Начало бесконечности. Объяснения, которые меняют мир

Более того, мы – редкая форма обычной материи. Самая распространенная ее форма – это плазма (атомы, распавшиеся на электрически заряженные компоненты), которая, как правило, излучает яркий видимый свет, потому что находится в звездах, а они достаточно нагреты. Мы же, мусор, в основном являемся источниками инфракрасного излучения, потому что в нас содержатся жидкости и сложные химические соединения, которые могут существовать только при гораздо более низких температурах.

Вселенная заполнена микроволновым излучением – это послесвечение Большого взрыва. Его температура – около 2,7 градусов по Кельвину, а это на 2,7 градуса выше самой низкой возможной температуры, абсолютного нуля, или примерно на 270 градусов Цельсия холоднее точки замерзания воды. Только при очень необычных условиях может найтись нечто холоднее этих микроволн. Во Вселенной, кроме разве что некоторых физических лабораторий на Земле, нет ничего, что бы было холоднее примерно одного кельвина. В лабораториях же была достигнута рекордно низкая температура – ниже одной миллиардной доли кельвина. При таких исключительных температурах свечение обычной материи фактически гасится. Получающаяся «несветящаяся обычная материя» на нашей планете – вещество чрезвычайно экзотическое для Вселенной в целом. Вполне возможно, что внутренняя часть холодильных камер, сконструированных физиками, – самое холодное и темное место во Вселенной. Нет, оно далеко не обычное!

А как выглядит обычное место во Вселенной? Предположим, что вы читаете эти строки на Земле. Мысленно перенеситесь вверх на несколько сотен километров. Вы окажетесь в несколько более типичной для космоса среде. Но вас все еще будет греть и освещать Солнце и в половине вашего поля зрения все еще будут твердые тела, жидкости и мусор с Земли. В обычном месте во Вселенной всего этого нет. Так что перенеситесь еще на несколько триллионов километров в том же направлении. Теперь вы оказались настолько далеко, что Солнце выглядит так же, как все остальные звезды. Вокруг вас гораздо холоднее, темнее и пустыннее, и мусора вблизи не видно. Но и это не самое обычное место: вы все еще в галактике Млечный Путь, а большая часть мест во Вселенной не принадлежит ни одной из галактик. Продолжайте удаляться, пока не выйдете далеко за пределы Галактики – скажем, на сто тысяч световых лет от Земли. С такого расстояния вы не смогли бы увидеть Землю, даже на пределе возможностей самого мощного телескопа, когда-либо построенного человеком. Но небо у вас над головой все еще представлено в основном Млечным Путем. Чтобы попасть в обычное для Вселенной место, вам придется представить, что вы как минимум в тысячу раз дальше, чем сейчас, далеко в межгалактическом пространстве.

И каково же там? Представьте себе пространство, условно разделенное на кубы размером с нашу Солнечную систему. При наблюдении из такого типичного куба небо было бы черным, как смола. Ближайшая звезда оказалась бы так далеко, что, взорвись она как сверхновая, вы, глядя прямо на нее, не заметите даже слабого проблеска, когда ее свет достигнет вас. Настолько велика и темна Вселенная. А еще в ней холодно: держится та самая температура 2,7 кельвина, при которой замерзают все известные вещества, кроме гелия. (Считается, что гелий остается в жидком состоянии вплоть до абсолютного нуля, если только он не находится под очень сильным давлением.)

А еще Вселенная пуста: концентрация атомов там ниже одного на кубический метр. Это в миллион раз меньше концентрации атомов в межзвездном пространстве, а там атомы встречаются реже, чем в самом высоком вакууме, который только может создать человек. Практически все атомы в межгалактическом пространстве – это атомы водорода или гелия, так что химических превращений там нет. Там не могли бы развиться ни жизнь, ни разум. Там ничто не меняется, ничего не происходит. И так в каждом кубе, и если бы вы изучили миллион кубов подряд в любом направлении, ничего бы не изменилось.

Холод, темнота, пустота. Эта невообразимо пустынная среда и есть типичное место во Вселенной и еще одна мера нетипичности Земли и ее химического мусора в буквальном физическом смысле. Вопрос вселенской важности этого типа мусора скоро перенесет нас обратно в межгалактическое пространство. Но сначала позвольте вернуться к метафоре «Космического корабля Земля» в ее буквальном физическом понимании.