Знание-сила, 2009 № 08 (986)

Несколько слов о предсказаниях инфляционной теории, описывающей гипотетическую (пока?) стадию эволюции Вселенной перед стадией горячего Большого Взрыва. Высказывания на эту тему Дэвида Шрамма и Ховарда Джорджи являются по меньшей мере спорными. Простые, а потому наиболее правдоподобные инфляционные модели в действительности приводят к характерным предсказаниям, которые в будущем вполне могут найти экспериментальное подтверждение. Среди этих предсказаний — существование реликтовых гравитационных волн во всех диапазонах частот, с периодами вплоть до времени жизни Вселенной. Есть и более тонкие предсказания, относящиеся к свойствам тех неоднородностей материи, из которых впоследствии сформировались структуры (галактики, скопления галактик и т. д.), а также к свойствам реликтовых гравитационных волн. Реликтовые гравитационные волны и некоторые предсказываемые инфляционной теорией особенности спектра возмущений материи (точнее, их отпечатки в реликтовом электромагнитном излучении и в спектре структур) будут, возможно, открыты довольно скоро. Это станет сильнейшим (хотя, строго говоря, не окончательным) аргументом в пользу инфляционной теории. В дальнейшей перспективе инфляционная теория (если она верна) может стать надежно подтвержденной наблюдениями.

Говоря об инфляционной теории, нужно подчеркнуть, что такой сценарий развития событий вполне может оказаться неверным. В конце концов, инфляционная теория — пока только гипотеза (хотя и согласующаяся со всем тем, что мы знаем о Вселенной; отметим в этой связи, что многие другие гипотезы, популярные в 80-х — начале 90-х годов, были отвергнуты на основании полученных впоследствии наблюдательных данных). Однако в любом случае есть хороший шанс, что со временем «миф о творении» заменится на теоретически обоснованное и экспериментально проверенное представление о том, как была устроена Вселенная до эпохи горячего Большого Взрыва, в самые первые мгновения своего расширения.

Расширение Вселенной ускоренными темпами

Из всего сказанного, мне думается, должно быть ясно, что говорить о конце физики элементарных частиц и космологии сегодня по меньшей мере преждевременно. Хотя пессимистический взгляд на будущее опровергнуть невозможно — природа может оказаться совсем не такой, как мы в общих чертах ожидаем, надежды на новые открытия могут не оправдаться — более обоснованным мне представляется прогноз, согласно которому в обозримой перспективе общая картина мира будет существенным образом расширяться.

Тем не менее взгляд Джона Хоргана в определенной степени отражает объективные процессы, происходящие в науке. Прежде всего наука развивается неравномерно. Между крупными открытиями лежат периоды осмысления и уточнения новых представлений, постепенного накопления знаний, совершенствования теории и эксперимента. По крайней мере, в некоторых областях эти периоды становятся все более и более растянутыми во времени. Например, современная теория элементарных частиц и их взаимодействий — Стандартная модель — была в весьма конкретном виде сформулирована в первой половине 70-х годов, и с тех пор она только подтверждалась, а необходимости в ее кардинальном расширении не возникало (были открыты «только» новые кварки и новые частицы, аналогичные электрону и электронному нейтрино, — т-лептон и соответствующее ему нейтрино; особняком стоит открытие нейтринных осцилляций). В этом смысле ученые, работавшие в этой области науки (в том числе в какой-то степени и я), действительно оказались «в списке опоздавших», а точнее, в «списке пришедших не вовремя».

Другое, хотя и связанное с предыдущим, обстоятельство, о котором говорит и Джон Хорган, — сравнительно медленное развитие экспериментальных исследований в таких областях, как физика элементарных частиц и (пока в меньшей степени) космология. Соответствующие приборы — ускорители, детекторы, наземные и космические телескопы — становятся все более и более сложными и дорогостоящими. К последнему факту можно относиться по-разному. С одной стороны, можно беспокоиться (или делать вид, что беспокоишься) о сиюминутном влиянии на карман налогоплательщика — и закрывать выдающиеся проекты, как это сделали в США со сверхпроводящим суперколлайдером, или не открывать новые крупные проекты вовсе, как это пока происходит в России. С другой стороны, можно всячески поддерживать создание сложных установок для нужд фундаментальной науки, понимая, что при этом возникают новые технологии самого передового уровня (на существующей технологической базе за границы познания не выйдешь), растет людской потенциал, повышается интерес общества к науке, обеспечивается приток молодежи в наукоемкие области и т. д. Второй подход мне представляется гораздо более дальновидным, но в любом случае замедление темпов экспериментальных исследований — неизбежность.