Всё начинается с крошечного рубца — тонкого туннеля, который соединяет две вселенные. В квантовой космологии давно обсуждают, что наша замкнутая вселенная могла родиться из «ничего» путём туннелирования (это когда система преодолевает барьер, непреодолимый по обычным меркам). Но что, если это не совсем «ничего», а след, оставшийся после отделения от родительской вселенной?
В новой работе учёные предлагают «рецепт малого горлышка». Рождение вселенной они описывают не как появление из точки, а как отшнуровывание от родительской вселенной через тонкий туннель. Чтобы не возиться с полной геометрией, авторы берут упрощённую модель замкнутой вселенной с положительной космологической постоянной (энергией пустоты, которая расталкивает пространство) и добавляют туда крошечную порцию излучения. Эта добавка создаёт два поворотных момента: внутренний — очень близкий к нулю, и внешний — большой, как будущий размер вселенной. Накладывая особые условия на начальный размер, авторы отсекают нежелательные решения и выделяют именно туннелирующую ветку. Когда добавка стремится к нулю, их рецепт плавно переходит в стандартное туннелирование «из ничего».
Такой подход связывает две конкурирующие идеи: туннелирующую волновую функцию, предложенную Александром Виленкиным, и волновую функцию без границ Джеймса Хартла и Стивена Хокинга. Оказывается, выбор способа описания времени в интеграле по путям может давать либо растущие ветви (как у Хартла–Хокинга), либо туннелирующие. Крошечное горлышко становится тем мостиком, который позволяет перейти от одного описания к другому, не прибегая к загадочным граничным условиям на нулевом размере.
В квантовой механике туннелирование происходит мгновенно: частица не тратит время на проход под барьером, она просто «исчезает» с одной стороны и «появляется» с другой.
В романе Грега Бира «Эон» люди обнаруживают туннель в параллельную вселенную, оставленный древней цивилизацией — чем не «малое горлышко» в космическом масштабе?