Как ни велик был кризис в физике, разразившийся в 1911 году, сегодня гравитационный коллапс поставил физику перед лицом еще более грандиозного кризиса. Стоит вопрос не только о судьбе вещества, но и о судьбе самой Вселенной.

Широко распространено мнение о том, что классические законы гравитации Эйнштейна на малых расстояниях должны превращаться в соответствующие квантовые законы. Но Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц отмечают: «Область применимости уравнений Эйнштейна самих по себе никак не ограничена со стороны малых расстояний или больших плотностей материи в том смысле, что уравнения не приводят в этом пределе ни к каким внутренним противоречиям (в отличие, например, от классических уравнений электродинамики)» («Теория поля», 1973).

Возникает вопрос: как квантовые законы могут запретить гравитационную сингулярность? Как может смена классического описания на квантовое остановить или, более того, обратить вспять процесс коллапса гигантских масс, содержащих миллиарды миллиардов звезд, черных дыр и галактик? Известно, что квантовое описание в пределе постоянной Планка, стремящейся к нулю, должно превращаться в формализм классической физики. Квантовые эффекты обычно не противоречат классическим, а обогащают их, включая в себя как предельный случай. Трудно предположить, что переход от классического к квантовому описанию может изменить направление движения коллапсирующей звезды или всей сжимающейся Вселенной. Логично ожидать, что решение проблемы сингулярности должно находиться в рамках классических законов или может быть принципиально понятно с позиций классической физики.

Авторитет теорем Пенроуза — Хокинга, которые, по общему мнению, запрещали решение проблемы сингулярности в рамках ОТО, очень высок, хотя и оспаривался в свое время учеными из СССР. Хокинг пишет: «Наша работа вызвала массу возражений, частично со стороны советских ученых, которые из-за приверженности „марксистской“ философии верили в научный детерминизм, а частично и со стороны тех, кто не принимал саму идею сингулярностей как нарушающую красоту теории Эйнштейна. Но с математической теоремой не очень поспоришь...» («От большого взрыва до черных дыр», 1990).

Согласимся с Хокингом — с математической теоремой спорить нельзя, но отметим, что математика в данном случае применяется к физической модели гравитирующей системы, которая базируется на некоторых предположениях. Здесь бесспорность математических доказательств соединяется с сомнительностью физических допущений. Например, в свое время была доказана знаменитая математическая теорема об устойчивости планетных орбит Солнечной системы. Когда астрономы научились моделировать на компьютерах долговременную эволюцию орбит небесных тел, то оказалось, что наша планетная система достаточно неустойчива, а доказанная теорема имеет слабое отношение к Солнечной системе, потому что в теореме были приняты предположения (например, исключены «немногочисленные» резонансные орбиты), которые сделали ее слишком далекой от реальности.

Поэтому стоит внимательно присмотреться к условиям применимости теорем Пенроуза — Хокинга. Р. Пенроуз говорит про теоремы о сингулярности следующее: «Теорема II... применима только к пространственно компактной Вселенной, удовлетворяющей условию (неравенству), которое может выполняться и в реальной Вселенной, но которое невозможно проверить путем наблюдений». «С учетом уравнений Эйнштейна... требование IIв является энергетическим условием, которое (если еще Λ 0) очень разумно с физической точки зрения» («Структура пространства-времени», 1972).

Если перевести это на общепонятный язык, то получится следующее: если принять некие определенные физические условия, которые выглядят «разумными», особенно если космологическая постоянная равна нулю (или антигравитация отсутствует), то мы получим, что Вселенная при коллапсе должна сжаться в точку с бесконечной плотностью и кривизной. Важнейшую оговорку про «определенные физические условия» часто игнорируют. На самом деле полезные теоремы Пенроуза — Хокинга дают важный список таких условий, которые должны быть изучены, чтобы понять, какие из них в реальном мире могут нарушаться. Математические теоремы Пенроуза — Хокинга рассматривают как строгое доказательство неизбежности сингулярности в рамках ОТО, но, например, они не применимы к системам с антигравитацией или с положительной космологической постоянной, как отмечают сами авторы в совместной работе 1970 года.

Вообще говоря, открытие в конце XX века того факта, что Вселенная имеет космологическую постоянную больше нуля, уже делает условия, принятые в этих теоремах, достаточно сомнительными. А если будет доказано, что вблизи сингулярности возникает сильная антигравитация? Теоремы Пенроуза — Хокинга безусловно нарушаются при введении антигравитационного квантового поля возле сингулярности, но ситуация будет аналогичной, если антигравитация будет носить неквантовый характер.

Математические теоремы, доказанные в теоретической физике, имеют совсем другой уровень истинности, чем обычные теоремы Пифагора или Ферма. Математические теоремы в теоретической физике создают иллюзию строгости, гипнотически действуя на неискушенных физиков, но они не могут доказать реалистичность физической теории. Возможно, что ущерб, наносимый математическими теоремами в теоретической физике, перевешивает их пользу.