На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё
Шрифт:
Когда Вселенная перейдет в истинный вакуум, вся кинетическая энергия инфлатонного поля высвободится, разогрев зарождающуюся Вселенную до тысячи триллионов триллионов градусов и заполнив ее излучением. То, что когда-то было крошечной квантовой флуктуацией плотности материи и энергии размером порядка 10—33 сантиметра, теперь растянулось до астрономических размеров, покрытое тонкой рябью и рассеченное глубокими долинами на всем протяжении пространства, определяя гравитационный ландшафт, которому в конечном счете предстоит стать сетью звезд и галактик.
Горячая Вселенная продолжает расширяться за счет инерции инфляции. Первые 380 000 лет
В то время как фотоны беспрепятственно распространяются в пространстве, частицы собираются в областях с повышенной плотностью, высеченных квантовыми флуктуациями, положив начало цепной реакции гравитационного коллапса. Материя громоздится и уплотняется, ее температура неуклонно растет, пока, примерно через двести миллионов лет, не запустится ядерный синтез. В этот момент пейзаж резко изменяется: звезды начинают сиять во тьме, рассеянные по всему небу. Цепная реакция продолжается – звезды сливаются в галактики, галактики в кластеры, кластеры в сверхскопления.
Все это время Вселенная продолжает лениво расширяться. В конце концов родилась звезда, вокруг которой какой-то каменистый мусор образовал планетарную систему. На одной конкретной каменистой планете, третьей от звезды, такие элементы, как кислород, водород и углерод, оказались вместе, элементы, рожденные в печах других звезд, взорвавшихся суперновых, и преодолевшие пустое пространство, чтобы в один прекрасный день оказаться на счастливой планете, где они смогли объединиться и создать условия, пригодные для жизни. Жизнь из какой-то первобытной слизи росла, размножалась и эволюционировала до тех пор, пока – раз! – и не появились на свете мы.
Только история на этом не заканчивается. Если инфляция и в самом деле была, то она была не раз. Пока наша скромная Вселенная эволюционировала, вокруг происходило что-то гораздо, гораздо большее. Благодаря квантовой случайности ложный вакуум, из которого родилась наша Вселенная, не мог распадаться везде с одной и той же скоростью. В то время как одна область ложного вакуума скатывалась в основное состояние, с возникновением нашей Вселенной, другие области отставали. В конце концов они также испытают распад, образуя другие вселенные, навсегда изолированные от нашей собственной. И так далее, до бесконечности… Не важно, как много родилось вселенных, всегда существуют области ложного вакуума, и процесс возникновения вселенных никогда не заканчивается. Инфляция идет перманентно.
Даже если мы допустим, что расширение произошло единожды в нашей космической истории, мы вдруг обнаружим бесконечное число вселенных за пределами нашей собственной, постоянно растущую мультивселенную, Мета-Вселенную с большой буквы, состоящую из причинно не связанных малых вселенных, возникающих последовательно одна из другой в непрерывном процессе рождения и размножения. И хотя все они подчиняются некоторым общим фундаментальным законам физики, каждая вселенная рождается со своими локальными законами, своей геометрией, своим набором физических
Данные WMAP позволили космологам составить подробную карту микроволнового излучения неба, на которой видны небольшие отклонения от средней температуры, горячие и холодные пятна, температуры которых различались лишь на одну стотысячную градуса… Эти пятна образовались на этапе, когда плотная плазма все еще заполняла раннюю Вселенную, они – свидетели борьбы между гравитацией и электромагнетизмом. Если гравитация пыталась плотнее сжать плазму, то электромагнитное излучение пыталось раздуть ее. Это напоминало игру с перетягиванием каната, сжатие и растяжение меха плазменной гармошки. Когда плазма плотнее сжата, она нагревается, а когда она расширяется, она охлаждается, оставляя за собой горячие и холодные области, которые WMAP обнаружил четырнадцать миллиардов лет спустя.
Эти колебания – отпечатки пальцев, вещественные доказательства эволюции ранней Вселенной. Трудно было поверить, что цветные пятна, выглядевшие случайно разбросанными по карте, на самом деле содержат подробную информацию о Вселенной, ее происхождении и эволюции. Такие точные данные, как данные WMAP, переводят космологию из спекулятивной в разряд строгих наук, наравне с астрономией и астрофизикой. В космологии начинался золотой век, и космологи были готовы устроить по этому поводу большой праздник.
И на самом деле такой праздник был уже даже запланирован. Я узнала об этом из интернета: большая четырехдневная конференция должна была пройти через месяц в Калифорнийском университете в Дейвисе. Я должна была туда попасть!
Я позвонила отцу.
– Четыре дня солнца и космологии! – сказала я. – Если мы хотим понять происхождение Вселенной, то это те самые люди, которые смогут нам все объяснить. Ты должен поехать со мной!
Он вздохнул:
– Я хотел бы, но не смогу. Мне необходимо было предупредить об этом на работе заранее. Но ты должна туда поехать! Быть журналистом. Записывай как можно больше для меня.
Я повесила трубку, не зная, хочу ли ехать туда одна. У нас была общая миссия; выступление соло казалось мне неправильным. Я имею в виду именно поездки на конференции по физике, они были нашим делом – насколько, конечно, сделанное один раз можно считать «делом». При этом я в одиночку брала интервью у Фотини Маркопулу, но, похоже, это было не совсем то же самое. Главная идея нашей борьбы за повышение своего журналистского рейтинга заключалась в том, чтобы использовать его для создания новых кротовых нор ко все большему числу конференций. Заново обдумывая это решение, я совсем не была уверена, что наш рейтинг помогал бы отцу проникать куда-либо, но тогда это казалось маленькой технической трудностью, из тех, что преодолеваются по мере поступления. Теперь я начала сомневаться, достаточно ли хорошо я все взвесила за те пять секунд, которые понадобились мне, чтобы его принять. Возможно, что оно было слишком спонтанно. Выбирая карьеру научного журналиста, я понимала, что наши пути в скором времени разойдутся, подобно двум параллельным мировым линиям, которые, находясь в блаженном неведении, пересекают искривленное пространство, и, оглядываясь назад, я вижу, как росла дистанция между нами, несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы продолжать двигаться вместе по прямой.