохи на стълкновения и сливане на по-малки черни дупки; (6) квазарите са „бели дупки“ — т.е. другата страна на черните дупки — и събират и освобождават материя, която преди това е попаднала в множество черни дупки в други части на Вселената или дори в други вселени.

Когато става дума за квазари, се сблъскваме с някои дълбоки мистерии. Каквато и да е причината за избухването на квазарите, едно нещо изглежда сигурно: такова бурно явление би трябвало да предизвиква невероятно опустошение. Възможно е всяко едно избухване на квазар да причинява гибелта на милиони светове. Някои от тях може би носят живот и съответно интелект, който да разбира какво се случва. Изучаването на галактиките разкрива пред нас универсален ред и красота. То ни показва също така и хаотично насилие в мащаб, за който досега не сме и сънували. Това, че живеем във вселена, която позволява съществуването на живот, е забележително. Това, че живеем във вселена, която разрушава галактики, звезди и светове, също е забележително. Вселената не изглежда нито благоразположена, нито враждебна, а просто безразлична към грижите на такива незначителни същества като нас.

Дори една наглед така добре възпитана галактика като Млечния път понякога има своите сътресения и лудувания. Радионаблюденията показват два огромни облака водороден газ — достатъчни да се създадат милиони слънца — които излизат от галактическото ядро, сякаш от време на време там протича лека експлозия. Една високоенергийна астрономическа обсерватория в орбита около Земята е открила, че галактическото ядро е мощен източник на определен диапазон гама лъчи, което е в съответствие с идеята, че там се крие масивна черна дупка. Не е изключено галактики като Млечния път да са представители на улегналата средна възраст в една неспирна еволюционна редица, която също така обхваща — в тяхното буйно юношество — квазари и избухващи галактики: тъй като квазарите са много далечни, ние ги виждаме в тяхната младост — такива, каквито са били преди милиарди години.

Звездите на Млечния път се движат със систематична елегантност. Кълбовидни струпвания се втурват през галактическата равнина и излизат от другата страна, където забавят своето движение, обръщат се и профучават обратно. Ако можехме да проследим движението на отделните звезди, които се щурат по галактическата равнина, те щяха да приличат на пуканки. Не сме виждали никога някоя галактика да променя формата си осезаемо, но само защото движението отнема дълго време. Млечният път се завърта веднъж на всеки четвърт милиард години. Ако можехме да ускорим неговото въртене, щяхме да видим, че галактиката е динамично, почти органично същество, което по някои неща прилича на многоклетъчен организъм. Всяка астрономическа снимка на галактика улавя само един етап от нейното тромаво движение и еволюция^[4]. Вътрешните части на една галактика се въртят като твърдо тяло, а разположените около тях външни провинции се въртят прогресивно все по-бавно — също като планетите в орбита около Слънцето, които следват третия закон на Кеплер. Ръкавите имат склонността да се завиват около галактическото ядро във все по-стегната спирала, вследствие на което газ и прах се трупат в по-плътни спираловидни форми, където на свой ред се образуват млади, горещи, ярки звезди — тези, които очертават контурите на ръкавите. Те светят в продължение на около десет милиона години, което съответства на едва пет процента от времето за завъртане на галактиката. Но когато тези звезди, които очертават спиралните ръкави, догорят, зад тях вече са се образували нови звезди с прилежащите си мъглявини, така че спираловидната форма се запазва. Звездите, които очертават ръкавите, не оцеляват дори в продължение на едно галактическо завъртане; остава само спираловидната форма.

По принцип скоростта на звездите около центъра на Галактиката не е същата като тази на спиралата. По време на двайсетте завъртания, които е направило около Млечния път със скорост 200 километра в секунда (или около 720 000 километра в час), често се е случвало Слънцето да влиза в спиралните ръкави и след това да излиза от тях. Заедно със своите планети, то прекарва средно 40 милиона години в състава на някой спирален ръкав, 80 милиона години извън него, после още 40 милиона вътре и т.н. Ръкавите очертават района, където се формира последната продукция от новоизлюпени звезди, а не непременно този, където се намират звезди на средна възраст като Слънцето. В настоящата епоха ние живеем между ръкавите.

Не е изключено периодичното преминаване на Слънчевата система през спирални ръкави да е имало важни последствия за нас. Преди около десет милиона години Слънцето излиза от комплекса, наречен Пояс на Гулд и принадлежащ към ръкава Орион, който сега е на малко по-малко от хиляда светлинни години оттук. (От вътрешната страна на ръкава Орион се намира ръкавът Стрелец, а от външната — ръкавът Персей.) Докато преминава през някой спирален ръкав, има много по-голяма вероятност Слънцето да навлезе в газообразни мъглявини и междузвездни облаци прах — и съответно да се натъкне на предмети със субзвездна маса — отколкото в момента. Има теория, че основните ледени епохи на нашата планета, които се случват приблизително на всеки 100 милиона години, биха могли да се дължат на изпречването на междузвездна материя между Слънцето и Земята. У. Нейпиър и С. Клюб предполагат, че част от луните, астероидите, кометите и планетните пръстени в Слънчевата система някога са бродели свободно из междузвездното пространство, докато не са били уловени от гравитацията на Слънцето, когато то се гмурнало през ръкава Орион. Това е интересна идея, макар и да не е много вероятна. Все пак може да се провери. Всичко, което трябва да направим, е да си доставим проба от Фобос, например, или от някоя комета, и да изследваме магнезиевите изотопи в нея. Относителното изобилие на магнезиеви изотопи (които имат еднакъв брой протони, но броят на неутроните им е различен) зависи от точната последователност на звездните явления, свързани с ядрения синтез, включително момента на избухване на някоя близка свръхнова, което е повлияло на дадена магнезиева проба. При друг обект от галактиката би трябвало да се е случила различна поредица от събития и да преобладава различно съотношение на магнезиевите изотопи.

Откриването на Големия взрив и отдалечаването на галактиките става благодарение на едно обикновено природно явление, наречено Доплеров ефект. То е нещо обичайно за физиката на звука. Представете си следната ситуация: шофьорът на кола, която минава край нас, надува клаксона. Вътре в колата шофьорът чува равномерен звук с постоянна височина на тона. Отвън обаче ние чуваме характерна промяна в тази височина. За нас звукът на клаксона се спуска от високи към ниски честоти. Спортна кола, която развива 200 километра в час, се движи с почти една пета от скоростта на звука. Звукът представлява последователност от вълни, които се разпространяват във въздуха с редуващи се гребени и падини. Колкото по-близо една до друга са вълните, толкова по-висока е честотата или тонът; колкото по-раздалечени са, толкова по-нисък е тонът. Ако колата се отдалечава от нас, тя разтегля звуковите вълни, като — от наша гледна точка — ги измества към по-нисък тон и издава характерния звук, който всички познаваме. Ако колата идва към нас, звуковите вълни се събират, честотата се повишава и ние чуваме висок вой. Ако знаем каква е принципната височина на тона на клаксона (докато колата е в покой), бихме могли да познаем нейната скорост със завързани очи — само по промяната във височината на тона.

Светлината също представлява вълна. За разлика от звука, тя може да пътува без проблеми и във вакуум. Съответно Доплеровият ефект е в сила и при нея. Ако — вместо звук — автомобилът по някаква причина изпуска отпред и отзад лъчи чиста жълта светлина, нейната честота би се повишила леко, когато колата приближава, и би се намалила, ако тя се отдалечава. При обикновени скорости ефектът не би бил доловим. Ако обаче колата се движи със скорост, близка до тази на светлината, ние бихме могли да видим как цветът на светлината се променя към по-висока честота (т.е. към синьо), когато колата се приближава към нас, и съответно към по-ниски честоти (т.е. към червено), когато тя се отдалечава. Обект, който се приближава към нас с много висока скорост, се вижда с отместен към синьо цвят на спектралните линии. Обект, който се отдалечава от нас с много висока скорост, има отместени към червено спектрални линии^[5]. Тази промяна към червено, която се наблюдава в спектралните линии на далечните галактики и се интерпретира като Доплеров ефект, е ключът към космологията.

През първите години на XX в. на връх Уилсън — под тогава все още ясното небе на Лос Анджелис — се строи най-големият телескоп в света, предназначен да открива промяната към червено на далечните галактики. Налага се големите части на телескопа да бъдат пренасяни до върха с мулета. Един млад мулетар на име Милтън Хюмасън помага да бъдат транспортирани механичното и оптическото оборудване, както и учени, инженери и различни високопоставени личности. Той води колоната мулета на кон, а неговият бял териер винаги е точно зад седлото, поставил предните си лапи върху раменете на господаря си. Хюмасън е общ работник, който дъвче тютюн, играе страхотно комар и билярд, като освен това е — както се казвало по онова време — и „човек на дамите“. В образованието си никога не е стигал по-далеч от осми клас. Той обаче е интелигентен и любопитен и подхожда с естествена любознателност към оборудването, което е пренесъл в каруците до върха. Хюмасън поддържа отношения с дъщерята на един от инженерите от обсерваторията, който храни резерви към факта, че дъщеря му се вижда с млад мъж, чиито амбиции не стигат по-далеч от това, да бъде мулетар. И така, Хюмасън се наема на различни странични длъжности в обсерваторията — помощник на електротехника и разсилен — и мие подовете около телескопа, който е помогнал да бъде построен. Случва се — или поне така се разказва — че една вечер нощният помощник за телескопа се разболява и питат Хюмасън дали може да застъпи на негово място. Той показва такива способности и внимание при работата с инструментите, че скоро става постоянен оператор на телескопа и помощник в наблюденията.

След Първата световна война на връх Уилсън идва Едуин Хъбъл, който скоро ще стане известен. Той е умен, възпитан, поддържа много контакти извън астрономическото общество и има английски акцент, който е придобил по време на единствена година, която учи в Оксфорд със стипендия Роудс. Хъбъл доказва окончателно, че спираловидните мъглявини са всъщност „островни вселени“ — далечни струпвания на огромен брой звезди, също като нашия Млечен път; той измисля стандартната звездна свещ, необходима за измерване на разстоянието до галактиките. Хъбъл и Хюмасън се погаждат прекрасно. Те са може би странна двойка, но работят заедно на телескопа в пълна хармония. След астронома В. М. Слифър от обсерваторията на Лауел, те също започват да измерват спектрите на далечните галактики. Скоро става ясно, че Хюмасън умее да извлича спектрите по-добре от всеки професионален астроном в света. Той става пълноправен член на персонала на обсерваторията на връх Уилсън, усвоява голяма част от научната основа, която е необходима за неговата работа, и — когато умира — вече си е спечелил уважението на астрономическото общество.

Светлината от една галактика е сбор от светлината, която се излъчва от милиардите звезди в нея. Докато светлината напуска тези звезди, някои честоти или цветове се абсорбират от атомите в най-външните им слоеве. Линиите, които се получават в резултат на това, ни позволяват да определим, че звезди, отстоящи на милиони светлинни години от нас, съдържат същите химични елементи като нашето Слънце и близките звезди. За свое учудване Хюмасън и Хъбъл откриват, че спектрите на всички далечни галактики са отместени към червено. Още по-удивително е, че колкото по-далечна е една галактика, толкова по-отместени към червеното са спектралните й линии.

Най-близкото до ума обяснение на промяната към червено е свързано с Доплеровия ефект: галактиките се отдалечават от нас и колкото по-далечна е една галактика, толкова по-висока е скоростта й на отдалечаване. Но защо трябва галактиките да бягат от нас? Възможно ли е да има нещо особено в нашето положение във Вселената, сякаш Млечният път е извършил някаква обидна, макар и неволна простъпка в обществения живот на галактиките? Много по-вероятно изглежда вселената да се разширява, увличайки галактиките със себе си. Постепенно става ясно, че Хюмасън и Хъбъл са открили Големия взрив, т.е. ако не произхода на вселената, то поне неговото последно превъплъщение.

Почти цялата съвременна космология и особено идеята за разширяваща се вселена и Големия взрив се базира на представата, че отместването към червено в спектъра на далечните галактики се дължи на Доплеровия ефект и идва от тяхната скорост на отдалечаване. Обаче в природата има и други причини за спектрално отместване към червено. Съществува, например, гравитационно отместване към червено. При него светлината, която напуска мощно гравитационно поле, трябва да положи такива усилия да се измъкне, че по време на пътуването губи от енергията си и този процес се възприема от далечния наблюдател като промяна на светлината към по-голяма дължина на вълните и по-червени цветове. При положение, че смятаме за възможно в центъра на някои галактики да има масивни черни дупки, това би било приемливо обяснение за промяната на тяхната светлина към червено. Въпреки това наблюдаваните специфични спектрални линии често са характерни за много тънък дифузен газ, а не за удивително високата плътност, която трябва да съществува в близост до черни дупки. Друго обяснение е отместването към червено да се дължи на Доплеров ефект, предизвикан от някое по-скромно и локално галактическо избухване, а не на общото разширяване на вселената. Тогава обаче трябва да очакваме броят на фрагментите от експлозията, които летят към нас, да е равен на тези, които летят в обратната посока, т.е. трябва да наблюдаваме също толкова отмествания към синьо, колкото и към червено. А всъщност виждаме почти единствено отместване към червено, независимо към кой далечен обект отвъд Местната група насочим телескопите си.

Все пак у някои астрономи съществува постоянно подозрение, че може не всичко да е точно в умозаключението, че вселената се разширява, което е базирано на Доплеровия ефект при спектралното отместване към червено на галактиките. Астрономът Халтън Арп е открил енигматични и обезпокоителни случаи, при които спектрите на една галактика и един квазар или тези на двойка галактики — които изглеждат физически свързани — имат много различни отмествания към червено. Понякога изглежда дори, че ги свързва мост от газ, прах и звезди. Ако отместването към червено се дължи на разширяването на вселената, то големите различия при такива промени предполагат големи различия в разстоянията. Но две галактики, които са физически свързани, едва ли могат в същото време да са разделени една от друга на един милиард светлинни години, както се оказва в някои случаи. Скептиците твърдят, че връзката е чисто статистическа; че, примерно, някоя близка ярка галактика и някой много по-отдалечен квазар, чиито спектри имат силно различаващи се отмествания към червено — и съответно много различни скорости на отдалечаване — са просто случайно подредени един до друг от наша гледна точка и че нямат реална физическа връзка. Би трябвало от време на време да се появяват такива статистически подреждания. Спорът се върти около това дали броят на съвпаденията е по-голям, отколкото може да се припише на случайността. Арп посочва други случаи, при които галактика с малко спектрално отместване към червено е оградена от двете страни от квазари със силни и почти еднакви помежду им отмествания. Той смята, че квазарите не са на космологично разстояние, а са разхвърляни наляво и надясно от галактиката, която е „на преден план“; както и че техните отмествания към червено са резултат от някакъв все още неразгадан механизъм. Скептиците привеждат доводи в полза на съвпадението при подреждането и конвенционалната интерпретация на отместването към червено, което дават Хъбъл и Хюмасън. Ако Арп е прав, ще се докаже, че екзотичните механизми, предлагани като обяснение за енергийните източници на далечните галактики (от типа на верижни реакции при свръхнови или супермасивни черни дупки и други подобни), са ненужни. Тогава не е необходимо квазарите да са много далечни, но пък ще е нужен друг екзотичен механизъм, за да се обясни отместването към червено. Във всеки случай нещо много странно става в дълбините на космическия океан.

Очевидното отдалечаване на галактиките, при което спектралното им отместване към червено е интерпретирано чрез Доплеровия ефект, не е единственото доказателство за Големия взрив. Независимо и доста убедително доказателство представлява космическият радиационен фон — слабите смущения на радиовълните, които идват доста равномерно от всички посоки във вселената и имат точно такъв интензитет, какъвто бихме могли да очакваме понастоящем от радиацията от Големия взрив, която вече значително се е охладила. Но тук също има нещо озадачаващо. Проведените наблюдения — близо до крайния слой на земната атмосфера — с чувствителна радиоантена на борда на самолет U–2 показват, че на пръв поглед радиационният фон е еднакво интензивен във всички посоки, сякаш кълбото на Големия взрив се е разширило напълно равномерно. Това предполага много точна симетрия в произхода на вселената. Но когато радиационният фон се изследва с по-голяма прецизност, се оказва, че той не е напълно симетричен. Има един малък систематичен ефект, който може да се обясни, ако целият Млечен път (и евентуално други членове на Местната група) се стича към галактическия куп Дева с повече от един милион мили в час (600 километра в секунда). При такава скорост ще го стигнем след десет милиарда години и тогава извънгалактическата астрономия ще бъде много по-лесна. Купът Дева е най-богатото струпване от галактики, което познаваме. Пълно е със спирали, елипси и нестандартни форми — подобно на небесна кутия за бижута. Но защо трябва да се носим към него? Джордж Смут и неговите колеги — които са направили тези наблюдения от голяма височина — предполагат, че гравитацията привлича Млечния път към центъра на купа Дева; че в този куп има много повече галактики, отколкото сме засекли досега; и — което е най-удивително — че той има огромни размери и се простира на разстояние един или два милиарда светлинни години в пространството.

Самата наблюдаема вселена има диаметър от само няколко десетки милиарда светлинни години и — ако в групата на Дева има огромно суперструпване — възможно е също така да съществуват и други такива суперструпвания на много по-голямо разстояние, които съответно са и по-трудни за откриване. Явно — откакто се е зародила вселената — не е имало достатъчно време някаква първоначална гравитационна неравномерност да събере количеството маса, което изглежда се намира в суперструпването Дева. Ето защо Смут е изкушен да заключи, че Големият взрив съвсем не е бил толкова равномерен, колкото предполагат другите му наблюдения, и че в първоначалното разпределение на материята във вселената е имало доста „буци“. (Очаква се да има малко буци и това дори е необходимо, за да се обясни сгъстяването на галактиките; но наличието на толкова големи буци е изненадващо.) Възможно е парадоксът да бъде разрешен, ако си представим два или повече почти едновременни Големи взрива.

Ако общата картина на една разширяваща се вселена и Голям взрив е вярна, тогава се изправяме пред някои още по-трудни въпроси. Какви са били условията в момента на Големия взрив? Какво е станало преди това? Имало ли е някаква мъничка вселена без каквато и да било материя, а после материята внезапно се е създала от нищото? Как е станало това? При много култури се натъкваме на обичайния отговор, че Бог е създал вселената от нищото. Това, обаче, си е чисто и просто печелене на време. Ако искаме смело да продължим разискването на този въпрос, ще трябва след това да попитаме и откъде идва Господ. И ако решим, че на това не може да се даде отговор, защо просто не си спестим една крачка и не приемем, че произходът на вселената е въпрос, на който не може да се даде отговор? Или ако кажем, че Бог винаги е съществувал, защо да не си спестим една крачка и да заключим, че вселената винаги е съществувала? Всяка култура си има мит за света отпреди сътворяването, както и за самото Сътворение. В него често се включва съвокупляване на боговете или излюпване на космическо яйце. Като цяло хората наивно си представят, че вселената следва някакъв човешки или животински прецедент. Ето за пример пет кратки откъса от подобни митове от Тихоокеанския басейн, всеки от които е с различно ниво на сложност:

В началото всичко било в постоянен мрак: нощта потискала всичко като непроходим гъсталак.

Митът за Великия баща на племето аранда от Централна Австралия

Всичко било в очакване, всичко — спокойно, всичко — в тишина; всичко — неподвижно и застинало; и небесната шир била празна.

„Попол Вух“ на маите киче

На Ареан седял сам в пространството като облак, който се носи в нищото. Той не спял, защото нямало сън; не гладувал, защото още нямало глад. Така той останал много дълго, докато не му дошла една мисъл. Казал си: „Ще направя нещо.“

Мит от Майана, Гилбертови острови

Най-напред съществувало великото космическо яйце. Вътре в яйцето бил хаосът, а в него се носел Пън Ку, Неразвитият, божественият Зародиш. После Пън Ку изскочил от яйцето. Бил четири пъти по-голям от който и да било човек днес. В ръка държал чук и длето, с които оформил света.

Митовете за Пън Ку, Китай, около III в.

Преди да се оформят небето и земята всичко било неясно и безформено… Онова, което било ясно и светло, се издигнало и станало небе, докато онова, което било тежко и тъмно, се втвърдило и станало земя. На чистия и фин материал било много лесно да се съедини, но изключително трудно било тежкият и тъмен материал да се втвърди. Ето защо небето било завършено първо, а земята приела формата си след това. Когато небето и земята се съединили в празнотата и всичко представлявало една неоформена простота, тогава — без да бъдат създавани — се появили нещата. Това било Великото Единство. Всички неща произлезли от това Единство, но станали различни…

Хуай-нан Цу, Китай, около I в. пр.Хр.

Тези митове са показател за човешката дързост. Основната разлика между тях и нашия съвременен научен мит за Големия взрив е, че науката е самоизпитваща се и че ние можем да провеждаме експерименти и наблюдения, за да проверяваме своите идеи. Но другите истории за Сътворението все пак заслужават нашето дълбоко уважение.

Всяка човешка култура е отбелязала факта, че в природата има цикли. Хората обаче се чудели как може да се появяват такива цикли, освен ако боговете не го желаят. И ако съществуват цикли в човешките години, възможно ли е да няма цикли в епохите на боговете? Индуистката вяра е единствената от големите световни религии, която е посветена на идеята, че самият Космос преминава през огромен, дори безкраен брой смърти и прераждания. Това е единствената религия, при която времевите мащаби съответстват на мащабите при съвременната научна космология, макар и несъмнено това да е случайно. Нейните цикли варират от нашите обикновени ден и нощ до деня и нощта на Брахма, дълги 8,64 милиарда години — повече от възрастта на Земята или Слънцето и приблизително половината от времето от Големия взрив досега. А има и много по-големи времеви периоди.

Съществува задълбочената и привлекателна идея, че вселената не е нищо друго, освен сънят на бога, който след сто години на Брахма ще се разтвори в сън без сънища. Вселената изчезва заедно с него, докато след още един век на Брахма той не се размърда, образува се наново и започне пак да сънува великия космически сън. В същото време на други места съществуват безкраен брой други вселени, всяка от които има свой бог, сънуващ космическия сън. Тези велики идеи са в хармония с друга такава, която е дори може би по-велика. Тя твърди, че е възможно не хората да са сънища на боговете, а боговете да са сънища на хората.

В Индия има много богове и всеки бог има много проявления. Бронзовите фигури Чола, излети през XI в., включват няколко различни превъплъщения на бог Шива. Най-елегантното и възвишеното от тях е представянето на сътворението на вселената в началото на всеки космичен цикъл — мотив, известен като „космическия танц на Шива“. Богът, наричан в това си проявление Натараджа (Цар на танца), има четири ръце. В горната си дясна ръка държи барабан, чийто звук е звукът на Сътворението. В горната си лява ръка има огнен език — едно напомняне, че вселената, която сега е новосъздадена, след милиарди години ще бъде напълно разрушена.

Обичам да си представям, че тези задълбочени и прекрасни образи са едно предусещане за съвременните астрономични идеи^[6]. Много е вероятно вселената да се разширява от момента на Големия взрив, но не е ясно дали ще продължи да се разширява завинаги. Възможно е разширяването постепенно да се забави, да спре и да тръгне обратно. Ако във вселената има по-малко от едно определено критично количество материя, гравитацията на отдалечаващите се галактики ще бъде недостатъчна да спре разширяването и вселената ще продължи да се раздалечава завинаги. Но ако съществува повече материя, отколкото можем да видим (скрита, да речем, в черни дупки или в горещия, но невидим газ между галактиките), тогава вселената ще се задържи благодарение на своята гравитация и ще вземе участие в една много индийска последователност от цикли — разширяване, последвано от свиване, вселена след вселена в безкраен Космос. Ако живеем в такава колебаеща се вселена, то Големият взрив не е сътворението на Космоса, а просто краят на предишния цикъл, унищожаването на последното въплъщение на Космоса.

Нито една от тези съвременни космологии не може да ни се хареса напълно. При едната вселена се създава по някакъв начин преди десет или двайсет милиарда години и се разширява вечно, като галактиките се отдалечават една от друга, докато и последната изчезне отвъд нашия космически хоризонт. Тогава галактическите астрономи ще останат без работа, звездите ще изстинат и ще умрат, самата материя ще се разпадне и вселената ще се превърне във фина студена мъгла от елементарни частици. При другата, колебаещата се вселена, Космосът няма начало и край, а ние се намираме сред безкраен цикъл от космически смърти и прераждания, без каквато и да било информация да се процежда между преходните точки на колебанието. Нито галактиките, нито звездите, планетите, формите на живот или цивилизациите, които са се развили в предишното превъплъщение на вселената, са успели да се промъкнат през пресечната точка, или пък да прехвръкнат покрай Големия взрив, и така да станат известни в настоящата ни вселена. При всяка от тези две космологии съдбата на вселената изглежда малко потискаща, но можем поне да се утешим с времевите мащаби, за които става дума. Тези събития ще отнемат десетки милиарди години или повече. Хората и нашите потомци, които и да са те, ще могат да постигнат много през тези десетки милиарди години, преди Космосът да умре.

Ако вселената действително преминава през такива колебания, то изникват още по-странни въпроси. Някои учени смятат, че — когато разширяването бъде последвано от свиване и когато спектрите на далечните галактики започнат да се отместват към синьо — причинно-следствената връзка ще се обърне и следствията ще предшестват причините. Най-напред се образуват вълнички от една точка на водната повърхност, а после аз хвърлям камък в езерцето. Най-напред факелът избухва в пламъци, а после аз го запалвам. Не можем да се преструваме, че разбираме какво означава подобно обръщане на причинно-следствената връзка. Дали тогава хората ще се раждат в гроба и ще умират в утробата? Дали времето ще тече наопаки? Имат ли тези въпроси въобще някакъв смисъл?

Учените се питат какво се случва в една колебаеща се вселена при пресечните точки, при прехода от свиване към разширяване. Някои смятат, че тогава природните закони се разбъркват на случаен принцип и че физиката и химията, които важат в тази вселена, представляват само един от безкрайната поредица възможни природни закони. Лесно се забелязва, че само един доста ограничен набор от природни закони е в съответствие с галактиките, звездите, планетите, живота и интелекта. Ако природните закони се разбъркват непредсказуемо при пресечните точки, то тогава това, че космическият игрален апарат този път е изкарал съвместима с нас вселена е направо удивително съвпадение^[7].

Дали живеем в постоянно разширяваща се вселена или в такава, която има безкраен набор от цикли? Има начини да разберем: като изчислим внимателно общото количество материя във вселената или като погледнем към пределите на Космоса.

Радиотелескопите могат да различат много слаби, много далечни обекти. Гледайки дълбоко навътре в Космоса, ние гледаме и далеч назад във времето. Най-близкият квазар е на може би половин милиард светлинни години оттук. Най-далечният е може би на десет или дванайсет, или дори повече милиарда светлинни години. Но ако наблюдаваме обект, който е отдалечен на дванайсет милиарда светлинни години от нас, ние го виждаме такъв, какъвто е бил преди дванайсет милиарда години във времето. Като хвърляме поглед далеч в пространството, ние също така гледаме далеч назад в миналото, чак до хоризонта на вселената, чак до епохата на Големия взрив.

Голямата редица представлява сбор от двайсет и седем отделни радиотелескопа в един усамотен район на Ню Мексико. Редицата е фазирана, като отделните телескопи са свързани електронно, сякаш са един-единствен телескоп с размера на най-отдалечените си елементи, т.е. все едно са радиотелескоп с диаметър от десетки километри. Голямата редица е способна да различи много фини подробности в радиодиапазона на спектъра — нещо като онова, което правят най-големите земни телескопи в оптическия диапазон.

Понякога такива радиотелескопи се свързват с телескопи от другата страна на Земята, оформяйки по този начин базова линия, сравнима с диаметъра на нашата планета. В определен смисъл така се получава телескоп с размерите на Земята. Някъде в бъдещето може би ще разполагаме с телескопи по орбитата на Земята, но от другата страна на Слънцето — всъщност това ще бъде радиотелескоп, голям колкото вътрешните части на Слънчевата система. Такива телескопи може би ще разкрият структурата и природата на квазарите. Възможно е да бъде открита стандартна свещ за квазарите и да се определят разстоянията до тях независимо от спектралното им отместване към червено. Ако разберем структурата и отместването към червено на най-далечните квазари, може би ще успеем да разберем дали разширяването на вселената е било по-бързо преди милиарди години, дали се забавя и дали някой ден вселената ще се свие отново. Модемните радиотелескопи са изключително чувствителни. Един далечен квазар е толкова слаб, че неговата доловима радиация възлиза на може би една трилионна част от вата. Общото количество енергия, получено от всички радиотелескопи на планетата Земя и идващо отвъд пределите на Слънчевата система, е по-малко от енергията на една-единствена снежинка, която пада на земята. При улавянето на космическия радиационен фон, броенето на квазари и търсенето на интелигентни сигнали от Космоса, радиоастрономите имат работа с количества енергия, които почти не съществуват.

Някои видове материя (по-специално материята в звездите) светят с видима светлина и лесно се забелязват. Не е толкова лесно да различим други видове, например газа и праха в покрайнините на галактиките. Те не излъчват видима светлина, макар че изглежда излъчват радиовълни. Това е една от причините, поради които разкриването на космологичните загадки изисква от нас да използваме екзотични инструменти и честоти, различни от видимата светлина, към която очите ни са чувствителни. Обсерваториите в орбита около Земята откриват между галактиките интензивно рентгеново сияние. Първоначално се е смятало, че то идва от горещ междугалактически водород — в толкова огромни количества, каквито никога досега не сме засичали. Той би бил достатъчен да затвори Космоса и да ни увери, че сме хванати в една колебаеща се вселена. Обаче по-скорошните наблюдения на Рикардо Джакони изглежда са успели да разделят рентгеновото сияние на отделни точки, които може би представляват неизброимо количество далечни квазари. Те също внасят във вселената неизвестна до този момент допълнителна маса. Когато приключим с космическата инвентаризация и сумираме масата на всички галактики, квазари, черни дупки, междугалактически водород, гравитационни вълни и още по-екзотични обитатели на Космоса, тогава вече ще знаем, в какъв тип вселена живеем.

Когато дискутират върху едромащабната структура на Космоса, астрономите обичат да казват или че пространството е извито, или че Космосът няма център, или пък че вселената е крайна, но няма граници. За какво въобще говорят? Нека си представим, че живеем в една странна страна, където всички са абсолютно плоски. По примера на Едуин Абът — учен, изучавал Шекспир и живял във викторианска Англия — ще я наречем Плосколандия^[8]. Някои от нас ще са квадрати, други ще са триъгълници, а трети ще имат по-сложни форми. Суетим се наоколо, влизаме и излизаме от плоските си жилища, заети с плоските си занимания и грижи. Всеки обитател на Плосколандия има своя ширина и своя дължина, но не и своя височина. Познаваме посоките ляво-дясно и напред-назад, но дори не подозираме, нямаме и най-бегла идея за горе-долу. Всички ние, с изключение на нашите плоски математици. Те казват: „Чуйте, наистина е много лесно. Представете си ляво-дясно. Представете си напред-назад. Дотук добре, нали? А сега си представете още едно измерение, под прав ъгъл спрямо другите две.“ А ние казваме: „Какви ги говорите? Под прав ъгъл спрямо другите две! Та нали има само две измерения. Покажете ни това трето измерение. Къде е то?“ И така, математиците си тръгват обезсърчени. Никой не слуша математиците.

Всяко квадратно същество в Плосколандия вижда друго квадратно същество просто като къса линия — най-близката до него страна на квадрата. То може да види и другата страна на квадрата, но само като направи кратка разходка. Вътрешността на квадрата обаче остава потайна завинаги, освен ако някой ужасен инцидент или аутопсия не нарушат страните и не изложат вътрешните части на показ.

Един ден някакво триизмерно същество — да речем с формата на ябълка — приближава Плосколандия, реейки се над нея. Виждайки някакъв симпатичен и очевидно дружелюбен квадрат да си влиза в плоската си къща, ябълката решава да го поздрави като жест на междуизмерна дружба. „Как сте? — пита посетителят от третото измерение. — Аз съм посетител от третото измерение.“ Горкият квадрат се оглежда в затворената си къща и не вижда никого. И още по-лошо — на него му се струва, че поздравът, който всъщност идва отгоре, излиза от собственото му плоско тяло, подобно на вътрешен глас. Възможно е дори да си припомни, че известна лудост е присъща на неговото семейство.

Подразнена от това, че я разглеждат като психично отклонение, ябълката се спуска в Плосколандия. Едно триизмерно същество може да съществува в Плосколандия само частично; вижда се само неговото сечение — само тези точки, които са в контакт с плоската повърхност на Плосколандия. Една ябълка, която се плъзга по Плосколандия, би изглеждала първо като точка, а после вече като все по-големи, приблизително кръгли резени. Квадратът вижда как в неговата затворена стая в неговия двуизмерен свят внезапно се появява точка и бавно се разраства почти до кръг. Същество със странна и променяща се форма се е появило от небитието. Отхвърлена и недоволна от невъзприемчивостта на твърде плоския квадрат, ябълката го блъска и го запраща да се върти и пърха нависоко в онова мистериозно трето измерение. В началото квадратът не може да разбере какво се е случило; това е в пълен разрез с всичко, което е преживявал досега. Накрая обаче той разбира, че гледа Плосколандия от една необичайна, но удобна позиция: „отгоре“. Той може да гледа в затворени стаи. Може да гледа в плоските си познати. Наблюдава своята вселена от една уникална и смайваща перспектива. Пътуването през друго измерение предоставя като допълнително предимство нещо като рентгеново зрение. Накрая нашият квадрат бавно се спуска на повърхността като падащ лист. От гледна точка на неговите познати плосколандци той е изчезнал необяснимо от затворената стая, а после обезпокояващо се е материализирал отникъде. „Небеса! — казват те. — Какво стана с теб?“ Той се усеща, че им отговаря: „Мисля, че бях горе.“ Те го потупват и го успокояват. Халюцинациите винаги са били характерни за неговото семейство.

Когато се отдаваме на подобни междуизмерни разсъждения, няма нужда да се ограничаваме само до две измерения. По примера на Абът можем да си представим свят с едно измерение, където всички са обикновени линии, или дори вълшебния свят на нулаизмерните животни — точките. Но може би по-интересен остава въпросът за наличието на повече измерения. Възможно ли е да съществува четвърто физично измерение^[9]?

Можем да си представим, че създаваме куб по следния начин: взимаме една линия с определена дължина и я преместваме перпендикулярно на самата нея на същата дължина. Това прави квадрат. Преместваме квадрата няколко пъти — на същата дължина и перпендикулярно на лицето му — и вече имаме куб. Знаем, че този куб хвърля сянка, която обикновено рисуваме като два квадрата със свързани върхове. Ако разгледаме сянката на куба в две измерения, забелязваме, че не всички линии изглеждат равни, нито пък всички ъгли изглеждат прави. Триизмерният предмет не е съвършено представен при преобразяването му в две измерения. Това е цената, която се плаща, когато загубим едно измерение в геометричната проекция. Нека сега вземем нашия триизмерен куб и го пренесем перпендикулярно на самия него през едно четвърто физично измерение: не ляво-дясно, не напред-назад, нито горе-долу, а едновременно под прав ъгъл спрямо всички тези посоки. Не мога да ви покажа каква е тази посока, но мога да си представя, че съществува. В такъв случай бихме създали един четириизмерен хиперкуб, наричан още тесеракт. Не мога да ви покажа тесеракт, понеже сме ограничени в три измерения. Това, което мога обаче да ви покажа, е триизмерната сянка на тесеракт. Прилича на два вместени един в друг куба, като всичките им върхове са свързани с линии. Но за да бъде тесерактът истински, четириизмерен, всички линии трябва да са равни и всички ъгли да са прави.

Представете си вселена точно като Плосколандия, с тази разлика, че — без знанието на обитателите — тяхната двуизмерна вселена е извита през трето физично измерение. Когато плосколандците си правят кратки екскурзии, вселената им изглежда доста плоска. Ако обаче някой от тях върви достатъчно дълго време по съвсем права линия — или поне така му се струва — той ще се изправи пред велика мистерия: въпреки че не се е натъквал на преграда и не се е обръщал, по някакъв начин той се е върнал на мястото, откъдето е тръгнал. Двуизмерната му вселена трябва да е била деформирана, прегъната или извита през някакво тайнствено трето измерение. Той не може да си представи това трето измерение, но може да стигне до него по логически път. Добавете към всички измерения в тази история по още едно, и ще имате ситуация, която би могла да се отнася за нас.

Къде е центърът на Космоса? Има ли вселената край? Какво има отвъд? В една двуизмерна вселена, извита през трето измерение, няма център. Или поне не на повърхността на сферата. Центърът на такава вселена не е в тази вселена; той е на недостъпно място в третото измерение — вътре в сферата. И докато повърхността на сферата има ограничена площ, то тази вселена няма край — тя е крайна, но няма граници. А въпросът какво има отвъд е безсмислен. Плоските същества не могат сами да се измъкнат от двете си измерения.

Добавете към всички измерения по още едно и получавате ситуация, която може да се отнася за нас: представете си вселената като четириизмерна хиперсфера без център и край и без нищо отвъд нея. Защо всички галактики сякаш бягат от нас? Хиперсферата се разширява, започвайки от една точка. Подобно на четириизмерен балон, който се издува и така се създава все повече място във вселената. В даден момент след началото на разширяването се образуват галактиките и биват изнесени навън на повърхността на хиперсферата. Във всяка галактика има астрономи, а светлината, която те виждат, също е хваната на извитата повърхност на хиперсферата. Докато сферата се разширява, който и да било астроном в която и да било галактика би си помислил, че всички други галактики бягат от него. Никой няма привилегировани права^[10]. Колкото по-далеч е една галактика, толкова по-бързо се отдалечава. Галактиките са закрепени за пространството, а тъканта на пространството се разширява. А на въпроса „Къде в настоящата вселена се е случил Големият взрив?“ отговорът очевидно е: „Навсякъде“.

Ако няма достатъчно материя, която да предотврати безкрайното разширяване на вселената, тя би трябвало да има отворена форма, извита като седло с повърхност, която се простира до безкрай в нашата триизмерна аналогия. Ако вселената е затворена, светлината е уловена в нея. През двайсетте години на XX в. наблюдатели откриват далечна двойка спираловидни галактики в противоположната на М31 посока. Те се чудят дали е възможно да виждат Млечния път и М31 от другата страна — все едно да видите тила си чрез светлина, която е обиколила вселената. Сега знаем, че вселената е много по-голяма, отколкото си представят през 1920 г. На светлината би отнело повече време да обиколи вселената, отколкото е нейната възраст. А галактиките са по-млади от вселената. Ако обаче Космосът е затворен и светлината не може да излезе от него, би било напълно правилно да описваме вселената като черна дупка. Ако искате да знаете как изглеждат нещата вътре в някоя черна дупка, просто се огледайте наоколо.

По-горе споменахме възможността да можем стигнем от едно място във вселената до друго, без да се налага да изминем разстоянието между тях — просто като минаваме през тунелите на черните дупки. Можем да си представим тези тунели като тръби, минаващи през четвърто физично измерение. Не знаем със сигурност дали такива тунели съществуват, но ако е така, дали задължително трябва да стигат до друго място в нашата вселена? Или е възможно тунелите да са свързани с други вселени — с места, които иначе биха останали завинаги недостъпни за нас. Доколкото ни е известно, може да има много други вселени. Не е изключено те по някакъв начин са вместени една в друга.

Съществува една идея, която е странна, натрапчива и вдъхновяваща. Тя е една от най-прелестните догадки на науката или религията. Не разполагаме с никакви доказателства, които да я подкрепят — и такива може никога да не се намерят — и все пак тази идея кара кръвта да кипи. Тя твърди, че съществува безкрайна йерархия от вселени, така че ако проникнем в някоя елементарна частица в нашата вселена — например в някой електрон — може би ще открием, че той самият е една цяла затворена вселена. Вътре в него има огромен брой други, много по-малки елементарни частици, организирани в местния еквивалент на галактики и по-малки структури и самите тези елементарни частици представляват вселени на следващото ниво. И така до безкрай — безгранична регресия надолу, вселени във вселени. А също и нагоре. Нашата позната вселена от галактики и звезди, планети и хора би била една-единствена елементарна частица в следващата вселена по възходящ ред — първата крачка от още едно безкрайно връщане назад.

Това е единствената известна ми религиозна идея, която надминава безчетния брой безкрайно стари циклични вселени от космологията на индуистите. Какви биха били тези други вселени? Дали ще са изградени по други закони на физиката? Дали ще имат звезди, галактики и светове, или нещо много по-различно? Ще бъдат ли съвместими с някаква невъобразимо различна форма на живот? За да влезем в тях, ще трябва някак да проникнем в четвърто физично измерение, което със сигурност няма да е лесно начинание, но може би някоя черна дупка ще помогне. В близост до Слънчевата система може да има малки черни дупки. Балансирайки на ръба на вечността, просто ще скочим…