Космологические коаны. Путешествие в самое сердце физической реальности - Энтони Агирре

стр. 285). Но, в отличие от озера Дал, здесь нет ограничений на продолжительность инфляции. Инфляция никогда не может выйти за пределы пространства, где она происходит, поскольку сама создает это пространство! Это нескончаемый процесс, или хаотическая или вечная инфляция, как его назвали Андрей Линде, Алан Гут, Александр Виленкин и другие космологи, которые осознали это первыми.

Вечная инфляция.

А как же в эту картину вписывается наблюдаемая вселенная? Каждая область, где кончилась инфляция, представляет собой крупномасштабный, почти однородный файербол — заполненный объем расширяющегося пространства, который может продолжать эволюционировать в точном согласии с предсказаниями модели большого взрыва. Таким образом, все наши космологические наблюдения хорошо согласуются с тем, что происходит внутри этой области. Хотя вне ее существуют и другие области, отделенные от нашей участками инфляции. Каково число таких областей? Если инфляция происходит вечно с увеличивающимся в каждый момент объемом и каждая область раздувающегося объема в конечном итоге порождает область типа постинфляционного файербола, то совершенно ясно, что число таких участков, каждый из которых гораздо больше нашей наблюдаемой вселенной, бесконечно!

Ясно, что должен быть своего рода баланс между зарождающимися постинфляционными областями (в которых прекращается инфляция пространства) и зарождением нового расширяющегося по экспоненциальному закону пространства, но вот каков этот баланс, не совсем понятно. На качественном уровне результат действия этих двух конкурирующих процессов в любой момент выглядит более или менее одинаково: в области инфляции внедрены постинфляционные участки. И этих «моментов времени» сколь угодно много.

В разные моменты истории и в разных сообществах наша концепция Вселенной колебалась в широких пределах: от конечной, достаточно упорядоченной, имеющей определенное начало — до вечно меняющейся и избыточно многообразной. Древние индейцы, размышлявшие об этом, так и не пришли ни к какому заключению. И греки тоже. Кант же полагал, что обе возможности с необходимостью и истинны, и невозможны. В двадцатом веке шла борьба между теорией большого взрыва и стационарной вселенной, причем стационарная вселенная оказалась погребена под горой результатов наблюдений. Однако те же самые данные, указывая на инфляционную модель и поддерживая ее, наводят на мысль о развороте космической игры на завершающем этапе: создается впечатление, что Вселенная, возможно, выбрала оба пути.

Объединенные вместе, Большие взрывы приводят к стационарному состоянию.

32. Рисунок в пещере

(Вблизи монастыря Ганден, Тибет, 1613 год)

То, что ты видишь, не заслуживает называться мастерской или тем более студией. Это просто пещера, а у тебя уже выработался вполне понятный страх перед любыми пещерами. Но Трипа Драгпа непреклонен: ты должен взглянуть на этого, как он считает, большого художника за работой.

Ты вынужден признать, что, хотя картины и демонстрируют невероятное мастерство и долготерпение своего создателя, их сюжет немало озадачивает. Неистовые демоны, мириады Будд, терзаемые души, вращающиеся колеса — слишком уж всего много!

«Такое множество миров! — слышишь ты мягкий, но пугающий голос. — И каждый из них без края, без центра… везде окраина. То, что мы считали неизменным и постоянным, сказочным образом меняется при переходе от одного к другому. Какие-то миры можно назвать божественными, а какие-то дьявольскими. Одни настолько темны, что свет в них не существует вовсе. А в некоторых света так много, что, кроме него, там ничего нет. Некоторые миры населены разумными существами; все миры созданы разумными существами. Но дхарма[105] одна на всех. А между мирами — безбрежное вечное море бурлящей энергии. Это — ничто, но это и — всё. Отсюда произрастает все множество миров. Оно не имеет начала и конца. Это — беспрерывное создание времени и пространства».

Мультивселенная — гипотетическое множество потенциально разнообразных наблюдаемых вселенных, каждая из которых включает в себя все, что экспериментально доступно связанной с ней группе наблюдателей. Доступный нашим телескопам размер наблюдаемой, известной вселенной — порядка 90 миллиардов световых лет. Однако эта вселенная составляет только малое или даже бесконечно малое подмножество мультивселенной.

Искренне ваша, «Британника»

Как и рисунок в пещере, идея вечной инфляции предполагает, что относительно как пространства, так и времени Вселенная как целое должна быть больше, гораздо, гораздо, ошеломляюще больше и сложнее, чем и так уже гигантская вселенная, доступная для нашего наблюдения. Причем речь должна вестись не только о ее размере, но и, возможно, о разнообразии ее свойств. Хотя в нашей наблюдаемой вселенной происходит много событий, она доступна для нашего понимания в частности потому, что целый ряд ее атрибутов, таких как основополагающие законы физики, фундаментальные постоянные и так далее, во всей вселенной одинаковы. Однако если посмотреть шире (гораздо шире), то становится ясно, что гипотеза о вечной инфляции вовсе не предполагает, что они одинаковы везде. Картина художника кажется поэтической метафорой, но на самом деле это во многом беспристрастное и точное в главном отображение той «мультивселенной», которая может получиться при вечной инфляции, если включить возможность изменения даже таких основополагающих свойств. Попробуем это осмыслить.

«Так много миров! Каждый из этих миров без края, без центра, и везде окраина».

Эти миры — области, в которых инфляция передала свою энергию каким-то иным полям, — возможно, как в нашей наблюдаемой вселенной, фотонам и другим частицам. Поскольку появлению каждого из миров предшествовала инфляция, эти миры, как и шары Али, сглажены и однородны. Это означает, что и для них справедлив космологический принцип, лежащий в основе модели большого взрыва. Если цитировать художника и его современника Джордано Бруно, «их окраина везде, а центры нигде». Каждый из миров настолько велик, что вмещает всю нашу наблюдаемую вселенную. (Насколько велик? Вскоре мы обсудим этот вопрос с Галилеем.)

«То, что мы считали неизменным и постоянным, сказочным образом меняется при переходе от одного к другому».

Считается, что постоянная тонкой структуры а, ответственная за силу электромагнитного взаимодействия, неизменна и одинакова во всей вселенной. Исследования облаков межзвездного газа, образовавшихся миллиарды лет назад и очень далеких от нас, показывают, что и там ее значения неотличимы от тех, которые мы измеряем здесь и сейчас. В ЗАЗЕРКАЛЬЕ мы умозрительно рассуждали о том, что было бы, если бы такие константы как а были другими. Но что бы означало реальное изменение такого рода постоянных от места к месту или их разные значения в разные моменты времени?

Есть достаточно простой подход, позволяющий в этом разобраться. Спустя десять лет после того, как Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности, Теодор Калуца, а затем и Оскар Клейн предложили красивую идею, которая, казалось, должна была объединить гравитацию