Пейзажите на времето

Скъпи Джеф,

Няма да успея за Великден — просто имам прекалено много работа тук, в Калифорнийския технически институт. Последните няколко седмици бяха изключително вълнуващи. Работя с други двама души и наистина не искаме да прекъсваме изчисленията си, дори за почивка в Байа. Много съжалявам за това, защото исках отново да се съберем двамата с теб (ако разбираш какво искам да кажа!). Ще ми липсват бодливият кактус и чудесната суха жега. Съжалявам, може би следващия път. Кажи на Линда, че ще й се обадя да си побъбрим през следващите няколко дни, ако успея да намеря време. Има ли някакъв шанс вие, хора, да наминете насам за ден (или още по-добре, за нощ)?

След като нарушавам такова обещание, предполагам, би трябвало да ти разкажа какво ме развълнува толкова. Навярно един морски биолог като теб ще си помисли, че това не е от такова огромно значение — предполагам, че космологията не минава за нещо съществено в света на ензимите, титруваните разтвори и така нататък, — но за онези от нас, които работят в групата по гравитационна теория, то изглежда така, сякаш предстои истинска революция. А може би вече е избухнала.

Свързано е с проблем в астрофизиката, останал нерешен от много време. Ако във вселената има определено количество материя, тя е със затворена геометрия — което означава, че накрая ще престане да се разширява и ще започне да се свива поради гравитационното привличане. Тъй че известно време хората от нашия бранш са се чудили дали материята в нашата вселена е достатъчно, за да има затворена геометрия. Директните измервания на материята в нашата вселена засега са неубедителни.

Простото преброяване на светещите звезди във вселената дава малко количество материя, недостатъчно да затвори пространство-времето. Но несъмнено има много невидима маса, като например прах, мъртви звезди и черни дупки.

Ние сме съвсем сигурни, че в центъра на повечето галактики има големи черни дупки. Това обяснява достатъчно липсващата материя за затварянето на нашата вселена. Новото е в последните данни за това как далечните галактики се събират на куп. Тези купове в галактически мащаб означават, че в плътността на материята в нашата вселена има големи колебания. Ако галактиките се групират някъде в нашата вселена и плътността им стане достатъчно висока, тяхната местна пространствено-времева геометрия може да се обвие сама около себе си по същия начин, по който вселената ни може да се затвори.

Сега разполагаме с достатъчно доказателства, за да повярваме в старата идея на Томи Голд — че има части от нашата вселена, в които се намират достатъчно групирани на едно място галактики, които могат да формират своя собствена затворена геометрия. За нас те няма да са нищо особено — просто малки участъци, излъчващи бледочервена светлина. Червеният цвят се дължи на материята, която продължава да попада в тези купове. Шокиращото тук е, че тези колебания в местната плътност се определят като независими вселени. Времето за формирането на отделна вселена не се влияе от големината. То е равно на квадратен корен от Gn, където G е гравитационната константа, а n — плътността на свиващия се участък. И така, то не зависи от големината на минивселената. Малката вселена се затваря в себе си точно толкова бързо, колкото и голямата. Това означава, че всички различни по големина вселени се формират за едно и също количество „време“. (Определянето на това какво точно представлява времето по отношение на този проблем ще те накара да се напиеш, ако не си математик — а може би дори и ако си такъв.)

Въпросът тук е, че е възможно затворени вселени да съществуват вътре в нашата собствена. Всъщност, ще е забележителна случайност, ако нашата вселена е най-голямата от всички. Възможно е и да сме местен куп в някоя друга вселена. Помниш ли старото анимационно филмче за една рибка, погълната от друга, малко по-голяма, която на свой ред ще бъде лапната от трета, още по-голяма и така нататък, до безкрайност? Е, ние може да сме една от онези риби.

През последните няколко седмици събирам информация относно — или свързана с — тези разположени една в друга вселени. Очевидно светлината не може да прониква от една вселена в друга. Нито пък материята. Именно това означава затворена геометрия. Единствената възможност е някой вид елементарна частица, която да не се влияе от ограниченията на теорията на Айнщайн. Има няколко такива кандидати, но Торн (нашият велик старец) не иска да затъва в това блато. Казва, че било прекалено объркано.

Според мен, отговорът са тахионите. Те могат да избягат от по-малките „вселени“, намиращи се в тяхната собствена. Тъй че неотдавнашното откриване на тахионите има огромно значение за космологията. Засичат се трудно и ние не знаем много за тях. Те обаче ни дават директна връзка със затвореното пространство-време в нашата вселена, затова и работя толкова усилено върху проблема. В това се крие шанс за първокласно откритие. Тук имаме ужасни проблеми, с гладната стачка и големия пожар в Лос Анджелис. Навярно при настоящото положение в света никой няма да даде и пукната пара за откритието. Но такъв е животът на учения.

Съжалявам, че ти разказах всичко това толкова надълго и навярно безсмислено за теб, но за мен проблемът е ужасно вълнуващ и се увлякох. Във всеки случай, съжалявам за Байа. Надявам се скоро да видя и двама ви.

С обич,

Кати