СЛЕДЫ ИНЫХ ВСЕЛЕННЫХ

Кто наблюдает ветер, тому не сеять,
и кто смотрит на облака, тому не жать.

Екклезиаст

Валерий Лебедев, готовя новый выпуск своего альманаха, любезно прислал мне статью Юрия Кирпичева, посвященную Multiverse, Вселенной вселенных, и ее трактовке известным американским космологом Александром Виленкиным, за что я ему весьма благодарен. Как, впрочем, и Виленкину с Кирпичевым!

Поскольку тема действительно увлекательная и как раз в декабрьском номере журнала "Дискавер" за этот год появилась статья, посвященная еще одному любителю смотреть на облака, искателю следов иных вселенных Меттью Клебану, физику из Нью-Йоркского университета. Таких немного в мире и тем более они интересны.

Сейчас довольно много очень солидных ученых (Гут, Хокинг, Виленкин и др.) развивает космологические теории, предполагающие существование иных вселенных, но никто не знает, соответствуют ли они действительности. Да и о чем, казалось бы, говорить, если большая часть нашей собственной весьмавакуума крупной по скромным человеческим меркам вселенной недоступна для наблюдения!

Если мы не можем видеть границу нашего собственного космоса, как увидеть космос иной?

И все же, как пишет Стив Недис, автор статьи в "Дискавер", научный журналист из Кембриджа, Массачусетс, способ может найтись - это loophole (забыл, как в космологии переводится это слово - прокол, червоточина, кротовья нора?), каковая может оказаться достаточно большой не только для проезда грузовика, но и целой вселенной! Даже если мы не можем заглянуть за край нашей вселенной, то можем обнаружить следы иных миров если в далеком прошлом они касались нашего, оставляя за собой разрушения и катаклизмы.

Да, нельзя сказать, что эта идея привлекает множество исследователей.

Трудность в том, что для начала необходимо определиться с объектом поиска.

Как именно должны выглядеть следы былых катастроф? Вполне возможно, что их свидетельства давно хранятся в базах астрономических наблюдений, а может быть даже давным-давно у нас перед носом, но мы просто не понимаем этого. Как говаривал незабвенный Козьма Прутков, многие вещи нам непонятны не потому, что понятия наши слабы, а потому что сии вещи не входит в круг наших понятий!

Причина, по которой столкновение вселенных считается невозможным, формулируется одним словом: инфляция. Именно об этом пишет, если я правильно понял его, Александр Виленкин в своей отличной, несмотря на недостаток математических обоснований, книге "Мир многих миров". Впрочем, в научно-популярной литературе это дело вкуса, в какую именно сторону - научности или популярности - делать крен. Или дело обстоятельств, надо, очевидно, учитывать и вкусы основного контингента читателей.

Итак, суперинфляция. В 1980 году Стэнфордский астрофизик Алан Гут предположил, что появившись в результате Биг Бэнга, наша Вселенная прошла стадию суперинфляции, расширившись в 1030 или даже больше раз в течение, кажется, 10-36 секунды.

Здорово! Но так ли это много? Все зависит от точки отсчета, как во времени, так и в габаритах. Если Гут имел в виду расширение от сингулярности, от планковской, скажем, длины 10-35 м, то расширение не впечатляет: оно привело к образованию объекта диаметром в сотую долю миллиметра. С тех пор расширение стало хаббловским и, видимо, диаметр нашей вселенной определяется ее возрастом и скоростью света, то есть он равен 27.4 млрд. св. лет.

Если же взять часто упоминаемое сравнение вселенной на этом характерном времени с апельсином, то в таком случае ее нынешний диаметр будет порядка 10 000 млрд. лет, что как-то многовато. Виленкин в замечаниях к статье Кирпичева говорит о 82 млрд. св. лет на сегодняшнее воскресенье, а недавно астрофизик Нейл Корниш из университета Монтаны и его коллеги объявили о новой оценке - 156 миллиардов световых лет. Тогда предынфляционный размер был порядка миллиметра. В общем, неплохо было бы все это немного уточнить, и я бы попросил Кирпичева, раз уж он взялся за гуж и переписывается с мэтром, попытаться выяснить у него причины расхождений.

Причины, по которым гипотеза Гута оказалась востребованной и стала едва ли не общепринятой теорией, хорошо изложены в упомянутой выше книге Виленкина, к которой я вас и отсылаю, сам же тем временем замечу, что один аспект суперинфляции все еще заставляет космологов чесать затылки: почему она закончилась так резко и так быстро? Этим вопросом, пишет Стив Недис, и задался главный специалист Института космологии Университета Тафтса Александр Виленкин.

Модель Гута в его представлении предполагает, что инфляция, остановившись в одном месте, продолжается в других местах, порождая каскад расширяющихся областей в пространстве. В 1983 году Виленкин предложил эту идею и пришел к начальным выводам: вполне возможно, что инфляция продолжается и наша вселенная лишь одна из многих рождающихся непрерывно! То есть Биг Бэнг неуникален. Это лишь одна вспышка из бесконечного потока Биг Бэнгов, каждый из которых создает пузырь расширяющегося пространства, причем со своими физическими законами. Идея показалась чересчур фантастической, и Виленкин на время отложил ее в сторону, но вспомнил о ней, когда в 2003 году насовский зонд WMAP, картирующий анизотропию реликтового излучения, представил доказательства справедливости теории инфляции.

Но инфляция может касаться не только пузырей-вселенных, но и некоего высокоэнергетичного вакуума между ними, причем в еще большей степени, разнос пузыри все дальше друг от друга. Казалось бы, такая инфляция ставит крест на попытках обнаружить следы иных миров. Но к этому времени Виленкин был уже готов развить свои идеи. В 2007 году появилась его совместная с Гутом и космологом из Университета Барселоны Хауме Гаррига работа, в которой авторы предположили возможность контактов нашей вселенной с иными мирами - в буквальном смысле слова: "Если подождать достаточно долго, наш пузырь-вселенная испытает бесконечное множество столкновений с иными пузырями". Насколько я понимаю, речь идет о ранних столкновениях (возможно, пузыри рождаются из общего центра, целыми гроздьями), либо о том, что процесс вспенивания ложного вакуума бесконечен и рядом с нами непрерывно рождаются новые вселенные, слегка тревожа нашу. Но как в этом убедиться?

Поиск межвселенских коллизий и заинтересовал Меттью Клебана. Он начинал карьеру с изучения струнной теории. Если она верна, то взаимодействие микро-микро-микроскопических вибрирующих струн ведет к появлению макроскопических феноменов, включая множество вселенных - это еще одно, независимое теоретическое обоснование множественности вселенных. Странная связь между исчезающе малым и невообразимо огромным притягивала Клебана и понуждала охотиться за следами столкновений миров. Он с немногими коллегами предположил, что доказательства существования иных вселенных могут отпечататься на картине микроволнового реликтового излучения - собственно говоря, дальше этой границы мы в принципе ничего видеть не можем. Столкновение с иными вселенными должны были приводить к впрыскиванию огромного количества энергии в те области нашего мира, где они когда-то произошли. Такой толчок может выделить локализованное возмущение, наблюдаемое на общем гомогенном микроволновом фоне. Каковы же должны быть характерные черты такого возмущения?

Если два сферических пузыря войдут в контакт, то зона столкновения будет иметь форму круга. Импульс энергии из этой зоны будет распространяться в форме ударной волны, которая должна отпечататься в виде диска на микроволновом фоне. Центр этого диска будет несколько теплее или чуть холоднее, чем окружающая область. Эти результаты были опубликованы в 2008 году в статье "В поисках столкновений миров".

После чего и начались поиски таких дисков. Команда Меттью Джонсона из Perimeter Institute Онтарио к прошлому году идентифицировала восемь таких предполагаемых дисков, подлежащих дальнейшему изучению, но сам Джонсон говорит, что их можно объяснить и другими астрономическими феноменами или случайными флуктуациями. Но Клебана это не обескуражило. В следующем году он надеется получить данные от более чувствительного космического телескопа "Планк", обладающего дополнительными возможностями.

Кроме измерения температуры реликтового излучения, он может определять его поляризацию. Это важно, поскольку в прошлом году Клебан предсказал, что столкновения миров будут порождать два концентрических кольца, по-разному поляризованных. Никакой иной астрофизический феномен не может обладать такими свойствами!

Космологи с нетерпением ждут публикации данных "Планка", чтобы проверить эти предсказания. "Открытие столкновений таких пузырей будет революцией, которую невозможно переоценить!" сказал Леонардо Сенатор, физик из Стэнфорда, анализирующий данные WMAP в поисках клебановских колец. И все же Клебан смотрит на вещи трезво. Он полагает, что не исключена возможность неудачи: имеется множество причин для этого. Во-первых, наша вселенная действительно может быть единственной. Или же следы от столкновения могут быть слишком незаметны ввиду больших расстояний. В общем, поиск может оказаться делом долгим. "Но лучший повод для надежды" утешает он - "есть то, что мы не можем доказать его безнадежность"

Так что, господа, монах, изображенный на иллюстрации Фламмариона, еще может замереть от изумления, увидев новый, невероятно величественный мир!

Надо, надо думать о севе и жатве, кто же против, но кто-то должен смотреть и на облака…