Предчувствия и свершения. Книга 3. Единство

Одновременно с построением дополнительных первых глав сценария выявлялись трудности и противоречия, приведшие к радикальному пересмотру того, что было достигнуто.

Новые вопросы

Прежде чем идти дальше, расположим все кадры сценария, в том числе новые начальные кадры, в порядке их следования. В таком виде он получил название стандартного сценария.

Усовершенствованный стандартный сценарий, так же как его первоначальный вариант, не говорит ничего о том, как Вселенная пришла в исходное сверхгорячее и сверхплотное состояние.

Стандартный сценарий не претендует и на описание эволюции Вселенной в состоянии суперобъединения. Первое конкретное высказывание о предыстории Вселенной состоит в том, что при остывании до температуры 10²⁹ К, сильное электромагнитное и слабое взаимодействия были объединены в единое поле.

Первый кадр фиксирует момент времени порядка 10^-35 с от начала расширения, когда температура падает до критического значения 10²⁸ К и происходит первое нарушение симметрии Великого объединения. С этого момента сильные взаимодействия отделяются от электрослабых, а лептоны от кварков.

Во второй переломный момент, через 10^-10 с от начала расширения, при температуре порядка 10¹⁵ К происходит следующий переход: электромагнитные взаимодействия отделяются от слабых.

Дальнейшая эволюция Вселенной происходит так, как это отображают последующие кадры сценария Большого взрыва, описанные выше.

Даже уточнения, введенные в стандартный сценарий эволюции горячей Вселенной, не позволили избавиться от целого ряда трудностей, выявившихся в ходе анализа этого сценария.

Прежде всего остался открытым вопрос о том, как Вселенная пришла в исходное сверхплотное, сверхгорячее состояние. Этот вопрос порожден самой теорией Фридмана. Ученые стремились узнать, что было до момента времени, с которого в теории Фридмана начат отсчет времени. Некоторые считают, что вопрос о том, что было до начала, не имеет физического смысла. Но такой подход кажется многим ученым не вполне удовлетворительным. Возможно, нужно привыкнуть к некорректности этого вопроса, как мы привыкли к недостижимости абсолютного нуля температуры, к принципу неопределенности в квантовой механике. Может быть, и пространство подвержено своеобразному квантованию и не может существовать размера или объема, меньше элементарного. Эти вопросы еще тревожат физиков, определяя дальнейшие задачи исследователей. Целью науки остаются поиски ответов на эти вопросы. Ответов, опирающихся на дальнейшее углубление в тайны Природы.

Остался и вопрос о первоначальной кривизне Вселенной. Мы помним, что наблюдения показывают чрезвычайную близость средней плотности материи в современной Вселенной к ее критическому значению, при котором Вселенная должна быть плоской, точнее, ее пространство должно соответствовать геометрии Евклида. Оценки показывают, что для существования современной Вселенной с ее наблюдаемым размером, равным 10²⁸ см, и лежащей в узких пределах средней плотностью материи необходимо, чтобы в начальный момент средняя плотность материи отличалась от критической средней плотности меньше чем на 10^-55 от ее величины. Эти же оценки подсказывают, что если бы в начальный момент средняя плотность материи отличалась всего на 10^-55 в меньшую сторону, то современная средняя плотность материи во Вселенной была бы столь малой, что образование звезд, планет и появление людей, задающих вопросы природе, было бы невозможно.

Если же средняя плотность материи была бы на 10^-55 больше, то Вселенная была бы замкнутой, а темп ее эволюции был бы очень быстрым, и ее расширение уже давно должно было бы перейти в сжатие, и Вселенная уже давно должна была сколлапсировать и превратиться в колоссальную черную дыру. При этом ускоренном темпе эволюции не хватило бы времени на возникновение современных звезд и на зарождение жизни.

О ее дальнейшей судьбе на основе имеющихся знаний нельзя сказать ничего определенного.

Стандартный сценарий не может объяснить причин изотропии реликтового излучения, того, что оно приходит со всех сторон одинаковым. Опыты показали, что если учтено влияние движения Земли, то реликтовое излучение одинаково во всей небесной сфере с погрешностью меньшей, чем одна десятитысячная. Трудность объяснения этого экспериментального факта состоит в том, что в период, непосредственно следующий за Большим взрывом, Вселенная, согласно стандартному сценарию, расширяется так быстро, что невозможно уловить причины ее начальной однородности. Но именно это необходимо для объяснения изотропии реликтового излучения.