На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Космос

8 383 подписчика

Свежие комментарии

  • Сергей Бороздин
    Мой алгоритм - в статье на Самиздат и дзен "Библия как научный источник истории Мира"Единый алгоритм э...
  • дмитрий Антонов
    прошу прощения, меня тут небыло давно. А где Юрий В Радюшин? с Новым 2023 годомБыл запущен первы...
  • дмитрий Антонов
    жаль, что тема постепенно потерялась. а ведь тут было так шумно и столько интересного можно было узнать, помимо самих...Запущен CAPSTONE ...

О космосе, вселенной и коллайдере

Последний из могикан.
 
 
Ну, вот, наконец, маски сброшены и стало понято, зачем построили адронный коллайдер! Чтобы опровергнуть Эйнштейна, или вернее Фридмана. Мало того, что великих ученых полили грязью всех сортов и расцветок, что сегодня практически никто не помнит, в чем собственно состоят теории Эйнштейна, а то, что изучают в университетах под видом ОТО, никакого отношения к Эйнштейну не имеет. Я уж не говорю про Фридмана – это вообще неизвестно кто и звать его никак. При этом достопочтенная публика до сих пор уверена, что Эйнштейн великий ученый, но так называемое «научное сообщество» уже давно при упоминании его имени падает на пол и дергается в конвульсиях, и ядовитая пена зеленого цвета начинает идти у него изо рта.

Когда я оказался на Западе мне посчастливилось поработать с человеком, который был прямым учеником Энштейна, и через него я столкнулся с целой научной традицией, которая в это время тихо умирала в США, не получая ни финансовой поддержки для воспитания учеников, ни возможности трудоустроить тех немногих молодых аспирантов, кто все таки хотел заниматься построением единой теорией поля, так как эту задачу понимал Эйнштейн. Весьма немногочисленная молодежь, приезжавшая на семинары, находилась в состоянии уныния и обычно отвечала на вопросы весьма выразительным маханием руки. При этом в соседних кабинетах бурлила жизнь и дележка грантов среди тех, кто считал, что ОТО это просто одна из калибровочных теорий, а на упоминаие сингулярности в космологической модели Фридамана отвечали удивленным взглядом, мол кто это и советом изучить эффект Казимира и теорию Большого взрыва. Я в то время был поглощен своей теорией поля и, честно говоря, не сумел оценить по достоинству ту редкую удачу, которую мне предоставила жизнь, дав возможность пообщаться с таким людьми. Но что-то все таки начало передаваться и под самый конец я все таки сумел осознать то, что я оказался одним из последних учеников Эйнштейна второй генерациии, в дополнение ко всем остальным своим проблемам, успел почувствовать себя то ли последним могиканином, то ли последним атлантом, стоящим на уходящей под воду скале, последней оставшейся от уже исчезнувшего континента. Причем меня поразила та жестокость и цинизм, с которой система мэйнстримной физики расправлялась не со мной, я то как раз получил по заслугам, а с последними остатками когда-то славной, если не славнейшей научной школы. Чем же досадил Эйнштейн сильным мира сего и их научным лакеям? У меня есть одна теория политического свойства, но я пока не хочу её рассказывать, поскольку ее все равно надо рассматривать в контексте научных заслуг Эйнштейна. Причем для того, чтобы осознать эти заслуги необходимо вернуться назад лет на четыреста, а возможно и раньше.
Все началось с так называемого конфликта «науки и церкви». Кавычки в связи с тем, что стороны конфликта не были тем, кем они назывались. Наука была в этом конфликте представлена некими эзотерическими сообществами, или попросту говоря масонскими ложами, которые действительно покровительствовали ученым, а некоторые из них, подобно Базарову, даже сами резали лягушек и пускали ток через лягушачьи лапки. Все для того, чтобы найти подтверждение тому, что они и так давно знали- что бога нет или что он умер и никогда не воскреснет. Я прямо слышу, как не самый последний из них говорит мне в ответ на мои вопросы:
«Нет, это чересчур, обсуждение таких тем выходит за рамки научных дискуссий с профанами. Нет бога, и не было никогда. А есть вечная самоорганизующаяся Материя, высшей формой которой являются белковые тела и их высшая нервная деятельность этих высших белковых тел, которая есть электрический ток, бегущий по нервам-проводам. При этом, конечно, есть индивидуумы у которых эти провода проложены особенно удачно, а есть дефектные индивидуумы, которые придумывают себе боженьку, совесть и прочую мораль, чтобы скомпенсировать свою не слишком удачную электропроводку и замаскировать таким образом свою неспособность противостоять индивидуумам с правильной электропроводкой в войне всех против всех, которая и есть жизнь!» 
Ну а церковь была в основном представлена католиками и протестантами, о которых я не хочу говорить ничего плохого, но обращаю внимание на тот очевидный факт, что с точки зрения Православного христианина, католические и протестантские сообщества никак нельзя называть Церковью в Православном понимании этого слова. По определению. 
В то время, впоследствии оказавшемся временем подготовки ВАР (Великой Американской Революции) и ВФР (Великой Французской Революции), так называемым энциклопедистам стало известно, что некий Лавуазье сформулировал закон сохранения материи (массы). Он нагревал разные вещества в закрытой колбе, показав таким образом, что увеличение веса оксидов связано с поглощением кислорода из воздуха, а не с таинственным воздействием стихии огня, получившей название теплорода: - «Вот радость-то! Ура три раза! Вот она Материя Предвечная!» Правда впоследствии выяснилось, что этот эффект обнаружил и описал некий Ломоносов, но «these Russians вечно лезут со своим приоритетом – rossia rodina slonov!». 
При этом надо вспомнить, что, как известно, ВФР, впрочем, как и ВАР, была революцией не только антифеодальной, но и антикатолической, что в условиях Франции, где гугеноты были врагами традиционно католических народных масс, означало революцию прежде всего атеистическую, и подготовка к ней велась как раз энциклопедистами. Состояла она в частности в использовании науки, пользовавшейся большим уважением у набиравшей силу протестантской буржуазии, для развенчания основных католических догматов. Основным объектом этих атак стал, конечно, Генезис, теоретически общий для всех авраамических религий. При этом нельзя забывать, что в рамках Католичества отход от авраамического генезиса превратился в повод для преследований и геноцида целого народа в ходе альбигойского крестового похода. 
Особенно яростным атакам подвергалось утверждение о сотворенности всего сущего в том числе и материи Одним Творцом. Причем, что существенно, из ничего – ех nihilo. Это, несомненно, было связано с тем, что вышеупомянутые энциклопедисты были интеллектуальными и духовными наследниками альбигойцев, считавших материю творением альтернативного божества, причем создавшего ее не из ничего, а из себя. Именно поэтому материя в определенных кругах стала эвфемизмом этого альтернативного божества, в просторечии именуемого Люцифером великими русскими поэтами Гумилевым и Блоком, хорошо потусовавшимся в этих самых ложах . Надо сказать, что это не только придало материалистической науке некую сакральность в глазах весьма влиятельных и амбициозных политических сил, но и обеспечило внимание к ней их политических конкурентов. Католическая Церковь, например, конечно, отрицала противоречие генезиса и достижений науки, но по мере сил портила жизнь отдельным ученым. Но, так как ее авторитет был подорван попытками подменить собою государство в средние века, она не смогла сформулировать адекватный ответ на вызовы времени. С другой стороны Православная Церковь после падения Константинополя находилась в столь глубоком интеллектуальном кризисе, что говорить о ее участии в этих дискуссиях просто не приходится. Хотя поразившее самого Эйлера удивительно точное применение Ломоносовым для рассмотрения проблемы теплорода философского аппарата, в частности «бритвы Вильяма из Оккама», позволяет говорить о том, что именно эта работа, сформулировавшая столь обрадовавший гностиков закон сохранения массы, парадоксальным образом была первым ответом Православной науки нового времени на задаваемые гностиками вопросы. 

Все эти обстоятельства предопределили развитие науки как антиклерикальной силы, хотя сами ученые зачастую были весьма религиозными людьми. Любые научные открытия, которые можно было истолковать в антиавраамическом смысле, с восторгом встречались эзотерическими сообществами и получали солидную финансовую поддержку в рамках так называемой благотворительности. Тем не менее, наука развивалась по своим собственным законам и, после того как Эйлер, Лагранж, и Мопертуи представили математическую формулировку закона сохранения энергии, импульса и момента, стало ясно, что эти законы являются следствием так называемой «симметрии» пространства и времени по отношению к бесконечно малым трансляциям системы координат. То есть, законы физики, выражаются математическими формулами, которые не должны зависеть от переноса начала системы координат в другую точку пространства и времени или от поворота осей на некоторый угол, так как все точки и направления равнозначны. А процесс установления системы координат нужен людям, как мысленный способ дать точкам пространства и времени имена и выразить законы физики с помощью математики. Оглядываясь назад эти законы христианин мог бы сформулировать так: 
«координаты и математика нужны только нам, грешным, для того, чтобы выразить законы физики языком математики, а Всеведущий Господь и так знает каждую точку по ее настоящему, истинному имени и Ему никакая математика не нужна и никаких формул при установлении законов природы Он не пишет.» 
Классическая механика, систематизировавшая законы физики открытые Ньютоном, являлась внутренне непротиворечивой частью физики, но она находится в неразрешимом противоречии с созданной Фарадеем и Максвеллом электродинамикой, утверждающей, что электрические частицы воздействуют друг на друга не непосредственно, а через промежуточный носитель, получивший название электромагнитного поля. Уравнения Максвелла, описывающие единым образом и распространение этого электромагнитного поля и взаимодействие с ним частиц, показали однозначным образом, что скорость распространения электромагнитных волн не зависит от системы координат, что прекрасно согласовывалось с сформулированного еще Галилеем принципом равноправия всех так называемых инерциальных систем отсчета, то есть движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно. Но ученые разделились на две партии :
одни считали, что электромагнитные волны это есть колебания некоего эфира, заполняющего пространство и способного увлекаться движущейся материей, что противоречило принципу Галилея о равноправии инерциальных систем координат, так как с этим эфиром можно связать преимущественную систему отсчета. Другие утверждали, что никакого эфира нет , а есть электромагнитное поле в пустоте и уравнения Максвелла надо немножечко подправить. 
Что тут началось! Какие эксперименты поставил Майкельсон, какие теории о кажущейся длине и кажущейся длительности придумали Лорентц и Пуанкаре! Какая блистательная математика, правда немножко неверная, была придумана, для того чтобы запихнуть реальность уравнений Максвелла в уютное, известное со времен Эвклида, так называемое «реальное» пространство и время.
И тут вылез «сумасшедший жиденыш из Швейцарии», уже однажды отличившийся применением явления капиллярности для анализа межмолекулярных сил и размеров молекул, и, с помощью дилетантски простых рассуждений и школьной математики, буквально на пальцах построил так называемую специальную теорию относительности (СТО), выводящую все результаты Лорентца и Пуанкаре из двух взаимосвязанных постулатов - обобщенного принципа Галилея и постоянства скорости света в любых так называемых инерциальных системах отсчета, в которых тело в отсутствии воздействующих на него сил остается в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Правда, при этом объективное, «реальное» пространство оказалось воображаемым, или вернее мысленным, так как не кажущаяся длина движущегося предмета менялась, а менялись все наблюдаемые длины в этой движущейся системе координат, то есть менялось само наблюдаемое пространство, а вышеупомянутое «реальное» пространство становилось принципиально ненаблюдаемым. При этом с точки зрения традиционного научного метода, созданного императором Юстинианом и Сэром Исааком Ньютоном, одним из наиболее важных результатов Эйнштейна становилось ограничение познания реальности научными методами, так как эфир, существование которого Эйнштейн хотя и не отрицал, но показал, что он не нужен для построения физической теории, оказался объектом, который не может быть объектом изучения научными методами. По сути дела СТО Эйнштейна представляло собой идеальный случай применения «бритвы» Вильяма из Оккама (а не «бритвы Оккама»), что в корне противоречило подходу Пуанкаре, который хотя и получил те же самые математические результаты, но утверждая, что эфир, хотя и принципиально не наблюдаем в эксперименте, может изучаться научными методами, поскольку он совершенно необходим для построения теории. Это делало СТО Эйнштейна теорией, прежде всего философской, так как она ставила вопрос о гнозисе, то есть о границах и способах человеческого познания реальности, которая из реальности наблюдаемой научными методами, превращалась в Реальность, которую изучать только научными методами принципиально невозможно. Как забавно читать современных философов, рассуждающих о чудачествах Эйнштейна, привлекавшего религиозную терминологию для обоснования того интуитивного прыжка от чувственного опыта к аксиомам удивительного количества построенных им фундаментальных теорий, который получил название «дуги Эйнштейна». Между тем без этого прыжка Эйнштейна и порожденных им теорий был бы невозможен тот протрясающий взлет фундаментальной науки в двадцатом веке, который весьма таинственным образом остановился в 70-х годах и сегодня сменился регрессом. Они просто не понимают, что то, о чем говорит Эйнштейн, описывая свою «дугу Эйнштейна», быть может, важнее самих теорий. 
Кроме того, поскольку кинематика, то есть способ описания движения и фундаментальное свойство пространства не может зависеть от движущегося объекта рассмотрения, в данном случае электромагнитного поля, скорость света оказалась скоростью распространения любых взаимодействий в пустом пространстве времени, а не только электромагнитного поля. 
С другой стороны реальность и физика в теории Пуанкаре распадалась на две несовместимые части - классическую физику частиц с кинематикой преобразований Галилея и физику поля, с кинематикой преобразований Лоренца. В теории Эйнштейна реальность и физика оказывались едиными и для электромагнитного поля и для всех других взаимодействий, правда, при этом, куда то подевалось «реальное» пространство и время, ход которого не зависел от наблюдателя. Сами понятия материи и духа начало немножечко рассыпаться и перемешиваться друг с другом, но в силу весьма определенных исторических причин, одной из которых была подготовка к мировой войне, эзотерические сообщества, несмотря на гневные вопли сторонников Пуанкаре, решили признать научные заслуги Эйнштейна. Они даже дали ему возможность защитить диссертацию и продолжить заниматься наукой не только в свободное от анализа патентов время. Результатом было то, что Эйнштейн к началу мировой войны сумел распространить свой эпистемологический подход, получивший название«дуги Эйнштейна», на анализ теории гравитации, со времен Ньютона неизменно ясно сформулированной и столь же неизменно неспособной ответить хоть на какой-нибудь вопрос о природе и механизме этого взаимодействия. Многочисленные попытки ввести непротиворечивую концепцию гравитационного поля оказались безуспешными, и теория гравитации оказалась единственным прибежищем теории дальнодействия, когда один объект мгновенно действует на другой удаленный объект. Причем особенно нетерпимое положение сложилось после создания СТО, когда стало ясно, что теория дальнодействия в сочетании с СТО противоречит закону причинности. И только сформулированный Эйнштейном в 1915 году принцип эквивалентности сил гравитации и так называемых сил инерции, согласно которому принципиально невозможно обнаружить наличие гравитационного поля в свободно падающем лифте достаточно малых размеров, позволил обобщить принцип относительности на неинерциальные системы отсчета и создать теорию гравитации, не нуждающуюся в принципе дальнодействия. Правда при этом появилось не гравитационное поле, а законы геометрии, способные меняться от точки к точке, причем дальнодействие исчезало, а уже похороненный закон причинности, согласно которому результат любого действия находится по отношению к нему в абсолютном прошлом, восставал из гроба в добром здравии. В результате появилась общая теория относительности, основанная на принципе ковариантности, согласно которому математическая формулировка законов природы не должна зависеть от инерциальности системы отсчета или отсутствия оной. 
Именно минимальность исходных предположений и логическая стройность теории Эйнштейна, освободив понятие времени от абсолютизации априори приписанных свойств, позволила, выявить взаимность связи свойств времени с законном причинности и даже его приоритетность. С христианской точки зрения это является особенно важным, так как именно причинность позволяет человеку осознать связь между грехом и последствиями греха, что является необходимым компонентом раскаянья. Таким образом именно ОТО полностью подтверждает точку зрения Православных святых, например Григория Нисского, которую он высказал более тысячи лет тому назад и согласно которой и Вселенная и управляющие ею законы природы созданы таким образом, чтобы способствовать раскаянью и спасению человека – образа и подобия Божия. 
Другой аксиомой ОТО или вернее очевидностью являлось утверждение, что при малых скоростях и массах ОТО должно переходить в Ньютоновский закон всемирного тяготения. Все, больше никаких предположений Эйнштейн при выводе уравнений ОТО не делал. Все остальные результаты были получены им в сотрудничестве с Марселем Гроссманом и Давидом Гильбертом с помощью безукоризненной логики и виртуозной математики. Но тогда, в 1915 году, когда после битвы на Марне стало ясно, что без России страны Антанты обречены на сокрушительное поражение и внимание всего мира было приковано к галлиполийской мясорубке и газовой атаке германской армии на Ипре, никто не мог понять все последствия для человечества этой публикации Эйнштейна, в которой он изложил основы ОТО. Эта работа в корне поменяла осознание человечеством своего места в мире и прежде всего на то, что возможно в этом мире, а что нет. То есть эта работа Эйнштейна раздвинула границы человеческого воображения и раскрыла новые возможности человеческого разума, а это уже не только физика. 
Самыми главными теоретическим результатами Эйнштейна были утверждения о том, что во первых пространство и время представляют собой неразделимое единство, получившее название пространство-время, а во вторых, что гравитация - это «геометрия» этого пространства-времени. То есть что любое материальное тело изменяет вокруг себя законы геометрии, как бы засасывая в себя эфир, в результате чего параллельные прямые перестают быть и прямыми и параллельными и начинают пересекаться, превращаясь в геодезические кривые. Причем эти результаты не зависят от того верна или нет ОТО Эйнштейна, так как ОТО, реализовав мечту Лобачевского и Римана, прежде всего раздвинуло границы человеческого воображения, границы того, что мы считаем возможным, и позволило человечеству взглянуть на себя и на свое место во вселенного действительно с метагалактической точки зрения. И даже если окажется, что ОТО не всегда адекватно описывает законы природы, воображение человека останется свободным от абсолютизации относительного
Сам факт того, что уже почти сто лет «научное сообщество», одержимое ненавистью к автору этой теории, предпринимает отчаянные усилия по ее дискредитации, включая подлог и фальсификацию доказательств, но не может выбросить идеи Эйнштейна на помойку, и они остаются основой любого цельного научного мировоззрения, говорит о том, что границы человеческого мышления остаются открытыми, а возможности человеческого разума и воображения неограниченными. До тех пор пока теория Эйнштейна остается одной из альтернатив, надежда на возвращение влияния науки на ближайшую судьбу человечества имеет под собой серьезные основания. Более того, есть очень серьезные основания полагать, что наука избавится от навязанной ей извне антиклерикальной роли и обретет второе дыхание, восстановив свои Юстиниановские корни «смиренномудрия».
Эти надежды в значительной мере связаны с той ролью, которую сыграл великий русский ученый Александр Фридман. Когда выяснилось, что космологические уравнения ОТО, сделавшие объектом изучения всю вселенную, стационарных решений не имеют, теория «предвечной материи» получила первый удар от своего любимого но приемного детища – науки. Но поскольку отсутствие решений означает только очередную неспособность науки ответить на вечные вопросы, а эзотерические сообщества вынуждены были заниматься непредвиденными последствиями затеянной ими мировой войны, в частности Великой Октябрьской Социалистической Революцией, никто не обратил внимание на то, что революция в физике грозит перевернуть не только социум, но и «мир идей». Истины «сакральной геометрии», считавшиеся незыблемыми со времен строителей египетских пирамид, а со времен Платона считавшиеся доказательством вечности и чистоты мира идей, оказались таким-же обманом органов чувств, как и вещество собственной задницы. 
Но когда Александр Фридман в 1921 году получил первые нестационарные решения космлогических уравнений ОТО, выяснилось, что наука как раз прекрасно может ответить на вечные вопросы, но этот ответ качественно совпадает с той картиной вселенной, которую рисует библейский Генезис, а предвечная материя вместе с пространством и временем стянулась в точку и исчезла. Выяснилось, что космологическое решение Фридмана имеет особенность в прошлом, когда размер вселенной, понимаемой как любые формы материи, включая пространство и время, доступные наблюдению научными методами, был равен нулю. Нулю! Zero!!! То есть ранее этого момента вселенной не было, и она была создана из ничего. Таким образом ОТО и Фридмановская космологическая модель представили картину истории Вселенной, качественно совпадающую с историей Творения, представленную в Генезисе Авраамовской традиции. Что конечно не позволяет говорить об идентичности этих космологий, но более не позволяет утверждать, что между Генезисом и научным методом существует неразрешимое противоречие. Более того, большинство религиозных людей представляют себе акт творения из ничего как абсолютно пустое пространство в котором внезапно появляются различные формы материи. Фридмановская космологическая модель показала , что ранее этого момента не было не только материи, но и пространства и времени, и можно только поражаться тому, что Православные Святые 7 века пришли к аналогичным выводам, совершенно из других соображений. Такого удара гностики конечно не простят Эйнштейну и Фридману никогда. 
Атака на ОТО началась сразу после опубликования статьи, но та роль, которую сыграл Эйнштейн и Бор в атомном проекте, его влияние на ход истории и устройство послевоенного мира, не позволили расправиться с ОТО пока он был жив. А вот достижения Александра Фридмана, как более явное опровержение гностического миросозерцания, «научное сообщество» постаралось проигнорировать практически сразу, хотя самому Эйнштейну потребовалось довольно значительное время для того чтобы осознать сделанное Фридманом открытие. 
Но после смерти Эйнштейна подмена ОТО так называемой квантовой гравитацией пошла полным ходом. При этом уравнения Эйнштейна брались как данность, но их начали применять для описания явлений, когда правая часть этого уравнения – тензор энергии импульса заведомо невозможно корректно сформулировать, а сами понятия измерения длины и продолжительности вступают в противоречие с законами квантовой механики. Возникавшие трудности преодолевались не модификацией математической формулировки ОТО на основе таких идей как принцип эквивалентности, а радикальным изменением физического смысла этих уравнений, в результате чего пропадало единство пространства-времени и энергии, геометрия оказывалась полем, а принцип эквивалентности гравитационной и инерционной масс исчезал в неизвестном направлении вместе с принципом общей относительности (ковариантности). Главный результат Эйнштейна – взаимосвязь гравитации и геометрии оказался заменен на математически идентичное, но противоположенное по физическому смыслу описание гравитации неким полем, связанным с так называемым полем перенормировок. Произвольным образом на ранних моментах развития вселенной, когда якобы квантовые флуктуации должны были носить поистине вселенский характер, ОТО была объявленной неприменимой без указания на то, как эти флуктуации должны влиять на исходную систему аксиом Эйнштейна или как эти уравнения должны быть модифицированы. Неприменимы и все! И поменьше вопросов и философствований! Главное исчез ноль из решений Фридмана и появился в начале расширения некий физический вакуум как параметр обрезания, столь характерный для всех калибровочных теорий, построенных на использовании дыры в математическом аппарате, для ответа на трудные вопросы методом их игнорирования. Про этот физический вакуум можно предполагать все что угодно, так как сравнивать подгоночные параметры с экспериментом просто невозможно. Все что угодно лишь бы не ноль! При этом следует отметить, что разница между нулем и 10 в степени минус миллиард намного болше чем между 10 в степени минус миллиард и 10 в степени плюс миллиард. Разница носит качественный характер!!!
В результате главным достижением науки, приоритетным над всеми другими, оказалось уравнение Шредингера, чья область применимости якобы не имеет никаких ограничений, которые имеют в обязательном порядке все остальные теории. Причем, несмотря на то, что Эйнштейн, был один из отцов квантовой механики и получил пресловутую нобелевку за объяснение фотоэффекта, он неоднократно сравнивал ее с картиной, изображающей господа бога занятого игрой с миром в кости. Но, несмотря на его якобы неоспоримый авторитет, рассуждать на эту тему или обсуждать ограниченность области применимости уравнения Шредингера а также критически рассуждать о философских источниках квантовой механики считается верхом непрофессионализма. Сама попытка поднимать эти вопросы оказывается волчьим билетом для любого ученого, не имеющего Нобелевской премии. (Нобелевским лауреатам как известно можно все, как сертифицированным сумасшедшим, не представляющим опасности для общества.) Неудивительно, что теоретическая физика начала все больше принимать характер некоего сакрального знания, а ученые начали превращаться в жрецов некой псевдо-религии, которая последнее время стала очень сильно влиять не только на другие науки, но и на социальную структуру общества. Помимо всевозможных бомб и прочих «апокалипсических» устройств, трудно не заметить мировоззренческую связь калибровочной инвариантности с принципом отсутствия у доллара объекта сравнения,. Особенно если учесть что принцип калибровочной инвариантности доллара, поддержание которого стало основой мировой финансовой системы и сакральным центром геополитических стратегий, в условиях кризиса начинает приобретать характер идола, требующего человеческих жертвоприношений. 
Естественно, что совершение научных открытия, наличие или отсутствие которых способно подорвать сакральную основу такого миропорядка, особенно если он совсем новенький, не более 20 лет от роду, не может быть пущено на самотек. С этой точки зрения стоит ли удивляться, что европейским ученым удалось таки провести кампанию высокоточных геодезических измерений и определить что расстояние между генератором мюонов в Церне, Щвейцария и детектором нейтрино в Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Италии составляет 734 км +\- 2 м, несмотря на то, что они находятся на разных континентальных плитах и такое относительное изменение длины на таких расстояниях при модуле Юнга 100 Гпа , соответствует напряжению всего 300 N/m squared
Конечно замечательно, что физика стронулась с мертвой точки, и даже если впоследствии окажется что эффект сверхсветовых мюонов вызван систематической ошибкой сверхсложной аппаратуры или так называвемой аппаратной функцией, но все равно необнаружение бозона Хиггса дает надежду что гностическое пленение науки закончилось и как бы долго не искали эту аппаратную функцию, появилась надежда, что физика вернется назад к Эйнштейну и Дираку займется наконец такими вопрсами как физический смысл волновой функции и "наблюдателя", особенной если учесть, что нет худа без добра и 30 лет развития теории Большого Взрыва, ясно показали что точка синуглярности естественным образом является точкой синхронизации, и по крайней мере одна из проблем единой теории решена
 
 
 
Многоликая вселенная (часть 2)

Многоликая вселенная (часть 2)

Вот мы переходим к делу, к теории инфляционной космологии. Сначала первая простейшая модель. Простейшая модель выглядит следующим образом. Вот у вас есть некое скалярное поле, у которого энергия пропорциональна квадрату скалярного поля. Первые простейшие слова — и уже здесь возникает вопрос: что такое скалярное поле? Часть людей знает, часть людей не знает. Часть людей знает, что в Швейцарии сейчас строится огромный ускоритель, для того чтобы найти хиггсовскую частицу.

 

Хиггсовская частица — это частица, которая является как бы квантом возбуждения специального типа скалярного поля. То есть люди используют эти поля уже давно, больше тридцати лет. Но смысл интуитивный легче всего понять с помощью аналогии. Вот здесь вот есть 220 вольт в сети. Если бы было просто 220 вольт и не было нуля, всю Вселенную заполнило бы 220 вольт, то никакого тока бы не было, ничего бы никуда не текло, потому что это было бы просто другое вакуумное состояние. В Америке 110 вольт. То же самое — если было бы просто 110 вольт, ничего бы не текло... Если вы возьметесь одной рукой за одну сторону, другой рукой за другую, то вас бы тут же убило, потому что разница потенциалов...
Значит, так вот, постоянное скалярное поле — это аналог такого же поля. Это не точная аналогия, но примерная аналогия. Что такое векторное поле? Векторное поле — например, электромагнитное. У него имеется величина и направление. Что такое скалярное поле? У него имеется величина, а направления нет. Вот и вся разница, то есть оно гораздо проще, чем электромагнитное поле. У него нет направления, оно является лоренцовским скаляром. Лоренцовский скаляр — это означает следующее. Если вы побежите относительно него, вы не почувствуете, что вы бежите: ничего не изменилось. Если вы повернетесь, ничего не изменится тоже, вы не почувствуете, что вы поворачиваетесь. Выглядит как вакуум, если оно не движется, если оно постоянно. Но только это специальный вакуум, потому что у него может быть потенциальная энергия. Это первое свойство его. И во-вторых, если у вас в разных частях Вселенной разный вакуум, то там также разный вес элементарных частиц, разные свойства, поэтому от того, есть или нет это скалярное поле, а) зависят свойства элементарных частиц и б) зависит плотность энергии вакуума во Вселенной, так что это, в принципе, важная вещь. И вот простейшая теория, у которой энергия этого скалярного поля пропорциональна его квадрату.
Давайте посмотрим на уравнения. Я сейчас никакие уравнения решать не буду, а показывать их буду, так что не надо бояться... Первое — это немного упрощенное уравнение Эйнштейна, которое говорит: вот это скорость расширения Вселенной поделить на размер, это есть Хаббловская постоянная в квадрате, и она пропорциональна плотности энергии вещества во Вселенной. А я сейчас захочу пренебречь всем — там, газом, чем угодно... оставить только скалярное поле. И здесь надо было бы написать гравитационную постоянную, там еще восемь пи на три...

Сейчас забудем про гравитационную постоянную. Люди, которые занимаются этой наукой, они говорят: ну, возьмем гравитационную постоянную равную единице, скорость света, равную единице, постоянную Планка, равную единице, а потом, когда всё решим, мы это обратно вставим в решение, чтобы проще было...

Значит, вот это чуть-чуть упрощенное уравнение Эйнштейна, я оттуда еще выбросил пару членов, которые сами оттуда выбрасываются, после того как Вселенную начнет быстро сдувать. Это уравнение движения для скалярного поля. Не глядите сейчас на этот член. Это есть ускорение скалярного поля, а это показывает ту силу, с которой поле хочет устремиться в свой минимум энергии. И, для того чтобы было понятно, сравните это с уравнением для гармонического осциллятора. Опять, не смотрите на этот член. Это есть ускорение гармонического осциллятора, пропорциональное возвращающей силе. То есть сила, которая тащит поле осциллятора в точку x = 0, а это его ускорение. И мы знаем, чем дело кончается. Осциллятор так вот осциллирует. А если мы добавим такой член, x с точкой. Это скорость движения осциллятора. То есть это, если его перенести вот в эту сторону, будет понятно, что это как бы сила, которая не пускает осциллятор двигаться быстро. Это примерно как если вы засунете маятник в воду, то вода будет препятствовать осцилляции, и он будет осциллировать всё медленнее и медленнее. Как бы сила трения или вязкости.

Вот оказывается, что во Вселенной тоже имеется аналогичный член, который описывает уравнение для скалярного поля. Уравнение-то выглядит точно так же. И этот член похож на этот. Вот оказывается, что во Вселенной эффект трения возникает, если Вселенная быстро расширяется. Вот такой трюк. Теперь давайте вернемся к предыдущей картинке.

Вот когда скалярное поле здесь, то энергии у скалярного поля мало, Вселенная расширяется медленно, трения никакого нету. Если скалярное поле находится здесь, то энергия очень большая. Если энергия очень большая, посмотрим, что получается, на следующей картинке.

Энергия очень большая, Хаббловская постоянная большая, коэффициент трения большой. Если коэффициент трения большой, скалярное поле катится вниз очень медленно. Если скалярное поле катится вниз очень медленно, то в течение большого времени оно остается почти постоянным. Если оно остается почти постоянным, я решаю вот это уравнение: a с точкой на a (å/a) равняется почти постоянной. А я вам уже сказал, какое будет решение. Если a с точкой на a (å/a) является почти постоянной, то это экспоненциальное решение, самое простейшее дифференциальное уравнение. И в таком случае Вселенная начинает расширяться экспоненциально.
Логика такая: если большое значение скалярного поля φ, большая скорость расширения Вселенной, большой коэффициент трения, поле φ катится вниз очень медленно. Решая дифференциальное уравнение с константой, получаем экспоненциальное расширение, это есть инфляция. Всё очень просто.

До этого надо было, в общем, помучиться, чтобы додуматься, чтобы всё свести к простому. В действительности началось всё с гораздо более сложного. Впервые идеи такого типа стал высказывать Алеша Старобинский в 1979 году здесь, в России. Его вариант этой теории основывался на квантовой гравитации с определенными поправками — конформные аномалии, теория была очень сложной, непонятно было, как, с чего начать, но теория, тем не менее, внутри Советского Союза была тогда очень популярной, она называлась «моделью Старобинского». Но немножко сложноватой, не было понятно, какая ее цель. Он хотел решить проблему сингулярности, это не удавалось...

После этого возникло то, что сейчас называется старая инфляционная теория, ее предложил в 1981 году Алан Гус (Alan Guth) из MIT — сейчас он в MIT, а раньше он было в SLAC, рядом со Стэнфордом. Он предложил, что Вселенная с самого начала сидит зажатая по своей энергии в состоянии ложного вакуума, никуда не движется, энергия там постоянная, в это время она расширяется экспоненциально, а потом этот ложный вакуум с треском разваливается, образуются пузырьки, они соударяются... Зачем это было нужно? А его желание состояло в том, чтобы решить тот лист проблем, который я вам написал раньше: почему Вселенная однородная, почему она изотропная, почему такая большая, — его цель была такая. И в этом было достоинство его работы. Не потому, что он предложил модель — его теория не работала, а потому, что он сказал, что вот замечательно было бы сделать что-то такое, и тогда мы решим сразу все эти проблемы. А его модель не работала потому, что после столкновения пузырьков Вселенная становилась такой неоднородной и изотропной, что, как бы, не надо было и стараться...

После этого все мы находились в состоянии душевного кризиса, потому что идея была такая приятная, такая симпатичная, и у меня была язва желудка, может быть от огорчения, что нельзя, никак не получается. А потом я придумал, как сделать то, что я назвал новой инфляционной теорией, а потом я придумал вот эту простую штуку с хаотической инфляцией, которая была проще всего. И тогда стало ясно, что мы говорим не о трюке каком-то, а всё может быть так просто, как теория гармонического осциллятора.
Но зачем это всё надо, я не сказал. А вот зачем. Во время инфляции, во время вот этой стадии, пока я катился вниз, Вселенная могла расшириться вот в такое количество раз. Это в простейших моделях. Что означает вот эта цифра? Ну вот я сейчас скажу, что это означает. Пример из арифметики. Самый маленький масштаб — 10–33 см. Умножу его на десять, а дальше здесь рисуется вот такое вот количество нулей — не важно, какое количество нулей. Теперь возникает вопрос: чему равняется произведение? И ответ состоит в том, что вот, оно равняется вот этому же — значит, что 10–33 можно уже не писать, это маленькая вещь. Значит, Вселенная оказывается вот такого огромного размера. А сколько мы сейчас видим? Вот эти 13 миллиардов лет, умноженные на скорость света, — это примерно 1028 см. А вот это даже не важно, чего — сантиметров или миллиметров, не важно даже чего. Важно то, что вот это, ну, несопоставимо меньше этого.

То есть наша наблюдаемая часть Вселенной — мы вот где-то вот здесь. (Можно сейчас уже погасить, да?) Вселенная начала расширяться, раздувалась, раздувалась, раздувалась, и мы живем как бы на поверхности этого огромного глобуса. И поэтому параллельные линии кажутся параллельными, поэтому никто и не видел этого северного и южного полюса. Поэтому наша часть Вселенной, где-то здесь, она вот началась где-то вот отсюда, из почти что точечки, и поэтому-то здесь все начальные свойства, ну, они-то рядышком, они были примерно одинаковыми. Поэтому и здесь они одинаковые.

А почему Вселенная такая однородная? Ну а представьте, что вы взяли Гималаи и растащили их вот в такое количество раз. Значит, у вас никто туда с рюкзаком не пойдет, потому что от долины до горы надо будет вот столько идти. Будет плоское место. Поэтому наша Вселенная такая плоская, такая однородная, во всех направлениях одинаковая.

Почему она изотропная? Что называется изотропной? Ну, она похожа как бы на сферу, во всех направлениях одинаковая, но она могла бы быть как огурец. Но если я огурец раздую вот в такое количество раз — а мы живем на его шкурке, — то во всех направлениях он будет одинаковым, поэтому Вселенная во всех направлениях станет одинаковой. То есть таким образом мы решаем большинство тех проблем, которые у нас возникали. Почему Вселенная такая большая? А вот почему! А сколько там элементарных частиц? А вот столько! Поэтому нам и хватает...

То есть мы еще не знаем, откуда всё это взялось, мы не можем так просто решить проблему сингулярности начальной — мы про это еще немножечко дальше скажем, — но вот это то, зачем была нужна эта теория.

С другой стороны, могло бы оказаться, что мы переработали немножко. Потому что если Гималаи полностью выплощить, то вся Вселенная будет настолько плоская и однородная, что действительно будет плохо жить там, мы тогда галактики ниоткуда не возьмем.
Но оказалось, что можно галактики продуцировать за счет квантовых флуктуаций. И это то, что здесь же, в ФИАНе, говорили Чибисов и Муханов. Они изучали модель Старобинского и увидели, что там, если посмотреть на квантовые флуктуации пространства, а потом посмотреть, что происходит во время расширения Вселенной, то они вполне могут породить галактики. И мы на них смотрели и думали: что вы, ребята, тут говорите? Вы говорите о квантовых флуктуациях, а мы говорим о галактиках! Они же реальные... А потом вот что выяснилось. Это уже когда мы перевели всё это на язык скалярного поля и так далее... Молодцы, в общем, люди! Надо же было додуматься до этого!

Вселенная работает как лазер, только вместо лазерного поля она продуцирует галактики. Вот что происходит. Возьмем скалярное поле, сначала высокочастотное, квантовые флуктуации. Квантовые флуктуации существуют всегда. Здесь, в этой аудитории, на маленьких расстояниях есть квантовые флуктуации. Хорошо, что вы мне дали два часа, я бы не закончил... За два часа, наверное, закончу...
Так вот, квантовые флуктуации существуют сейчас, прямо здесь, но они всё время осциллируют, их, если посмотреть в мелкоскоп и быстро так снимать, то тогда мы увидим, что там что-то возникает, что-то исчезает. Так просто не увидишь, они для нас не важны. Но во время быстрого расширения Вселенной, предположим, что была такая квантовая флуктуация. Она растягивалась, с расширением Вселенной. Когда она растянулась достаточно — помните это уравнение для скалярного поля, где стоит этот член 3Hφ с точкой? Уравнение, член с трением. Когда у вас поле было коротковолновое, оно знать ничего не знало о трении, потому что оно билось с такой энергией, что его трением остановить было нельзя. А потом, когда оно растянулось, оно энергию свою потеряло и вдруг почувствовало, что Вселенная расширяется, что трение есть, и вот так и застыло. Застыло и продолжало расширяться, растягивая Вселенную.

После этого, на фоне этой флуктуации, которая нарисована здесь, прежние флуктуации, которые раньше были очень коротковолновыми, энергичными и так далее, они растянулись, увидели, что Вселенная расширяется, почувствовали трение и застыли — на фоне тех флуктуаций, которые раньше застыли.
После этого Вселенная продолжала расширяться, и новые флуктуации замерзали, а Вселенная расширялась-то экспоненциально. И в результате что произошло? Что эти все флуктуации раздулись до большого размера.
Я сейчас поясню, что это такое: это результат вычислений, которые как бы симулируют возникновение флуктуаций и их дальнейшую эволюцию. Я объясню, что это будет, что это такое. Смысл состоит вот в чём. Что мы взяли эти квантовые флуктуации. Они замерзли. Вселенная стала неоднородной на экспоненциально большом масштабе. Эти неоднородности стоят, стоят, стоят... Потом инфляция кончилась. Потом — эта часть Вселенной еще не видит эту часть Вселенной. А потом прошло время, и они друг друга увидели. И когда увидели, эта часть Вселенной сказала: «А, у меня энергии меньше, а у тебя энергии больше; давай, все камни от меня полетят в эту сторону, потому что здесь гравитация сильнее». И эти флуктуации размораживаются. То есть сначала они были заморожены — за счет быстрого расширения Вселенной. А потом, когда две части Вселенной друг друга увидели, то эти флуктуации размерзли, и это буквально... по барону Мюнхгаузену.

Я не знаю, в детстве сейчас вас учат, там, барона Мюнхгаузена читают? Нам читали. Как он путешествовал по России. Хотя он был немецкий лжец, но путешествовал по России, в Сибири. Они охотились. И был такой жуткий мороз, что когда он хотел позвать друзей, чтобы они вместе собрались, то он сказал «ту-туту-туту!», а ничего не получилось, потому что звук замерз в рожке. Ну, потом, было холодно, он в снегу, как опытный человек, отрыл пещеру, зарылся там... Наутро вдруг он слышит: «Ту-туту-туту!». Что произошло? Размерзся звук-то. Потому что утром солнце появилось, всё, снег подтаял, и звук размерзся...

Вот здесь это же самое: сначала квантовые флуктуации замерзли, растащились на большое расстояние, а потом, когда дело уже пришло к тому, чтобы галактики образовывались, они размерзли, и неоднородности собрались вместе и сделались галактикой.

Сначала мы начали с квантовых флуктуаций. Потом мы быстро сделали их огромными. И когда мы сделали их огромными, мы фактически сделали их классическими. Они уже в это время не осциллировали, не исчезали, они замерзли,, были большими. Вот этот трюк — как из чего-то квантового сделать что-то классическое.

Значит, этот фильм показывает вот что. Если мы начнем с чего-то почти однородного, как сейчас, и потом начнем добавлять эти вот синусоиды... Каждый новый кадр показывает экспоненциально большую Вселенную. Но компьютер не мог расширяться, поэтому мы сжимали картинки. На самом деле надо понимать, что каждая картинка соответствует экспоненциально большей и большей Вселенной. И длины волн всех этих значений, они все примерно те же самые в момент, когда они создаются. А потом они растягиваются, но вот здесь не видно, что это здоровая синусоида. Кажется, что это пик, там, башня острая... Это просто потому, что компьютер их сжал.

Не видно также и другое: что в тех местах, где скалярное поле подскочило по случайности очень высоко, в этом месте энергия скалярного поля оказывается такой большой, что в этом месте Вселенная начинает расширяться еще гораздо быстрее, чем она расширялась здесь. И поэтому в действительности, если бы правильно рисовать картинку — ну просто компьютер не умеет это делать, и это не компьютер виноват, это просто физика такая: нельзя кривое пространство представить себе уложенным в наше пространство, просто кривовато, как кривая поверхность, не всегда это удается, поэтому здесь ничего не поделаешь, — надо просто понять, что вот эти вот пики, значит, размер отсюда досюда — он гораздо больше размера отсюда досюда. Здесь на самом деле здоровый пузырь.

Это то, что... — тоже достоинство русского обучения — то, что мы выяснили, когда были на практике военного дела в университете: что расстояние по прямой бывает гораздо длиннее, чем расстояние по кривой, если прямая проходит рядом с офицером... Здесь, если вы пойдете по прямой рядом с этим пиком, то вы никогда не дойдете, потому что расстояние будет всё больше и больше. Кривое пространство можно представить себе двумя способами. Первое — можно говорить про расширение Вселенной, а второе — можно говорить про сжатие человека. Вот человек — это мера всех вещей. Если вы идете отсюда и доходите рядом с пиком, то можно сказать, что ваши шаги становятся всё меньше, и меньше, и меньше, и меньше, и поэтому вам трудно, трудно идти. Это другое понимание того, что это такое за пузырь здесь — это просто место, где вы сами уменьшаетесь по сравнению со Вселенной. Это почти эквивалентные вещи.
Откуда мы всё это знаем? Откуда мы знаем, что это всё правда? Ну, во-первых, честно говоря, мы с самого начала ведь знали, что это — правда. Потому что, ну, такая красивая была теория, так всё запросто объясняла, что после этого как бы даже экспериментальные доказательства были не очень нужны, потому что Вселенная же, ну... большая? — Большая. Параллельные прямые не пересекаются? — Не пересекаются... И так далее. Другого объяснения не было.

Поэтому, как бы, вот есть экспериментальные данные. Но люди, всё равно, они хотят не просто так, а хотят, чтобы и еще что-нибудь предсказать бы, чего мы не знали, и чтобы это подтвердилось. И одно из предсказаний — эти вот квантовые флуктуации... Хорошо было бы их увидеть на небе, а мы их не видели. И один за другим стали запускаться разные системы, спутники, первый замечательный спутник — это был «Кобе» (COBE), запущенный в начале 90-х, и люди как раз в прошлом году получили нобелевские премии за это. Они увидели следующее. Они увидели, что микроволновое излучение, которое приходит к нам с разных сторон Вселенной, оно немножечко анизотропное.

Сейчас я объясню, о чём идет речь. В середине 60-х люди увидели, что на Землю идет излучение с температурой примерно 2,7 K. Чего-то такое, радиоволны, очень малоэнергичные, но со всех сторон. Потом они поняли, что это такое. Вселенная, когда она взорвалась, она была горячей. Потом, когда она расширилась, эти фотоны свою энергию потеряли, и когда они к нам дошли, они дошли вот такими дохленькими, с маленькой-маленькой энергией. И со всех сторон была та же самая энергия — 2,7 K. Температура — мера энергии. Потом начали смотреть более пристально и увидели, что вот в этом направлении температура 2,7 плюс еще примерно 10–3, а вот в этом направлении 2,7 минус еще 10–3. И почему же это такое? А вот почему: потому что Земля движется по отношению ко всей Вселенной. И есть вот это самое красное смещение. В ту сторону, куда мы движемся, там небо становится более голубым, фотоны приходят чуть-чуть более энергичные. А откуда движемся, они идут немножечко более красные. Это был простой эффект. И мы сразу поняли, с какой скоростью мы движемся по отношению к реликтовому излучению, всё было просто.

А потом люди захотели узнать, а нет ли еще какой-нибудь структуры? И вот запустили спутники, один из них «Кобе», а вот здесь, на картинке нарисован WMAP, спутник такой. И картинка, которая показывает как бы эволюцию во времени.

Сначала был Большой взрыв, потом было вот это ускорение Вселенной — инфляция, потом возникли квантовые флуктуации, которые замерзли, потом эти квантовые флуктуации, которые замерзли, привели к возникновению структуры небольшой во Вселенной. В это время Вселенная была очень горячей. Она была такой горячей, что сигналы до нас просто не доходили, так же как Солнце для нас здесь непрозрачно: оно очень горячее, поэтому мы вглубь Солнца можем видеть только на несколько сотен километров. Вот..
А потом вдруг Вселенная стала прозрачной для обычного излучения, потому что электроны объединились с протонами в атомы, и дальше, когда Вселенная стала более или менее нейтральной, свет стал проходить до нас. И вот мы видим то излучение, которое прошло от этого момента. И вот эти спутники, они посмотрели и померили температуру от разных точек во Вселенной с точностью до 10–5 K. Вот представьте себе, что в лаборатории было трудно получить, там, температуру один градус Кельвина. Люди померили температуру Вселенной, 2,7 K плюс еще, там, много знаков после этого, и потом они померили неточности в этой температуре с точностью до 10–5. Ну, научная фантастика! Я никогда не верил вообще, что это возможно, но потом стал доверять друзьям-экспериментаторам, потому что мы-то знаем, что мы, теоретики, а вот экспериментаторы, оказывается...

Значит, вот, они померили такие маленькие пятнышки на небе, эти маленькие пятнышки — они здесь раскрашены. Мы знаем, что там, где энергия больше — это синее смещение, там где энергия меньше — это красное смещение, но здесь всё наоборот. Люди, которые эту карту раскрашивали, они понимали, что психология людей работает не так. Всё равно это не видимый свет, это радиоизлучение, поэтому не красный, не белый, никакой. Поэтому они его раскрасили искусственно. И вот то, что красное, это чтобы понять, что там горячо. А там, где синее, — это чтобы понять, что холодно. Поэтому они раскрасили прямо наоборот. Но не важно. Важно то, что вот эти пятнышки на небе, они с точностью до 10–5.
Если поглядеть повнимательнее на кусочек этого неба, то вот какая картинка здесь получается. Вот такие вот пятнышки. Что это такое? А вот что это. Возникли эти квантовые флуктуации скалярного поля, растащились на всё небо, замерзли там, изменили там немножечко геометрию Вселенной и плотность вещества, изменили за счет этого температуру реликтового излучения, которое к нам приходит, и поэтому эта температура, вот эти неоднородности, являются фотографией тех квантовых флуктуаций, которые возникли на последних стадиях инфляции — возникли и замерзли. То есть мы сейчас видим всё небо, и это всё небо является как фотографическая пластинка, на которой изображены квантовые флуктуации, возникшие на конечной стадии инфляции, примерно в 10–30 с. Мы видим фотографию того, что произошло с 10–30-й секунды после Большого взрыва. Ну вот, чудеса, что тут можно сказать!
Мало того, что мы видим эту фотографию — изучили ее спектральные свойства. То есть эти пятнышки на больших угловых размерах имеют одну интенсивность, на маленьких угловых размерах они имеют другую интенсивность. Посчитали спектр этих флуктуаций и выяснили, что спектр — он вот такой: черные пятнышки — это то, что экспериментально видит этот самый спутник WMAP. С тех пор появились и еще другие результаты, которые вот в эту область простираются, я их сейчас здесь и приводить не стал. Но вот красная линия — это теоретические предсказания простейшей модели инфляционной Вселенной, а черные точки — это то, что экспериментально видно.

Здесь есть какие-то аномалии. При больших углах самые большие расстояния маленькие. Здесь l — то, что здесь, вот, на этой оси, — это количество гармоник. То есть чем больше l, тем больше гармоники, тем меньше угол. На маленьких углах прекрасное совпадение с экспериментальными данными. На больших углах что-то не до конца понятное происходит. Но может быть, это просто потому неточности, потому что нам дан-то один только кусок Вселенной: мы статистику изучаем, а статистика у нас — как вы подбросили монетку один раз, какая вам статистика? Вам надо подбросить ее сто раз, чтобы увидеть, что примерно 50 на 50 произошло. Поэтому на больших углах статистика не очень точная. Всё равно немножечко точки выпадают — есть некая проблема, что здесь происходит. Какие-то есть анизотропии во Вселенной, которые мы не можем объяснить в больших масштабах пока что. Но тем не менее, факт-то состоит в том, что все остальные точки, оказывается, прекрасно ложатся. И поэтому совпадение теории с экспериментом очень впечатляющее.

Многоликая вселенная (часть 2)

 

Я решил для себя, что я должен придумать способ объяснить изменение картины мира на простом языке. А картина мира... Сейчас, я пока что до этой самой теории многоликой Вселенной еще не дошел. Это пока что простая картинка... Так вот. Изменение картины мира, оно выглядит так. Что сидим мы на Земле, смотрим вокруг. И вот окружены этой хрустальной сферой. Дальше ничего мы видеть не можем, а есть там звёзды, планеты... И мы знаем, что мы используем нашу космологию как машину времени.

Если мы возьмем и посмотрим, там, на Солнце, мы видим Солнце, каким оно было несколько минут назад. Посмотрим на дальние звёзды. Мы увидим звёзды такими, какими они были много лет назад, сотни лет назад, тысячи лет назад.

Если мы немножечко дальше пойдем, то мы увидим галактики такими, какими они были, там, миллиарды лет назад.

Если мы еще дальше пойдем, то мы увидим вот это место, где Вселенная только что стала горячей, и в это время пошли к нам фотоны, это вот то, что эти спутники видят, вот мы увидели этот космический огонь. А дальше Вселенная непрозрачна. Дальше, ближе к этому Большому взрыву, который произошел вот эти 13 миллиардов лет назад, мы подойти не можем. Но, конечно, если бы использовать, например, нейтрино, которые в это время излучены, — мы знаем, что мы можем получать нейтрино, которые идут из центра Солнца, — можно было бы получить нейтрино, которые были испущены ближе к этому Большому взрыву. Сейчас мы видим только то, что было примерно 400 000 лет после Большого взрыва. Ну, все-таки... по сравнению с 13 миллиардами четыреста тысяч — довольно хорошо... Но если бы нейтрино, мы могли бы подойти гораздо ближе. Если бы гравитационные волны, мы могли бы подойти совсем близко к Большому взрыву, прямо вот буквально до вот таких вот времен от Большого взрыва.

А что говорит инфляция? А инфляция говорит вот что. Что на самом деле вот этот весь огонь космический, он возник после инфляции, и здесь есть экспоненциально много места, когда вся Вселенная была заполнена только скалярным полем, когда частиц никаких не было, а если бы они даже и были, то плотность их экспоненциально падала бы всё время, потому что Вселенная экспоненциально расширялась.

Поэтому что бы там ни было до инфляции, это совершенно не важно. Вселенная здесь была практически пустой, а энергия сидела в этом скалярном поле. А уж после того, как оно — помните эту картину: скалярное поле шло вниз, вниз, вниз, потом постепенно, когда оно доходило донизу, Хаббловская постоянная становилась маленькой — оно начинало осциллировать, в это время за счет своих осцилляций оно порождало нормальную материю. В это время Вселенная становилась горячей. В это время возник этот огонь. А мы раньше думали, что этот огонь от начала мира. Мы просто были как волки, которые боятся через огонь перепрыгнуть, мы знали, что вот это вот начало мира.

Выясняется сейчас, что для того, чтобы объяснить, почему этот огонь был так однородно распределен, нам надо было, чтобы была стадия, которая всё уравнивала. И это — инфляционная стадия.

И дальше можно по небу идти далеко-далеко за это место, потому что Вселенная вот такая вот большая, вот столько там было. И если мы пойдем дальше, мы увидим эти места, где возникают квантовые флуктуации, которые порождают галактики. И мы увидим те места, где эти флуктуации такие большие, что они порождали новые части Вселенной, которые расширялись быстро и которые порождаются и возникают и сейчас. Вселенная за счет этих квантовых флуктуаций порождает сама себя, не только галактики, но большие части самой себя. И она становится бесконечной и самовоспроизводящейся Вселенной.
Продолжение следует...
 
Что нас ждет - Сингулярность, или десятимерное пространство? Многоликая вселенная (часть 3)
 
о всего этого возникает еще один эффект. Вот я вам рассказывал про Вселенную, в которой было скалярное поле только одного типа. Скалярное поле с таким простым потенциалом... Мы знаем, что если мы хотим описать теорию элементарных частиц полностью, то нам нужно много скалярных полей. Например, в теории электрослабых взаимодействий имеется хиггсовское поле. И хиггсовское поле делает все частицы нашего тела тяжелыми. То есть электроны приобретают массы, протоны приобретают массы, фотоны не приобретают массы. Другие частицы приобретают массы. В зависимости от того, какое скалярное поле, они приобретают разную массу.

Но этим дело не кончается. Есть еще и теория Великого объединения, в которой возникает скалярное поле другого типа. Это другое поле. Если бы его не было, то не было бы принципиальной разницы между лептонами и барионами, тогда бы протоны могли легко распадаться на позитроны, не было бы разницы между материей и антиматерией. Для того чтобы объяснить, что там произошло, как эти вещи отделились, пришлось ввести еще одно скалярное поле... В принципе, этих скалярных полей может быть много. Если посмотреть на простейшую теорию — суперсимметричную — теорию Великого объединения, то окажется, что потенциальная энергия в ней рисуется вот так...

Ну, это тоже примерная картинка, на самом деле. Это некоторое поле, которое на самом деле является матрицей. И вот, при одном значении этого поля нету никакого нарушения симметрии между слабым и сильным электромагнитным взаимодействием, нет разницы между лептонами и барионами. Есть другое значение поля, в котором специальный тип нарушения симметрии, совсем не то, что мы видим. Есть третий минимум, в котором как раз физика нашего мира. В действительности надо еще написать вот наше скалярное поле, и если всё вместе написать, то будет десяток таких минимумов. У них у всех в первом приближении одинаковая энергия, и мы живем только в одном из этих минимумов.

И тогда возникает вопрос: а как же мы в этот минимум попали? А в самой ранней Вселенной, когда температура была горячей, существовал только вот этот минимум. И возникала проблема: как же мы тогда просочились вот в этот минимум-то, потому что в ранней Вселенной, в согласии с той теорией, которую мы здесь развивали вместе с Давидом Абрамовичем Киржницем, которому пришла эта идея ему в голову, насчет того, что в ранней Вселенной симметрия между всеми взаимодействиями восстанавливается. И вот тогда мы должны были бы сидеть здесь. А как же мы тогда попали вот сюда ? И единственный способ, как мы туда могли попасть, это за счет квантовых флуктуаций, которые генерировались во время инфляции.

Но ведь это скалярное поле тоже скакало и тоже замерзало. И оно могло перескочить в этот минимум, перескочить в этот, перескочить обратно. Потом, если оно перескочило в один из этих минимумов, часть Вселенной, в которую мы попали в этот минимум, она начинала быть экспоненциально большой. Эта начинала быть экспоненциально большой, эта... И Вселенная разбилась на экспоненциально большое количество частей экспоненциально большого размера. Со всеми возможными типами физики в каждой из них.

Что это означает? Что, во-первых, может быть много скалярных полей. Во-вторых, может быть много разных минимумов. И после этого, в зависимости от того, куда мы попали, Вселенная могла стать разбитой на большие, экспоненциально большие области, каждая из которых по всем своим свойствам выглядит — локально — как огромная Вселенная. Каждая из них имеет огромные размеры. Если мы в ней живем, мы не будем знать, что другие части Вселенной существуют. А законы физики, эффективно, там будут разные.

То есть, в действительности, закон физики — он один и тот же может быть, у вас имеется одна и та же теория, — но это так же, как вода, которая может быть жидкой, газообразной, твердой. Но рыба может жить только в жидкой воде. Мы можем жить только вот в этом минимуме. Поэтому мы там и живем. Не потому, что этих частей Вселенной нет, а потому, что мы можем жить только здесь. Вот возникает эта картина, которая и называется «многоликая Вселенная», или «Multiverse» вместо «Universe».
Так вот, во время расширения Вселенной тоже были мутации. У вас Вселенная, даже если с самого начала она находилась в одном минимуме, то после этого она начинала прыгать из одного минимума в другой и разбивалась на разные типы Вселенной. И вот этот механизм квантовых флуктуаций, которые перебрасывали Вселенную из одного места, из одного состояния в другое — их можно назвать... это можно назвать механизмом космических мутаций.Другим языком. Мы знаем, что наши свойства определяются генетическим кодом — кодом, который нам достался в наследство от наших родителей. Мы знаем также, что существуют мутации. Мутации происходят, когда что-нибудь странное происходит. Когда космические лучи, когда какая-нибудь химия не та — ну, вы лучше меня знаете, что нужно для того, чтобы мутации происходили. А мы знаем также, что всё вот огромное количество видов — необходимо было, чтобы эти мутации были.
Дело в том, что теорию струн легче всего сформулировать в десятимерном пространстве. Но в десятимерном пространстве шесть измерений являются лишними, надо как-нибудь от них отделаться. Идея состоит в том, что их надо как-нибудь сжать в маленький клубочек, чтобы их никто не видел, чтобы в шесть направлений никак никто не мог пойти, а мы видели бы только четыре большие измерения — три пространства и одно время. И вот мы гуляли бы в этих трех пространственных измерениях и думали бы, что наша Вселенная трехмерная плюс одно время, а в действительности где-то в сердце Вселенной хранилась бы информация о том, что она происхождение имеет пролетарское — десятимерное. И хотелось бы ей стать десятимерной тоже. Вот в теории струн так всё время получалось, что она хочет быть десятимерной, и до последнего времени не знали, как сделать ее четырехмерной, оставить ее нормальной. Во всех вариантах получалось, что это состояние неустойчивое.Ландшафт. Возникла такая терминология, потому что эта терминология, эта картинка оказалась очень важной в контексте теории струн. Люди уже давно говорили про теорию струн как лидирующего кандидата на теорию всех взаимодействий. Я в этом месте, к сожалению, «плаваю»... Хотя я и являюсь одним из соавторов вот этой картинки, которая здесь есть. То есть в течение многих лет люди не знали, как с помощью теории струн описать наше четырехмерное пространство.

В 2003 году у нас в Стэнфорде Качру, Рената Каллош, которая также из ФИАНа, я и еще один человек из Индии — мы предложили некий вариант этой теории, в котором можно понять, почему шестимерное пространство не расширяется, застревает, становится стабильным. В действительности, оно не является... Кстати, я в этой работе был консультантом по космологии. Поэтому мое знание теории струн от этого немножечко увеличилось, но не настолько, чтобы я мог комментировать это полностью грамотно, но полуграмотно я уже научился говорить...
Значит, что произошло? Произошло следующее. Есть эти шесть измерений, причем эти шесть измерений, когда они сжимались до маленького размера, они сжимались очень хитро. У этого шестимерного пространства довольно хитрая топология. Кроме того, что там топология, там есть разные браны, там есть разные потоки, которые проходят вокруг всего этого дела... Для нас важно из этого вот что: что Вселенная внутри могла сжаться огромным количеством разных способов. То есть вдобавок к этим скалярным полям, про которые я говорил, имеется еще огромное количество способов сделать наш мир, то есть сжать этот шестимерный мир большим количеством способов.
И получается вот что: вот эта картинка, которая иллюстрирует то, как устроено пространство Калаби—Яу, это один из вариантов того, что там происходит, в шестимерном пространстве.  Я покажу еще пару вариантов, может быть тогда вместе станет понятнее, о чём речь идет. Люди пытаются сделать, ну как-нибудь изобразить шестимерное пространство и перевести это на двумерную поверхность. Сделать это очень трудно, они берут разные сечения этой поверхности, проекции и так далее. Что бы они ни делали, как бы они ни делали, получается вот что: что есть поверхности, а есть огромное количество дырок в них.
Вот еще одна картинка, которая иллюстрирует — разные люди пытаются это сделать — иллюстрирует это дырявое пространство.
Вот еще один вариант, который показывает пространство такого типа с дырками, а также показывает, что на самом деле у него могут быть свойства разные, оно иногда вот такое сингулярное, а иногда у него есть также скалярные поля, которые описывают размеры перемычек, которые там возникают. И вот вокруг этих самых штук могут существовать еще потоки полей, которые там есть, всё это внутри шестимерного пространства. И вариантов сделать это очень много.
См. также анимацию «Вселенная Кандинского»: 6,6 Мб.

В свое время — это было в 1984 году — Андрей Дмитриевич Сахаров, находясь в то время в Горьком, написал статью, которая содержала много вещей, часть из которых неизвестно зачем была написана, но одно место было написано замечательно. Он сказал, что если у нас Вселенная имеет много измерений, то эти измерения могут быть свернуты в тот тип, который мы сейчас видим, огромным количеством способов. И это огромное количество способов может объяснить, почему плотность энергии вакуума сейчас та, которая она сейчас есть. Почему? Потому что этих вакуумов так много, что один из них — по случайности — имеет энергию вакуума, которая сейчас имеется, а если бы мы жили чуть-чуть повыше или чуть-чуть пониже, то жизнь была бы невозможна.

И вот эта идея, она сейчас находится в основе современного объяснения того, почему космологическая постоянная сейчас такая маленькая. Но в то время мы не знали, как сделать это и стабилизировать все эти вакуумные состояния. А сейчас мы научились это делать — и выяснили, что способов сделать это очень много.

А это те картинки, которыми мы иллюстрировали эти возможности.
linde_presentation_30.gifСм. также анимацию «Формирование многоликой Вселенной»: 1 Мб и 1,6 Мб.

Сейчас давайте я дальше немножко пойду. И вот эти все картинки, которые я показываю, всё эти кино, они были сделаны уже почти семнадцать лет назад, всё продолжают быть такими же красивыми... Значит, начали мы с красного состояния. Это означает: мы сидели в одном из этих минимумов, и по традиции мой начальный минимум я рисую красным цветом. Мой сын занимался компьютерными вещами, а я был как художник... Значит, начали с красного состояния, после этого всё стало флуктуировать.
Вот то, что рисуется наверх, это плотность энергии Вселенной. То, что здесь цвета, показывает вам, что мы можем быть в красном минимуме, в зеленом минимуме, в синем минимуме — и во время, когда Вселенная раздувается, происходит перескакивание из одного состояния в другое. А вот здесь плотность энергии большая, и всё из нее стабилизировано. Скалярные поля легко перескакивают из одного состояния в другое. Всё еще законы физики меняются постоянно. А там, где мы уже рядом с минимумом, там они более-менее стационарны.
И если это дело продолжить, то получаются картинки такого типа. Вот уже здесь всё стационарно, в красном минимуме. Вот здесь всё стационарно, в синем минимуме. Вот здесь близко к стационарности — в зеленом. Здесь плотность энергии огромная, и поэтому там всё время еще всё продолжает перескакивать. Каждый из этих пиков на самом деле является экспоненциально большой Вселенной, и в каждой из них свои законы физики, и всё еще продолжают меняться.
Если мы живем в красном минимуме и хотим попасть в синий, то по дороге мы наткнемся на барьер. Это будет доменная стенка, энергетически очень большой величины. Мы, когда к ней подлетим... подлететь будет очень трудно, потому что расстояние — 10 в миллионной степени, поэтому надо быть долгожителем, чтобы долететь туда... Потом, когда мы приедем сюда, для того чтобы пересечь границу, нам надо иметь очень много энергии, потому что не пускает нас доменная стенка. Но если мы, тем не менее, разгонимся хорошо и перескочим, то тут же и умрем, потому что частицы нашего типа, они распадаются, они не могут существовать или меняют свои свойства во Вселенной другого типа. Поэтому, вот есть разные вселенные, но воспользоваться этим может оказаться небезопасно.
Если мы пойдем немножечко дальше, то вот это иллюстрация того, как мы в то время рисовали себе, как устроена Вселенная. Вот это — начало. Например, Большой взрыв — то, что мы всегда представляли себе, как Большой взрыв, как начало всего мира — что Вселенная начала расширяться, и она становилась экспоненциально большой и локально однородной, то есть локально получалось то, чего мы хотели. Мы объясняли, почему на расстоянии, на которое мы сейчас видим, всё одинаковое, всё всюду то же самое, что и здесь. Но с другой стороны, та же самая теория — и в этом ирония ее: мы объяснили, почему всё так хорошо рядом, — но та же самая теория, которая объясняла, почему всё так хорошо рядом, она предсказала, что на сверхбольших расстояниях Вселенная имеет совершенно другие свойства.
>Здесь разные цвета показывают разные типы физики в разных частях Вселенной. Это возникновение пузырей происходит постоянно, оно будет происходить вечно, у Вселенной никогда не будет конца. В разных ее частях возникают разные куски Вселенной, разного типа. Мы находимся где-то здесь или, может быть, здесь. Мы смотрим на этот кусок, мы смотрим на этот кусок и говорим: это был Большой взрыв. Но на самом деле это был... ну, в общем, достаточно большой взрыв, порядочный взрыв, но — не Большой взрыв. А был ли Большой взрыв, мы в действительности не знаем. Наверное, да. Может быть, да.
Почему? Потому что, если брать отсюда вот и пытаться пойти назад, то всегда возникнет место, где каждая из таких траекторий утыкается в сингулярность. Поэтому надо всё равно думать о том, как вся наша Вселенная родилась, мы от этого вопроса не отвертелись. Но мы этот вопрос отодвинули в довольно неопределенное прошлое, потому что в действительности мы можем жить здесь, а мы, может быть, живем где-нибудь еще там. И если мы возьмем типичную красную Вселенную, то она, вообще говоря, бесконечно далеко от этого самого Большого взрыва. Или, там, очень далеко. И поэтому сам-то Большой взрыв, он, может быть, где-нибудь и был, но только вот то, что мы видим сейчас — наверное, мы видим только его вот этих... представителей. И вот это вот то, что является мутацией Вселенной во время ее эволюции.
Это то, как мы рисовали эту картинку в простейших теориях — тех, которые были популярны раньше.
 
Окончание следует
 
Многоликая вселенная (окончание)

Многоликая вселенная (окончание)

 

 В теориях типа теории струн эта картинка приобретает немножко другие очертания. Вот такие плавные переходы и изгибы, вот эта Вселенная Кандинского — они были характеристикой теории, в которых поле медленно катилось, здесь такие пологие горки... В теории струн часто возникает ландшафт такой, что там довольно крутые минимумы, которые отделены друг от друга иногда барьерами, плохо проходимыми. И когда вы туннелируете и переходите из одного состояния в другое, этот переход происходит за счет рождения пузырей другой фазы. И эти пузыри — они расширяются, каждая стенка движется со скоростью, равной скорости света. Между этими пузырями — старое возбужденное вакуумное состояние огромной энергии.

Поэтому картинка такая. Возникают два пузыря, например. Каждый из них расширяется очень быстро, но Вселенная между ними продолжает раздуваться — и поэтому расстояние между пузырями остается очень большим, они не сталкиваются. Возникают еще — и расширяются. Изредка некоторые из них сталкиваются, но в среднем — не сталкиваются. Иногда скалярное поле внутри этих пузырей подскакивает назад. То есть, вот, мы были раньше в красном, и вдруг из новых пузырей оно обратно подскочило в красное. Эта часть Вселенной начала снова экспоненциально расширяться, возникают области экспоненциально большие — красные пузыри.

В части из этих пузырей нету никакой структуры — не образовалось. В части из этих пузырей была та стадия медленного скатывания инфляции, во время которой возникали и замерзали эти квантовые флуктуации, там возникала структура, там возникали галактики, там мы могли жить. Вот поэтому мы можем жить здесь, можем жить здесь. Может быть, мы можем жить здесь... Здесь разные свойства, надо сравнить. В части Вселенной мы можем жить, в части нет. И таких типов Вселенной, таких красок, согласно теории струн, где-то 10 в тысячной степени (101000). В действительности мы не знаем в точности — 10 в тысячной или 10 в сотой (10100), люди еще продолжают считать. Иногда они говорят: ну, вообще-то, может быть, даже и бесконечное количество разных возможностей... Поэтому мы не знаем в точности, мы знаем только, что довольно много разных возможных состояний.

Это картинка, которая показывает повернутую картинку — то, что я раньше говорил, — это можно найти на странице WMAP Satellite.
Вот это стадия инфляции, это те штучки, которые они фотографируют — квантовые флуктуации, а вот это тот самый венец творения — WMAP.

И сейчас это иллюстрировалось художником, которому говорили следующее: что вот одна такая вселенная, другая такая вселенная, еще такие — много WMAP надо было бы запускать в разных частях Вселенной. И интересное свойство этой картины состоит в том, что во время, когда всё это происходит —эти процессы происходят неограниченно долго, — возникает этот круг событий неограниченно много раз, ну, считайте, бесконечное количество раз. Рассмотрим нашу часть Вселенной. Она конечна — то, что мы сейчас видим, — она конечна. В ней 1087 элементарных частиц, может быть 1088. Эти частицы можно переставить ограниченным количеством способов. Что бы мы ни комбинировали в нашей части Вселенной, существует ограниченное количество комбинаций.
На это внимание обратил Саша Виленкин, который сейчас живет... в Бостоне. И вот недавно вышла его книжка, хорошая книжка, которая тоже посвящена многоликой Вселенной, и утверждение состоит в следующем. У вас имеется бесконечное количество кусков Вселенной, а способов организовать материю в них, хотя у вас и имеется 10, там, в тысячной степени чего-то, но всё равно конечное количество, частиц там конечное количество, их организовать можно конечным количеством способов. Это означает, что обязательно где-нибудь во Вселенной сидит вот такой же в точности зал, заполненный такими же в точности людьми, я в это время делаю такой же в точности доклад... я его кончаю вовремя...

И это последняя картинка, о которой я хочу сказать. Значит, что происходит в этих многих копиях одной и той же Вселенной? Вселенная рядом с нами собирается распасться. Почему мы это знаем? Ну, на самом деле мы не точно это знаем, потому что это всё основано сейчас на наших лучших вариантах той теории, которая у нас есть. Если бы мы просто знали то, что нам сказали экспериментаторы в 1998 году, — то, что Вселенная экспоненциально расширяется, — если просто учесть то, что мы узнали в 1998 году — мы узнали, что Вселенная сейчас вот вышла на новую стадию раздувания Вселенной, только малоэнергичную — это просто то, с чего я сейчас начал.

Ускоренное расширение Вселенной, вот оно было раньше, на начальной стадии Вселенной, вот оно начинается сейчас — новая стадия раздувания Вселенной. К чему это приведет? Нашу Галактику это не тронет. Стадия раздувания Вселенной, которая сейчас идет, она очень медленная, материя внутри нашей Галактики гравитационно так сильно друг к другу притянута, что где-то там галактики будут от нас улетать, но мы-то в нашей Галактике уцелеем. На нее, скорее всего, в это время еще упадет галактика Андромеды, а все остальные галактики, однако, от нас улетят. И мы их больше не увидим.
Интересное свойство теории такого типа, теории ускоряющейся Вселенной — она напоминает свойства черной дыры. Вот в каком смысле. Значит, вот, как устроена черная дыра? Если вы летаете где-то рядом с черной дырой, вы видите, что она далеко от вас, и ее свойства асимптотически не меняются. Ну, я не буду говорить о том, что материя на нее падает, там что-то рядом с ней происходит, они светятся, но не сами по себе, а только за счет того, что материя туда падает. А так вот идеальная черная дыра стоит и не меняется.
После этого вы решили узнать, что происходит с черной дырой. Но вы сами немножечко боязливы, кроме того, вы теоретик, а ваш друг-экспериментатор хочет узнать, что происходит. Вы тогда говорите: «Ну так ты туда слетай, потом расскажешь». Он туда летит, и когда он падает в черную дыру, он падает туда реально, но вы никогда не увидите, что он туда падает. Он будет как бы потихонечку прилипать к сфере Шварцшильда, то есть он будет туда подходить всё ближе, ближе и ближе, сначала он вам будет передавать сигнал и вы будете слышать, как он с вами говорит нормальным голосом, потом его голос будет становиться всё более сиплым за счет доплеровского эффекта, он сам станет всё более красным, потом инфракрасным, потом радиодиапазон... В результате он будет прилипать, и он будет становиться всё более плоским. Он распластается по черной дыре и как бы истончится и иссякнет, и больше вы из него ничего не получите. Это способ сохранить спящую царевну в неприкосновенности, потому что для нее время остановится. Единственное, если вы хотите к этой царевне пойти и ее поцеловать, то вы туда полетите и вместе с ней туда упадете... Ну, это, наверное, плохой вариант...

Значит, зачем я про это говорю? Мы сейчас находимся в экспоненциально расширяющейся Вселенной. И все ее части, далекие от нас, все галактики от нас улетают. Так же, как этот друг, который улетает в черную дыру, так же все эти части улетают к некоторой другой поверхности, которая называется горизонтом для мира де Ситтера, для этого ускоряющегося мира сейчас. И все эти галактики будут прилипать к горизонту, который от нас находится на расстоянии примерно эти самые 13,7 — ну, немножечко больше, чем это, — миллиардов световых лет. И все эти галактики прилипнут к горизонту и истают для нас, станут плоскими, сигнал от них перестанет приходить, и останется одна наша Галактика. Энергетические ресурсы в нашей Галактике потихонечку иссякнут, и такова печальная наша судьба...
И это то, что люди думали, когда они занимались простой такой теорией, которая говорит: вот, мы вели наблюдения, всё от нас улетит. Сейчас, когда мы поняли... немножечко разобрались с тем, как стабилизировать эти шесть внутренних измерений в теории струн, мы также узнали, что эта картинка сама по себе невозможна. Мы не сумели сделать теорию струн вариантом этой теории, в которой удавалось бы получить это состояние, в котором это ускоренное состояние Вселенной продолжалось бы вечно. Единственное, что удавалось сделать, — это построить метастабильное вакуумное состояние, в котором временно Вселенная будет экспоненциально расширяться. Это метастабильное состояние в конце концов распадется. Простейшие оценки в простейших теориях показали, что время распада может быть так велико как 10 в степени 10 в степени 120. Лет или секунд — это уже не важно. Много времени. Так что не сразу мы распадемся.

Но, когда распадемся — как мы распадемся? — возникнет пузырек новой фазы. В этом пузырьке есть два варианта. Первый вариант — что внутри него будет десятимерное пространство Минковского. Мы не можем жить в десятимерном пространстве. Про это сказал Эренфест в 1917 году, когда произошло много разных событий. Например, мир де Ситтера, решение мира де Ситтера было получено в 1917 году. В 1917 году Эренфест объяснил, почему Вселенная трехмерная. Потому что в четырехмерном мире (пространстве), пятимерном не может существовать планетных систем. По теории относительности, в двумерном, одномерном пространстве тоже не может существовать планетных систем, там просто нету никакого гравитационного притяжения на большом расстоянии между телами. Только в трехмерном пространстве могут быть планеты, атомные системы, поэтому как только мир станет десятимерным, so sorry, значит в этом мире жить мы не можем... Значит, возникнет такой пузырек, начнет расширяться, стенки его будут двигаться на нас со скоростью равной скорости света; в момент, когда мы увидим эту стенку, в этот момент мы перестанем что-то видеть. Так что никому об этом больше не расскажем. Один вариант. Но все-таки это будет нормальное стабильное пустое состояние, мир Минковского, десятимерный. Если бы там остался кто-нибудь, то он мог бы гулять в девяти разных направлениях.
Второй вариант состоит в том, что распад может произойти в так называемый мир анти-де Ситтера — это мир, в котором плотность энергии вакуума отрицательна. Возникает пузырек, внутри которого плотность энергии вакуума отрицательна. Мир, который возник таким образом... Математики, которые описывают мир анти-де Ситтера, они обычно говорят про бесконечно существующий мир анти-де Ситтера. Но мир с отрицательной космологической постоянной, возникший внутри пузыря, он представляет из себя вселенную, которая будет коллапсировать довольно быстро, — просто всё уйдет в сингулярность.
Поэтому у нас есть два невеселых варианта. Первый вариант — это то, что мы все перейдем в десятимерное пространство и умрем там, таким образом. Второй вариант — это то, что мы перейдем в этот мир анти-де Ситтера, в некотором смысле, и сколлапсируем довольно быстро. Веселых вариантов у нас никогда не было. В открытой Вселенной Вселенная становилась бесконечно пустой, и мы там замерзали, умирали. В закрытой Вселенной мы все умирали в пламени. Нам не привыкать... Мы, наверное, исчезнем — каждый из нас исчезнет персонально — гораздо раньше, но все-таки хорошо бы подумать о будущем Вселенной в целом. И вот это единственный кусок, ну... хороший. Благодаря тому, что Вселенная является самовосстанавливающейся, благодаря тому, что она производит всё новые и новые части Вселенной во всех ее возможных комбинациях, Вселенная в целом и жизнь в целом никогда не исчезнет — согласно тому, что мы думаем сейчас.

Поскольку этой теории не существовало 25 лет назад, то надо понимать, что ко всему тому, о чём я говорил, надо относиться с некоторым чувством юмора. Но не ко всему, потому что за часть из этого люди уже получили Нобелевские премии, и они не захотели бы, чтобы вы относились с чувством юмора к этим вещам... Поэтому есть часть вещей, которые мы знаем наверняка. Наверное, что-то типа инфляции происходило. Наверное. Очень маловероятно, что мы можем объяснить все вещи, которые мы видим, без этого дела.
Что касается всей этой многоликой Вселенной... Есть ли у нас вообще какие-нибудь экспериментальные свидетельства того, что это происходит? Учтем, что мы никогда в жизни не увидим те части Вселенной, где физика другая. А если мы увидим, то мы тут же умрем. Ну, я объяснил: потому что стенка нас накроет, мы перейдем в другой мир, после этого нас никто не спросит... Поэтому прогнозы экспериментального обнаружения частей Вселенной с другими свойствами — они не очень большие. Есть ли у нас какие-нибудь экспериментальные свидетельства тому, что эти части существуют?

Но ведь для того, чтобы ответить на этот вопрос, — а сейчас, как вы уже видите, начался сезон вопросов и ответов — я задаю вопросы и я отвечаю... — так вот, был вопрос, который в свое время сформулировал Яков Борисович Зельдович. Вообще приятно подумать... Он был гигант науки, без которого всей картины не было бы. И вот он сказал следующее: есть ли какие-нибудь свидетельства — экспериментальные свидетельства — нестабильности протона? Нестабильность протона — это часть теории великого объединения. Что действительно не полностью есть разница между лептонами и барионами, она возникла за счет того, что возникло некое тяжелое скалярное поле, но в принципе протон мог распадаться. И люди сделали, там, пещеру, налили туда воду — воду, потому что она протоны создает, — поставили детекторы и стали смотреть, не распадается ли протон. Никто никакого распада не увидел, тем не менее, люди верили, что эта теория правильная. И вот Зельдович, как я сказал, спрашивал: есть ли какие-нибудь экспериментальные свидетельства распада протона? И тут же любил отвечать... Ну, я переформулирую его ответ немножко в более характерной форме, чем он сам обычно это говорил: «Да, есть экспериментальные свидетельства распада протона — это то, что параллельные линии не пересекаются». Вот примерно такая же реакция... «Что за ерунда? Тут протон, а тут параллельные линии...»
А вот. Зачем нам понадобилась инфляционная Вселенная? Нам надо было объяснить, почему параллельные линии не пересекаются. Единственный способ это объяснить — это сделать эту стадию инфляции, за счет которой наша Вселенная становилась такой огромной. Но эта же стадия инфляции приводила к нулю исходный избыток протонов над антипротонами. До работы Сахарова 1967 года все нормальные люди верили, что Вселенная с самого начала имела больше протонов, чем антипротонов. После работы Сахарова 1967 года все нормальные люди, за исключением Сахарова, продолжали в это же верить. Это изменилось примерно в семьдесят шестом, седьмом, восьмом, девятом году, после того как возникла теория великого объединения и люди стали относиться к таким возможностям более серьезно, выяснили, что да, действительно, это можно сделать, можно образовать избыток материи над антиматерией, начиная со Вселенной, где всё будет симметрично, где не было избытка протонов над антипротонами. Так вот, для того чтобы это сделать, надо было бы, чтобы барионное число не сохранялось. А если барионное число не сохраняется, то ничто не мешает протону распадаться.

Так вот, цепочка рассуждения такая: если вы хотите объяснить, почему параллельные линии не пересекаются, вы должны иметь инфляцию. Если вы имеете инфляцию, то прежнее объяснение того, почему у вас есть материя и нет антиматерии, — объяснение такое: а она с самого начала была, материя, — это объяснение не работает. Потому что даже если сначала была материя, после инфляции ее уже больше не было, и ее надо было создать. Единственный способ создать ее опирается на возможность, что барионы не сохраняются, барионное число не сохраняется. Таким образом, свидетельство несохранения барионного числа &md

Картина дня

наверх