В природе одни и те же составляющие могут обретать различные формы в зависимости от среды, в которой они развиваются. Углерод сверкает, как драгоценный многогранный алмаз, или чернеет, как графитовая смазка. Вода предстает в виде нежных хрупких снежинок или сурового проливного дождя. Дергая за рычаги управления температурой и давлением в разные стороны, добавляя или убирая реагенты, запускающие определенные виды роста, подвергая облучению и изменяя другие внешние факторы, можно заставить вещества сжиматься или расширяться, размягчаться или затвердевать, превращаться из кристально прозрачных в загадочно темные. Чтобы увидеть последнее превращение, наденьте очки с фотохромными линзами и прогуляйтесь в солнечный день. Фазовые переходы, как называют подобные структурные преобразования, вызванные воздействием окружающей среды, повсеместно встречаются в природе.

Поэтому нет ничего странного в том, чтобы представить Вселенную – или, по крайней мере, отдельные ее части – проходящей через фазовый переход, который меняет ее состав и, следовательно, скорость расширения. Подобно воде и другим веществам, компоненты, наполняющие космос – будь то вещество или излучение, – имеют собственные уравнения состояния, которые описывают то, как они реагируют на перемены давления и другие изменения. Но космологические процессы сильно отличаются от, скажем, таяния льда на тротуаре: здесь само пространство реагирует на такие переходы, определенным образом меняя свою геометрию. Так, через несколько десятков тысяч лет после Большого взрыва переход от эпохи с преобладанием горячей материи к эпохе с преобладанием холодной материи постепенно сказался на скорости расширения пространства.

Как показал Виллем де Ситтер в своей работе 1917 года, пустая Вселенная все равно будет расти, если используемая версия общей теории относительности включает в себя член с космологической постоянной. Фактически космология де Ситтера, состоящая из пустого пространства, подпитываемого космологической постоянной, будет расти экспоненциально – гораздо быстрее обычного постепенного расширения Вселенной по Хабблу. Другой способ достижения той же цели – предположить, что пространство заполнено материей, обладающей отрицательным давлением. Наполните его субстанцией с отрицательным давлением, и его разорвет, как петарду.

В 1981 году физик из Массачусетского технологического института Алан Гут обратил внимание, что решением проблем горизонта и плоскостности, а также еще одной загадки, связанной с отсутствием во Вселенной магнитных монополей (магнитов с одним только северным или южным полюсом), может оказаться первичная фаза экспоненциального расширения. Мир космологов всколыхнула статья Гута «Инфляционная Вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности». В ней было показано, как ультракороткая эпоха сверхбыстрого расширения позволяет выровнять температуру и сгладить геометрию наблюдаемой Вселенной. Многие стали думать, что антропные рассуждения больше не понадобятся для решения проблем горизонта и плоскостности. Благодаря экспоненциальному росту во время короткого пребывания в метастабильном состоянии вакуума[104] космос мог бы сам решить свои проблемы.