Вселенная. Емкие ответы на непостижимые вопросы

А это вопрос, на который мы можем ответить, потому что, если рассмотреть вселенные, в которых намного больше темной энергии, чем в нашей, можно понять, что отталкивание в них было бы настолько сильно, что ничего бы не сгущалось, не было бы никаких галактик. В такой вселенной мы совсем не могли бы жить. А если рассмотреть вселенную, где темной энергии намного меньше, скажем, отрицательное количество, станет ясно, что такие вселенные сами по себе очень быстро коллапсируют, и в них не хватит времени, чтобы могла развиться жизнь. Это и будет объяснением для наблюдаемого в нашей вселенной количества темной энергии. Для тех, кому такой логический путь кажется некомфортным, отмечу, что рассуждения подобного рода мы используем постоянно для самых разных ситуаций.

Давным-давно Кеплер пытался объяснить, почему Земля находится на определенном расстоянии от Солнца, как мы знаем сегодня – 93 миллиона миль. Сначала он хотел рассчитать эту цифру исходя из фундаментальных принципов, из уравнений. Он не смог этого сделать, и мы знаем, что тому есть причина. Кеплер задавал неправильный вопрос. Есть множество планет на разном расстоянии от их звезд, и нет никакого фундаментального объяснения тому, что мы находимся на расстоянии 93 миллиона миль от нашей. Вместо этого правильный вопрос состоит в том, почему мы, человеческие существа, живем на планете, которая находится на расстоянии 93 миллиона миль от такой звезды, как наше Солнце.

И на этот вопрос мы можем ответить, если немного подумаем. Если вы будете жить на планете, расположенной намного ближе к звезде типа Солнца, будет невероятно жарко, настолько жарко, что наша форма жизни не сможет развиваться или выжить. Если вы будете намного дальше, будет намного холоднее. Опять трудно – нет жидкой воды, необходимой для нашей формы жизни. Так что мы знаем, почему мы живем на таком расстоянии – оно благоприятно для нашей формы жизни. Вот так это и объясняется.

Пример с планетами поднимает последний из вопросов, которых я коснусь. Пример с планетами звучит убедительно, потому что мы знаем, что во вселенной есть другие планеты. Но объяснение темной энергии, включающее другие вселенные, может оставить вас в неуверенности, потому что мы не знаем, существуют ли другие вселенные. Есть ли какой-то хотя бы мыслимый механизм появления других вселенных?

Хорошо, а как сделать одну вселенную? Вернемся к традиционному Большому взрыву. Происходит «взрыв» – раздувание пространства, которое распространяет материю и излучение по всем направлениям, вселенная расширяется, и наконец мы получаем все то, что привыкли видеть на темном ночном небе. Однако когда физики и астрономы попытались объяснить, что заставляет пространство расширяться, им пришлось нелегко.

И в 1980-х годах была выдвинута теория, называемая инфляционной космологией – о ней, без сомнения, расскажут здесь другие докладчики. В этой теории мы представляем себе, что было космическое топливо, в некотором смысле похожее на темную энергию, но куда более мощное. Оно называется полем инфляции, но название само по себе не имеет большого значения. Важно, что это поле в ранней вселенной произвело толчок наружу, который разнес все в разные стороны.

Красивая сторона этой теории состоит в следующем. Если пристально посмотреть на математику, выясняется, что энергии этого поля инфляции настолько много, что использовать его полностью практически невозможно. То есть, для одного Большого взрыва используется только часть. Но в процессе взрыва производится еще больше этого топлива, что генерирует другие Большие взрывы – создание других вселенных.

Тогда картина будет вот какой: происходит Большой взрыв, но он не уникален, за ним следует Большой взрыв за Большим взрывом за Большим взрывом за Большим взрывом, и каждый создает свою вселенную. Теперь, если мы вернемся к дискуссии о теории струн, можно увидеть, что в каждой вселенной будет свой вариант формы дополнительных измерений. Каждый вариант подразумевает свое количество темной энергии, и мы оказываемся в схеме мультивселенной. Причем мы находимся в этой вселенной, а не в другой, потому что значение темной энергии здесь совместимо с формированием галактик и всем прочим, необходимым для нашей формы жизни. Мы здесь, потому что нас не может быть нигде больше.

Теперь напомню, что, как я сказал в начале доклада, я не верю в эту идею. Благодарю покорно. Нет, нет, я только имею в виду, что никто не должен ни во что верить, пока не будет доказательств, наблюдательных подтверждений. Это убедительная последовательность теоретических идей. Она естественным образом вытекает из математического анализа. Можно ли вообще произвести наблюдение, которое позволит нам понять, правильно это или нет? Ответ, в принципе, положительный, и вот каким может быть это наблюдение.