В поисках кота Шредингера. Квантовая физика и реальность

Идеи Больцмана не получили поддержки, но вариации на эту тему время от времени появлялись. В 1971 году появилась вариация, которая заинтересовала меня и о которой я написал в Nature 83. Она заключается в том, что есть вероятность того, что Вселенная рождается в огне, расширяется, а затем сжимается в ничто. Через два года Эдвард Трайон из Нью-Йоркского университета прислал в Nature статью, в которой развивал идею о том, что Большой взрыв является флуктуацией вакуума, но в сопроводительном письме указал мою

анонимную статью в качестве отправной точки для своих рассуждений 84. Поэтому меня особенно интересует именно эта космологическая модель, хотя, конечно, своим появлением современная идея Вселенной как флуктуации вакуума всецело обязана Трайону. Больше никто об этом и не думал, но, как он заметил в те дни, если Вселенная обладает нулевой

Цит. по: Science. 29 апреля 1983 года. Т. 220. С. 491.

Nature. Т. 232. С. 440, 1971.

Nature. T. 246. С. 396, 1973.

чистой энергией, то количество времени, которому она позволит существовать, соответствует формуле:

AEAt = Ah,

и может быть действительно очень большим. «Я не утверждаю, что вселенные, подобные нашей, встречаются часто, я лишь говорю, что ожидаемая частота не равна нулю, - заметил он. - Однако логика ситуации требует, чтобы наблюдатели всегда оказывались во вселенных, способных творить жизнь, а эти вселенные впечатляюще велики».

Десять лет на эту идею никто не обращал внимания, но в 1980-х годах люди начали воспринимать эту новую версию всерьез. Несмотря на изначальные надежды Трайона, расчеты показывали, что любая новая «квантовая вселенная», сформированная в качестве флуктуации вакуума, в действительности будет крошечным и краткосрочным феноменом, занимающим малый объем пространства-времени. Но затем космологи нашли способ, благодаря которому эта миниатюрная вселенная могла расцветать и существенно расширяться, и это расширение позволяло ей вырасти до размеров нашей Вселенной всего за мгновение. Слово «инфляция» в середине 1980-х годов стало одним из самых популярных в космологии, ведь именно инфляция объясняет, как миниатюрная вакуумная вселенная может вырасти до размеров Вселенной, в которой живем мы.

Инфляция и Вселенная

Космологов уже интересовали любые дополнительные частицы, которые могут существовать во Вселенной, ведь они всегда находятся в поисках «недостающей массы», необходимой, чтобы Вселенная стала замкнутой. Гравитино, каждое из которых весит примерно 1000 эВ, могут быть особенно полезны - помимо того, что они могут помочь замкнуть Вселенную, в соответствии с уравнениями, которые описывают расширение Вселенной после Большого взрыва, наличия этих частиц как раз достаточно, чтобы сформировать сгустки материи размером с галактики. Нейтрино с массой около 10 эВ как раз подходят, чтобы запустить рост этих сгустков материи до размера скоплений галактик, и так далее. Но космологи еще сильнее заинтересовались физикой частиц, поскольку последняя трактовка нарушения симметрии предполагает, что сама нарушенная симметрия могла быть движущей силой, которая прорвала наш пространственно-временной пузырь и способствовала его расширению.