Олег Фейгин - Взрыв мироздания

• Название: Взрыв мироздания
• Автор: Олег Фейгин
• Жанр: Физика
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-906150-71-4

Что такое Большой взрыв и черные дыры? Когда загорелись звезды? Как возникли первые галактические звездные острова? Каков будет вселенский «конец света»? Эти и многие другие вопросы современной астрономии, астрофизики и космологии увлекательно и популярно рассматриваются с учетом самых последних научных данных, полученных на Земле и в космосе.

Книга повествует об истории открытия расширения Вселенной и возникновении нашего мира по сценарию Большого взрыва; освещает современный подход физики и космологии к понятиям пространства и времени, галактической и звездной эволюции.

Эта книга – кратчайшая история нашего мира от Большого взрыва до последних черных дыр и разрыва пространства – времени.

---

Глава 5. На просторах мультивселенной

Космос состоит из множества раздувающихся шаров – миров, которые дают начало таким же шарам, а те, в свою очередь, рождают подобные шары в еще больших количествах, и так до бесконечности.

Возможно, параллельно нашей Вселенной существует еще множество других вселенных, в которых действуют свои собственные физические законы…

Единственная проблема в том, что мы не способны заглянуть в другие вселенные, самым фактом своего рождения отгороженные от нас. Мы не можем наблюдать за ними, и эта невозможность удручает любого ученого.

А. Д. Линде. Рождение Вселенной

В последние годы термин Мультивселенная, а также его аналоги: Мультиверс, Мегамир, Мега-вселенная и Метавселенная появились в трудах целого ряда космологов, астрофизиков и философов. При этом многие из них уверены, что эта идея может стать одним из краеугольных камней новой модели мироздания.

Между тем этот необычный термин для мира, содержащего множество равноправных реальностей, придумал известный английский писатель-фантаст Майкл Муркок. В последнее время возникло много космологических сценариев возникновения и эволюции Мультивселенной. Однако в современную физику идея многомирности вошла в середине прошлого столетия совершенно необычным образом. Она появилась в научной работе аспиранта Принстонского университета Хью Эверетта, посвященной весьма необычному варианту квантовой теории измерений. Долгое время большинство физиков относилось к теории Эверетта настороженно, но затем некоторые видные космологи стали использовать понятие Мультивселенной в своих сценариях возникновения окружающего мира. Это сразу же вернуло интерес к идеи многомирности и позволило по-новому взглянуть на первые моменты рождения мироздания.

Так, согласно самому распространенному космологическому сценарию инфляционное расширение развилось практически сразу же после начала Большого взрыва, точнее, через один хроноквант, и длилось порядка одного хронокванта. На этом этапе существовал только физический вакуум, параметры которого сильно менялись из-за квантовых всплесков – флуктуаций. Далее развитие одной из флуктуаций привело к внутреннему скачку энергии с переходом в инфляционный режим расширения. В итоге возник молниеносно расширяющийся пузырек с первоначальным диаметром ячейки пространства – времени, который и стал зародышем нашей Вселенной.

Инфляция пузырька-предтечи была чрезвычайно кратковременной, и за ничтожно малое время его поперечник вырос до размеров нашей Вселенной. Далее наш новорожденный мир эволюционировал в соответствии со сценарием Фридмана – Ситтера – Гамова. Самое удивительное, что с течением времени темп расширения не только перестал падать, но, напротив, начал возрастать, что мы сегодня и наблюдаем. Случайные квантовые изменения структуры первичного физического вакуума приводят к возникновению исполинских областей пространства – времени (по-физически – континуума), которые в совокупности и составляют Мультивселенную. Флуктуация, которая рождает данный регион, выступает в качестве «встроенного» в него Большого взрыва.

Наша Вселенная принадлежит этой совокупности миров, но не имеет в ней особого статуса. Отдельные вселенные как бы вложены в единый пространственно-временной континуум наподобие матрешек, но разнесены в нем настолько, что не чувствуют присутствия друг друга.

Существование инфляционной Мультивселенной можно подкрепить и аргументами, выходящими за рамки собственно физики и космологии. Так почему бы не предположить, что природа случайным образом рождает множество параллельных миров, которые служат для нее своеобразным экспериментальным полем по созданию жизни…

Конечно, все эти мысли основаны на предположении, что жизнь возникает лишь в привычных для нас формах, но ведь других мы не знаем. Можно долго рассуждать о мыслящем океане или разумной плазме, но скорее всего разумная жизнь возможна только на белковой основе.

Жизнь возникла на небольшой планете, обращающейся вокруг рядовой звезды одной из рядовых галактик именно нашего мира по той простой причине, что этому благоприятствовало его физическое устройство. Другие миры в своем абсолютном большинстве для жизни приспособлены плохо – и потому мертвы, если не пусты.

Так микромир сомкнулся с макромиром. Космическая инфляция превратила одну крайность в другую. Неимоверно огромная Вселенная стала увеличенной копией неимоверно малого мира. Две бесконечности соединил уникальный процесс космологической инфляции.

Но было ли научным чудом рождение нашей Вселенной? Неужели это событие уникально и неповторимо? Почему бы наряду с этой Вселенной не существовать еще и множеству других мирозданий? В окружающем нас вакууме каждый момент возникает бессчетное число флуктуаций. И если вся наша Вселенная порождена таким пустяковым событием, как клокотание энергии в вакууме, то почему бы не предположить, что оно могло повторяться неисчислимое количество раз?

Может быть, наш мир – это лишь сгусток материи и энергии, вылетевший из запредельного мира, где непрерывно грохочут Большие взрывы, и невидимые лавины порождают очередную Вселенную, рассыпаясь в ней на миллиарды крохотных комьев – звезд, планет и галактик.

Подобная картина сотворения мира уже возникала в статьях многих известных физиков, а вот физические законы, дотоле употребительные лишь в микрокосме, мы впервые применили для всей нашей Вселенной в целом. Мы оправдываем этот хитрый прием тем, что Вселенная в начальный момент своего зарождения была спрессована в крохотной точке пространства размерами меньше атома.

Чем же можно подтвердить или опровергнуть высказанные идеи? Эксперименты, проведенные на сверхмощных ускорителях элементарных частиц, подтвердили, что теоретики во многом правы. Физический вакуум действительно наполнен энергией, заряжен ей. Время от времени в нем образуются сгустки, которые тут же исчезают. Этот процесс длится гораздо быстрее миллиардных долей секунды.

Законы природы не являются чем-то само собой разумеющимся, абсолютным. Их не было до появления Вселенной. Каждый мир мог бы развиваться по-иному, и всякий раз в нем возникали бы собственные законы природы. Теория множества вселенных разрешает загадку, как в результате вселенского взрыва могли возникнуть любые миры, ведь вариантов было множество. Однако родилась именно та, в которой появились звезды, планеты и даже жизнь.

Как зыбко то равновесие в природе, что установилось благодаря действию физических констант! Малейшего их изменения было бы достаточно, чтобы на бескрайних просторах не зародилось ни одного живого организма и уж тем паче ни одного разумного существа, способного эти спасительные для него законы природы открыть и надлежащим образом их сформулировать.

Вероятность появления вселенной, в которой может зародиться жизнь, составляет ничтожную долю процента. И все же она существует. Каждая из физических констант в нашей Вселенной получила единственно возможное значение. И как следствие этой череды нужных совпадений родилась жизнь! Все это объяснимо в мире вечных флуктуаций, где в фантастическом котле, расположенном где-то за пределами нашего мироздания, вновь и вновь, как пузыри, всплывают вселенные.

Получается, что Большой взрыв повторяется постоянно. Вселенная человечества вовсе не уникальна, она – всего лишь результат случайного совпадения обстоятельств. Почти все остальные вселенные, сколько бы их ни рождалось, могут быть жизненно неудачны и совершенно необитаемы. И потому никто не может оценить, насколько же неблагоприятны условия жизни в этих бесконечных пустынях. Иными словами, человечеству потрясающе повезло: мы вытащили самый крупный выигрыш в космической лотерее.

Рассуждая о Мультивселенной, можно допускать самые смелые теоретические построения. Вероятно, в других мирах если и возникают какие-то формы жизни, то совсем иные, нежели те, что зародились в нашем уголке Метагалактики. Чем-то трудности, возникшие в космологии, напоминают те самые проблемы, над решением которых бились биологи, пока Чарльз Дарвин не сформулировал свою теорию эволюции. Дарвин показал, что новые видовые признаки возникают по причине случайных наследственных изменений и их просеивания через сито отбора. Все эти модификации проходят суровую проверку. Только лучшие из них выдерживают естественный отбор. У особей, наделенных этими признаками, появляется свое потомство, которое столь же успешно конкурирует с другими представителями данного вида – таким образом укореняется тот или иной видовой признак. Движителем эволюции явилась простая комбинация мутационной изменчивости и естественного отбора. Этой комбинации вполне достаточно, чтобы объяснить эволюционные процессы.