Квантовый возраст

К этому моменту не было никаких зарядов, ни ядерных, ни электрослабых, а были лишь, сильные эффекты квантовой гравитации и был один заряд, соответствующий этому невообразимому гравитационному полю. И если был этот заряд, то, возможно, он был связан с кривизной столь же невообразимого одиннадцатимерного пространства. Спустя мгновение, когда Вселенной исполнилось 10^–35 с, она расширилась настолько, что температура ее упала на пять порядков (в сто тысяч раз), и родившиеся к этому времени кварки стали уже взаимодействовать. Соответствующая этому моменту энергия — порядка 10¹⁴ ГэВ. При этой энергии вступает в игру сильное взаимодействие и начинается синтез кварков, рождаются адроны, до бозонов и электронов еще далеко. По мере дальнейшего расширения Вселенной (пока мы находимся в адронной эре, понятие «по мере» соответствует тысячным долям секунды, масштаб времени пока еще очень плотный) вступают в силу слабые взаимодействия — начинается радиоактивный распад (например, распад свободных нейтронов на протоны, электроны и нейтрино), начинается лептонная эра. Когда возраст Вселенной приблизился к одной секунде, характерные энергии упали до 10^–3 ГэВ, рождение нейтронов становится затруднительным, но их энергии еще очень велики, чтобы они вступили в реакцию с протонами. Когда Вселенной исполнилось 100 с, энергия упала до 10^–4 ГэВ и начался синтез ядер, начинается эра гелия. С этого момента временнáя шкала сильно растягивается. Вселенная представляет собой «бульон» из ядер гелия, дейтерия, свободных электронов и нейтрино. Этот бульон эволюционирует уже очень медленно. Лишь спустя 106 лет, когда Вселенная расширилась настолько, что характерные энергии упали до 0,1 эВ (всего тысяча градусов), начинается образование атомов и вещество отделяется от излучения, от фотонов.

После этого начинается медленный процесс, который к 10¹⁰ лет после Большого Взрыва привел к образованию звезд и галактик, в том числе к образованию нашей галактики, нашей Солнечной системы, нашей Земли.

Пока модель Большого Взрыва работает хорошо, и в пользу этой модели есть свои космологические доказательства. Есть и трудности, но есть и неопровержимые факты. А теперь вернемся снова к мгновению 10^–43 с.

Сразу же после этого мгновения, как только Вселенная превысила планковский размер 10^–33 см, как только появились кварки и началось взаимодействие между ними, одиннадцатимерное пространство с его единственным зарядом сильной квантовой гравитации изменилось: семь размерностей пространства компактифицировались, скрутились в кольцо радиусом 10^–83 см.

С этого момента и по сегодняшний день мир воспринимается четырехмерным. Только лишь воспринимается, а в действительности он одиннадцатимерен, но лишь на таком недостижимо малом размере, как 10^–33 см!

Это примерно так же, как мы заболеваем гриппом, подхватив где-то вирус. Мы не можем видеть вирус невооруженным глазом, зато можем увидеть его в микроскоп, а электронный микроскоп открывает в вирусе целый мир. Ускорители — это те же микроскопы для изучения элементарных частиц. При обнаружении W-бозонов мы наблюдали события, происходящие на расстояниях 10^–16 см (радиус действия слабого взаимодействия), т. е. сегодня мы «видим» этот масштаб. Для этого, как уже говорилось, понадобились энергии порядка 100 ГэВ. Для того чтобы различить события, происходящие на расстояниях 10^–33 см, нам потребуется энергия 10¹⁹ ГэВ — энергия Планка. По поводу одиннадцатимерной теории Салам в одной своей лекции выделил курсивом слова: «Если эта теория верна, то, возможно, мы очень близки к окончательной, полной унификации всех сил… причем фундаментальные заряды оказываются в ней проявлениями скрытых размерностей пространства!» [Там же, с. 201].

* * *

Трудно сказать, по какому пути пойдут экспериментаторы, чтобы подтвердить или опровергнуть Теории Великого Объединения, которые сегодня создаются.

Работы как для теоретиков, так и для экспериментаторов впереди много. И здесь хочется повторить слова епископа Спрата, уже приведенные в начале книги и относящиеся к «третьему виду новых философов», узаконенных в качестве ученых лишь в XVII в., и снова сказать, что многое уже сделано и что «сомневаться… можно только в отношении будущих веков. И даже им мы можем спокойно обещать, что они ненадолго будут лишены плеяды пытливых умов, ибо перед ними лежит так четко намеченный путь; ведь им достаточно только вкусить этих первых плодов и вдохновиться этим примером».