Уродливая Вселенная. Как поиски красоты заводят физиков в тупик

Наши знания о ранней Вселенной ограниченны, поскольку мы мало знаем о веществе при температурах и плотностях, превышающих те, что мы до сих пор способны были исследовать. Правда, мы можем экстраполировать свои теории – Стандартную модель и согласованную космологическую, – предполагая, что они продолжают работать точно так же. И если мы экстраполируем поведение вещества на все более ранние времена, то должны экстраполировать вместе с тем и поведение пространства-времени.

Согласно наиболее распространенному на сегодняшний день сценарию экстраполяции в прошлое, Вселенная когда-то прошла через быструю фазу расширения, известную как «инфляция». Инфляция вызывается особым, новым полем – инфлатонным, – чей эффект выражается в ускорении расширения Вселенной. Инфлатонное поле раздувает Вселенную подобно темной энергии, только куда быстрее. Когда инфляция прекращается, энергия поля переходит в частицы Стандартной модели и темную материю. А дальше история Вселенной продолжает развиваться так, как мы обсуждали в четвертой главе.

В пользу инфляции есть некоторые свидетельства, но не исчерпывающие. Тем не менее физики продолжили эту экстраполяцию еще дальше – до так называемой бесконечной инфляции. Согласно этой теории, наша родная Вселенная – всего лишь лоскуток в гораздо большем (на самом деле бесконечно большом) пространстве, которое раздувается и будет раздуваться вечно. Но поскольку инфлатонное поле подвержено квантовым флуктуациям, могут возникать пузыри, где инфляция заканчивается, и если такой пузырь станет достаточно крупным, в нем могут сформироваться галактики. Наша Вселенная содержится в таком вот пузыре. Снаружи нашего пузыря пространство все еще расширяется, а случайно возникающие квантовые флуктуации порождают и другие пузыри-вселенные – и так вечно. Все эти пузыри составляют мультивселенную. Если предположить, что эта теория верна, говорят защитники мультивселенной, значит, иные вселенные должны быть столь же реальны, как и наша.

Идее вечной инфляции почти столько же лет, как и идее инфляции вообще, – она возникла как непреднамеренный побочный результат первых инфляционных моделей в 1983 году[63]. Но бесконечная инфляция привлекала мало внимания вплоть до середины 1990-х годов, когда специалисты по теории струн нашли ей применение. Сегодня большинство исследуемых инфляционных моделей приводят к возникновению мультивселенной, хотя и не все⁸².

В мультивселенной, возникающей в теории вечной инфляции, при бесконечной повторяемости, обеспеченной квантовыми флуктуациями, все, что может произойти, рано или поздно произойдет. Теория бесконечной инфляции, таким образом, подразумевает, что существуют вселенные, в которых история человечества разыгрывается по какому угодно сценарию, согласующемуся с законами природы. В некоторых из таких вселенных вам казалось бы это логичным.