Знак вопроса, 1993 № 1-2

3. Вселенная в атоме

Мы часто и подолгу задумываемся над вопросом: как устроен физический мир в своей глубинной основе? Куда может привести нас бесконечность движения в недра материи? Молекулы, атомы, ядра атомов, протоны, электроны и нейтроны?.. Что же дальше?

А если двинуться в «другую сторону»? Уходят в бесконечность этажи мироздания. На одном из них планеты и планетные системы со своими светилами, на другом — галактики и галактические скопления, на третьем — Вселенная. Где границы этого огромного мира, существуют ли они?..

Мы живем в геометрически трехмерном мире. И очень может быть, что этот мир, затерянный где-то в середине Большой Бесконечности Мироздания, — лишь ничтожный кирпичик мира, а наш мир, в свою очередь, состоит из невообразимо большого числа миров, которые мы считаем частицами. И так до бесконечности как вширь, так и вглубь.

Но если, как писал поэт, каждая из элементарных частиц — мир, то, вероятно, внутри каждой из них светят мириады звезд, освещающих неисчислимое множество планет. Среди них могут быть и такие, которые населены разумными существами, способными размышлять о бесконечности окружающего их мира… Кстати, подобную идею высказал еще в V веке до н. э. греческий мыслитель Анаксагор, который говорил, что в каждой частице, какой бы малой она ни была, «есть города, населенные людьми, обработанные поля и светит солнце, луна и другие звезды, как у нас».

Итак, хотя представление о «множественности миров» уже веками витает в умах, однако научное обоснование оно получило лишь в последние десятилетия при исследовании свойств замкнутой Вселенной или так называемого замкнутого мира Фридмана, возможность существования которой (которого) вытекала из гравитационных уравнений общей теории относительности.

Замкнутый мир — это такая область Вселенной, где взаимное притяжение всех находящихся в нем тел — звезд, межзвездного газа и пыли, галактик и их совокупностей — равно энергии их общей массы, т. е. энергии, которая заключена в веществе согласно известной эйнштейновской формуле: Е = М×С. Другими словами, наступает равенство инертной и гравитационной энергии. Плюс на минус — суммарная энергия (она же — масса) может стать сколь угодно малой и даже равной нулю. Тело же с нулевой массой — не более чем точка… Так огромная Вселенная может оказаться в почти замкнутом, по Фридману, мире, а ее внешние размеры могут быть микроскопическими и даже нулем. Разумеется, так кажется внешнему наблюдателю: малая масса локализована внутри сферы микроскопически малого радиуса. Для наблюдателей же изнутри все выглядит совершенно по-другому: внутри этой кажущейся «малой» сферы в принципе может помещаться целая Вселенная со всеми своими галактиками, звездами и скоплениями галактик.

Эта теория, позволяющая одни и те же объекты рассматривать и как элементарные частицы, и как макросистемы, получила развитие в трудах академика М. А. Маркова. Объекты, таящие или содержащие в себе вселенные, назвали в честь А. А. Фридмана фридмонами.

Возможность существования этих объектов вытекает из общей теории относительности. Для внешнего наблюдателя, например для нас, землян, фридмоны могут появиться в «образе» тяжелых элементарных частиц с массой, составляющей 10^-5 — 10^-6 г, размером около 10^-33 см и электрическим зарядом, равным заряду электрона. Фридмон может проявить себя и как микроскопическая «черная дыра». Теория допускает существование неограниченного числа фридмонов. Для того чтобы наша Вселенная стала микрочастицей-фридмоном, необходимо, что средняя плотность вещества была 10^-29 г/см. Пока регистрируемые данные несколько ниже — 10^-30 г/см, но, как отмечалось выше, во Вселенной может существовать электрически нейтральная «скрытая масса». В этом случае вполне возможно, что и мир, в котором мы живем, не что иное, как фридмон.

Важным моментом в данном случае является то, что фридмон в том виде, как он представляется в расчетах академика М. А. Маркова, еще не замкнут. Иными словами, у него имеется как бы горлышко, через которое можно попасть внутрь сферы и выйти из нее в другой внешний мир, т. е. в совсем иную вселенную. Следовательно, фридмоны представляют собой полузамкнутые миры.

Допустим, что наша Вселенная является фридмоном. Если бы в этом случае путешественник, улетев с Земли, смог проникнуть через «горлышко» фридмона наружу, он«…с удивлением обнаружил бы, что та вселенная, откуда он родом, представляется здесь микроскопическим объектом… Это новое пространство также может оказаться почти замкнутым и снова связанным микроскопической горловиной со следующим пространством… В принципе такая повторяемость микроскопического и макроскопического может быть неограниченной…», — писал академик М. А. Марков.