Читаем Будущее человечества. Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия полностью

Согласно первоначальной картине, которую дал нам Эйнштейн, Вселенная — это громадный расширяющийся пузырь. Мы живем на оболочке этого пузыря. Согласно новой картине, которую дает теория струн, где-то там, вовне, существуют другие пузыри, каждый из которых описывается одним из решений струнного уравнения. Мало того, существует пена из вселенных, которые вместе составляют мультивселенную.

Многие из этих пузырьков микроскопические; они возникают в миниатюрном Большом взрыве и стремительно схлопываются. В большинстве своем они не имеют к нам никакого касательства, поскольку проживают свою короткую жизнь в вакууме космического пространства. Стивен Хокинг назвал это постоянное бурление вселенных в вакууме «пространственно-временной пеной». Так что пустота вовсе не пуста; она наполнена вселенными, находящимися в непрерывном движении. Как ни странно, это означает, что даже внутри наших тел происходят колебания пространственно-временной пены, но они настолько малы, что мы остаемся в счастливом неведении.

Больше всего в этой теории поражает такое предположение: если Большой взрыв произошел однажды, он может происходить снова и снова. Возникает новая картина — дочерние вселенные отпочковываются от материнских, а наша Вселенная не что иное, как крохотный кусочек какой-то гораздо более крупной мультивселенной.

(Иногда крохотная часть пузырьков-вселенных не растворяется вновь в вакууме, а невероятно расширяется благодаря темной энергии. Возможно, именно так появилась наша Вселенная — а может быть, она возникла в результате слияния двух пузырьков или разделения одного пузырька на несколько пузырьков меньшего размера.)

Как мы видели в предыдущей главе, высокоразвитая цивилизация, быть может, сумеет построить гигантский ускоритель частиц размером с пояс астероидов, способный открыть кротовую нору. Если стабилизировать кротовую нору отрицательной энергией, из нее, возможно, получится путь в иную вселенную, которая сможет стать для цивилизации убежищем. Мы уже говорили о создании отрицательной энергии при помощи эффекта Казимира. Но еще одним источником отрицательной энергии могут стать высшие измерения. Они послужат двум целям: с их помощью можно изменить значение темной энергии, предотвратив Большой разрыв, или создать отрицательную энергию для стабилизации кротовой норы.

В каждом пузыре-вселенной, из которых состоит мультивселенная, действуют свои законы физики. В идеале, конечно, хотелось бы попасть в параллельную вселенную, туда, где атомы стабильны (и наши тела не распадутся сразу же), а темной энергии при этом намного меньше. Тогда вселенная расширится — в достаточной степени, чтобы остыть и дать возможность сформироваться пригодным для жизни планетам, но не настолько, чтобы это расширение ускорилось и перешло в раннее Большое замерзание.

Инфляционная модель Вселенной

На первый взгляд такие рассуждения кажутся абсурдными, но последние космологические данные со спутников, кажется, подтверждают эту картину. Даже скептики вынуждены признать, что идея мультивселенной совместима с так называемой инфляционной моделью — гипотезой ускоренного расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва. Согласно этой модели, сразу после Большого взрыва имел место еще один взрыв, получивший название инфляции и создавший Вселенную за первые 10↑–33 с, что намного быстрее, чем в исходной теории. Эта идея, которую первыми предложили Алан Гут из МТИ и Андрей Линде из Стэнфордского университета, разрешила множество космологических загадок. К примеру, Вселенная представляется намного более плоской и однородной, чем предсказывает теория Эйнштейна. Но, если Вселенная пережила стремительное космическое расширение, она и должна была стать более плоской: так поверхность громадного надутого воздушного шара кажется нам плоской из-за размеров шара[81].

Кроме того, в какую бы сторону Вселенной мы ни посмотрели, мы видим практически одно и то же: Вселенная всюду одинакова. Это требует какого-то перемешивания различных ее частей, но, поскольку скорость света конечна, информации просто не хватит времени на преодоление таких огромных расстояний. Значит, Вселенная должна выглядеть комковатой и неорганизованной, ведь времени на перемешивание материи ей не должно было хватить. Инфляционная модель решает эту загадку, постулируя, что в начале времени Вселенная была всего лишь крохотным участочком однородной материи. Инфляция, расширив этот участок, создала то, что мы видим сегодня. А поскольку инфляция — это квантовая теория, существует небольшая, но ненулевая вероятность повторения этого события[82].

Хотя инфляционная модель с успехом объясняет экспериментальные данные, среди космологов по-прежнему идут споры о ее теоретическом обосновании. Значительное количество данных со спутников указывает на то, что Вселенная пережила период стремительной инфляции, но, что именно было движущей силой этой инфляции, неизвестно. Пока ведущим объяснением инфляционной модели служит теория струн.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Как работает Вселенная: Введение в современную космологию
Как работает Вселенная: Введение в современную космологию

Эта книга посвящена космологии – науке, недавно отпраздновавшей свое столетие. Она объясняет, почему мы уверены, что у Вселенной есть начало, где и когда произошел Большой взрыв, что означает разбегание галактик, как образовалось все, что нас окружает, от атомов до галактик, каково будущее Вселенной, существуют ли миры с другими физическими законами, что такое черные дыры и многое другое. Подробно рассказывается про то, что нам известно и что неизвестно про две таинственные сущности, которые вместе составляют более 95 % содержимого Вселенной – темную материю и темную энергию. Кроме того, показаны физические основы общей теории относительности и предсказанные ею эффекты.Книга ориентирована на широкий круг читателей, но некоторые ее разделы, в которых излагаются элементы нерелятивисткой космологии, требуют знания математики на уровне начальных курсов университета. Эту часть можно рассматривать как своеобразный учебник, в котором основные космологические решения получены без использования математического аппарата общей теории относительности.

Сергей Л. Парновский

Астрономия и Космос / Прочая научная литература / Образование и наука