МОСКВА, 8 фев. Что такое Вселенная? Возможно ли путешествовать в параллельные миры? Было ли что-то до начала времени, и что будет «потом»? В День российской науки профессор БФУ имени Канта Артем Юров рассказал о некоторых современных научных теориях, местами граничащих с фантастикой.
Согласно современным представлениям, ранняя Вселенная пережила расширение (так называемую инфляцию) примерно 13,8 миллиардов лет назад. Инфляция — это фаза, когда Вселенная раздулась за ничтожно малую долю секунды (порядка 10⁻³⁵–10⁻³⁸ секунды).
По его словам, за время существования нашей Вселенной родилось невообразимое количество вселенных. Это число настолько велико, что его невозможно записать в привычной нам десятичной форме. А мы находимся внутри одного из «пузырьков» — области, где инфляция завершилась.
Когда эта картина впервые возникла, ученые пришли в ужас. Во-первых, непонятно было, как проверить такую модель; во-вторых, это казалось безумием. Физики пытались подправить уравнения, сохранив полезные предсказания инфляции, но убрав «ужас» порождения бесконечного количества вселенных. Это не удалось…хотя попытки до сих пор продолжаются.
Более того, выяснилось, что, если убрать этот эффект, исчезает и механизм образования галактик в нашей Вселенной. Дело в том, что галактики возникли благодаря квантовым флуктуациям, раздутым инфляцией и у ученых есть железные подтверждения этого факта.
«Если отрицать этот механизм, приходится отрицать и существование галактик — а они есть. Поэтому, скрепя сердце, физики были вынуждены признать: мы живем в крошечной части реальности, которая невообразимо превосходит все, о чем мы раньше мыслили», — объяснил профессор.
Физики Александр Виленкин и Жауме Гаррига в 2001 году подсчитали количество возможных вселенных. Позже Андрей Линде и Виталий Ванчурин уточнили эти расчеты.
«Представьте число — единицу с 244 нулями. Много ли это? В стакане воды молекул примерно — единица и 25 нулей. Примерно столько раз нужно зачерпнуть стаканом, чтобы вычерпать всю воду в океанах, морях, реках и озерах Земли. Число атомов в наблюдаемой Вселенной примерно единица и 80 нулей. А вот 10^(10^(244)) — количество возможных Вселенных — это вообще за гранью вообразимого. Это — единица, у которой не двести сорок четыре нуля, а число для записи которого нужно 10 в 244-й степени нулей», — рассказывает Юров.
То есть, если человек посвятит всю свою жизнь, без сна и отдыха, попытке представлять себе по одной вселенной в секунду, то за сто лет он сможет «обозреть» три миллиарда 153 миллиона 600 тысяч вселенных. Это число с «девятью нулями».
По мнению ученого, это означает, что практически все содержимое мультивселенной лежит за пределами того, что может вообразить человек.
Если пространство бесконечно, а количество возможных вариантов развития событий конечно, то все возможные «истории» повторяются бесконечное количество раз. Это первыми поняли уже упоминавшиеся Александр Виленкин и Жауме Гаррига, утверждает профессор БФУ.
«Это значит, где-то существуют миры «двойники» нашей Вселенной, и в этих мирах находятся наши копии. В то же время есть и неточные — «бракованные» — копии, где история пошла чуть-чуть иначе и там Александр Македонский дошел до Индии, а Трамп проиграл выборы», — сообщает Юров.
По его словам, физик Макс Тегмарк оценил расстояние на котором находится наш ближайший двойник, как 10^(10^(29)) метров (единица, у которой сто тысяч триллионов нулей).
«Расстояние до ближайшей «копии» нашей Вселенной астрономически велико, но она существует и это не метафора — это факт. Сможем ли мы когда-нибудь добраться туда? Это непростой вопрос; сейчас Вселенная расширяется с ускорением и если это будет всегда, то мы никогда не доберемся до наших двойников. А вот если ускорение исчезнет, то в далеком будущем свет от этих областей дойдет до нас. И мы сможем воочию увидеть свои копии. Только будет это очень и очень нескоро», — объяснил профессор.
Если вопросы альтернативных миров, истории и течения времени более или менее изучены, то вопрос, что было до возникновения Вселенной, также будораживший умы людей, так и не получил обоснованного ответа.
Философ Иммануил Кант считал, что допустить «начало времени» невозможно. Ведь, возникает вопрос «что было до?» Но невозможно допустить и вечность — ведь тогда до настоящего момента прошла бесконечность, что бессмысленно. Он заключил: время лежит за пределами разума.
«Но все куда сложнее. Когда мы спрашиваем «что было до Большого взрыва?» — мы делаем логическую ошибку. Время возникло вместе со Вселенной. Граница времени — это и есть начало», — объяснил Артем Юров.
Блаженный Августин еще в конце IV-начале V веков на вопрос «что делал Бог до Творения мира?» ответил: «Бог создал мир вместе со временем». Поэтому вопрос «что было до рождения Вселенной?» полностью лишен смысла, уточнил профессор. Очень четко это обстоятельство подчеркивалось такими легендарными космологами, как Яков Борисович Зельдович и Стивен Хокинг.
Если попытаться предсказать будущее Вселенной на миллиарды лет вперед, то тут стопроцентных научных прогнозов быть не может, но более интересной задачи для современной физики нет, считает Юров.
Все определяется параметром уравнения состояния — безразмерной величиной, равной давлению темной энергии, деленному на ее плотность энергии и на квадрат скорости света.
«Наблюдения показывают, что параметр очень близок к минус единице, но измерения периодически колеблются. Общепринятая точка зрения — это космологическая постоянная; и я тоже придерживаюсь этой позиции», — рассказал ученый.
Но иногда, по его словам, появляются данные, указывающие на то, что параметр чуть меньше минус единицы — тогда речь идет о фантоме.
«Если темная энергия — фантом, то будущее Вселенной драматично: ускорение будет нарастать, через десятки миллиардов лет оно достигнет такой силы, что начнет разрывать структуры все меньших масштабов — сначала галактики, потом звезды, планеты, атомы…», — объяснил профессор БФУ, добавив, что фантомы весьма сомнительны с точки зрения современной теоретической физики.
При других данных, если параметр равен минус единице, Вселенная будет вечно расширяться с ускорением, при этом постепенно остывая.
Однако недавно, появились данные о том, что этот параметр немного больше минус единицы. Такую темную энергию называют квинтэссенцией. Если данные подтвердятся, то будущее Вселенной становится совсем неопределенным. Вплоть до того, что расширение может смениться сжатием.
Источник: РИА