PRO парадоксы науки

Первично устойчивое состояние вакуума в результате флуктуации топологии (образования пузырька) стало неустойчивым по отношению к нашей вселенной. Эта неустойчивость приводит к тому, что внутри пузырька вакуум начинает изменять свойства, стремясь к новому устойчивому пределу. Этот процесс перестройки вакуума сопровождается гигантским выделением энергии, в результате чего пузырек-вселенная начинает расширяться с колоссальной скоростью. Этот процесс можно интерпретировать как своеобразный взрыв вакуума – взрыв пустоты!

Таким образом, теория струн устраняет главный парадокс в космологическом сценарии Большого взрыва, связанный с наличием изначальной сингулярности с бесконечными значениями плотности материи и энергии.

Моделируя историю Вселенной до точки Большого взрыва, физики надеются с помощью суперстринговых представлений сформулировать основные принципы, предопределяющие историю Вселенной и объясняющие природу изначальной сингулярности. Может быть, теория струн позволит как-то сгладить сингулярность точки Большого взрыва и зафиксировать начальные условия в ней или, как предвидят ученые, рассуждая о возможных сценариях развития теории струн, показать, что Вселенная вечно пульсирует.

Смогут ли суперструнные построения прояснить вопрос о рождении нашего мира, покажет будущее. Пока еще из двух различных областей науки, разделенных пропастью масштабов – физической космологии и физики элементарных частиц, – не поступало подтверждений или опровержений этой очень странной теории, где возникновение Вселенной чем-то напоминает раскручивание невообразимо малой суперструнной пружины, спрятанной до поры до времени в досингулярной эпохе эволюции мироздания. И здесь теория суперструн приводит нас к совершенно фантастическому образу квантовых мембран, плывущих в пространстве-времени иных измерений.

Конечно, даже развитому физико-математическому воображению теоретиков непросто в деталях представить, что многомерная мембрана нашей вселенной парит в еще более многомерном пространстве, как некое подобие гигантской медузы в безбрежном океане сверхпространства. В соответствии с мембранной моделью Вселенная перед Большим взрывом была почти идеальным зеркальным изображением самой себя после него. Бесконечно давно она была почти пуста: ее заполнял лишь невероятно разреженный хаотический газ из вещества и излучения. Но время шло, силы возрастали и стягивали материю воедино. Случайным образом материя скапливалась в некоторых участках пространства. Там ее плотность в конечном счете стала настолько высокой, что начали образовываться своеобразные гравитационные «провалы» пространства-времени. Вещество внутри таких областей оказывалось отрезанным от окружающего пространства, поскольку Вселенная разбивалась на обособленные части. В этой модели мироздания и сам Большой взрыв, возможно, был результатом соударения нашей и параллельной мембран.

Эта модель некоторым физикам кажется настолько привлекательной, что они отстаивают предположение о циклических мембранных столкновениях. Входя в контакт, эти вселенские мембраны как бы сжимаются в направлении, перпендикулярном направлению движения, а их кинетическая энергия преобразуется в материю и излучение. Это соударение двух, а может быть, и нескольких мембран и порождает феномен Большого взрыва.

После взрывного взаимодействия мембраны расходятся и начинают расширяться с убывающей скоростью. Материя Большого взрыва эволюционирует от стрингов до сверхскоплений галактик, порождая разум, который и открывает тайны мироздания. В циклической модели силы притяжения замедляют до остановки движение расходящихся мембран, которые снова начинают сближаться, расширяясь при этом с возрастающей скоростью.