Книга: Физика и астрофизика: краткая история науки в нашей жизни
Назад: Самый человечный принцип вселенной
Дальше: Ансамбль струнных

Как умирают вселенные

Еще не так давно была популярна идея, что вселенная живет циклами сжатия-расширения. Сначала она взорвалась и сейчас разлетается, но потом гравитационные силы, то есть силы взаимопритяжения материи, постепенно замедлят разлет, затормозят его, и вселенная вновь начнет сжиматься сначала медленно, как набирающий ход состав, потом все быстрее и быстрее – обратно в сингулярность. А потом она снова взорвется. Так и качается, словно маятник.

Однако последние научные данные вроде бы свидетельствуют о другом: нет никакого намека на торможение вселенной, напротив, она разлетается со все возрастающей скоростью. Ее словно что-то расталкивает, какая-то «антигравитационная» сила! Это непонятное «что-то» получило название Темной энергии. Считается, что это энергия вакуума.

Вакуум – это ведь не пустота. Точнее говоря, вакуум – это пустота только в первом приближении, лишь на первый взгляд. Если из какого-то сосуда откачать воздух, там останется пустота, вакуум. И в технике, в инженерном деле под вакуумом действительно понимают пустоту, то есть отсутствие воздуха и любого другого вещества. Но не в физике! Потому что никакой «пустоты» в природе нет и быть не может – в этом физики уверены твердо. Они знают: вакуум – просто особая форма вырожденной материи. Материи, находящейся в «нулевом» или «почти нулевом» состоянии. Почему «почти»? Потому что реальная плотность вакуума не равна нулю, а чуть выше нуля на ничтожную долю. Вот это «чуть-чуть» в масштабах огромной вселенной и создает тот самый эффект расталкивания материи.

Вакуум, как вырожденная, но все же материя, постоянно кипит рождающимися и тут же исчезающими парами частица-античастица. В каждой точке пространства они на мгновение выныривают из небытия и тут же схлопываются обратно в непроявленное состояние материи, именуемое вакуумом. Вакуум – бесконечный океан виртуальных частиц. И полей.

Так что же дальше случится с этой ускоряющейся в своем разлете вселенной, которую распирает вакуум? Ничего хорошего нас не ждет, надо признать. Сценарий гибели мира получил название Большого разрыва. Вселенную нашу, бедненькую, так и будет продолжать раздувать со все большей скоростью. Галактики все дальше и дальше будут улетать друг от друга, затрудняя нам межгалактические путешествия, и это весьма досадно для будущих космических туристов.

За миллиард лет до Большого разрыва распадутся скопления галактик.

Примерно за 50 миллионов лет до Конца света разлетятся галактики, то есть эти красивые спиральки просто перестанут существовать, их тоже растащит на отдельные звезды.

За 3 месяца до Большого разрыва все планеты улетят от своих звезд, их оттащит.

За полчаса до Большого разрыва планеты и звезды разрушатся, их разорвет.

Ну а за одну наносекунду (10–9 с) разорвет атомы, а потом и сами элементарные частицы. Большой разрыв!

И когда же случится это печальное событие? Примерно через 100 миллиардов лет (вы не забыли, надеюсь, что нашей вселенной всего около 14 миллиардов лет, она еще юная). 100 миллиардов лет – это очень много! Напомню, что к этому сроку Солнце уже давным-давно погаснет, а смерть Земли наступит даже раньше угасания Солнца – всего через 3 миллиарда лет, когда раздувшееся светило испарит наши океаны.

Правда, в последнем случае у человечества есть призрачная надежда переселиться куда-нибудь на другую планету другой звездной системы, если получится. А вот при Большом разрыве уже никаких шансов – всю материю разорвет к чертовой матери!

Но и в этой безвыходной ситуации есть возможность помечтать. Дело в том, что на протяжении всей истории науки человеческий разум изучал природу как нечто постороннее, внешнее, от разума отделенное: вот есть, с одной стороны, разум, а с другой – есть природа, которую мы изучаем. Но дело в том, что разум начинает все больше и больше влиять на природу. Даже такой сравнительно малоразвитый разум, как наш, едва-едва проклюнувшийся в космос на своих примитивных керосинках, уже кардинально влияет на облик планеты, формируя ландшафты и даже меняя климат. А что же будет через миллионы лет! Мы начнем влиять на мир уже в галактических масштабах! А может быть, даже менять физические законы, базируясь на каких-то более глубоких, более фундаментальных основаниях!

В общем, ученые, которые раньше не рассматривали всерьез влияние разума на космос, теперь все чаще утверждают обратное, называя разум универсальным космологическим фактором, который растет вместе с вселенной и не может не оказывать на нее влияния – хотя бы потому, что является ее частью. И разум на самом деле постигает не мир, а мир, в котором существует разум…

Ну, а пока вы осмысливаете столь грандиозные перспективы, вернемся к дню сегодняшнему, ибо есть еще одна вещь, о которой мы пока не сказали, но сказать о ней надо, как бы ни было мне неприятно про такое говорить. Итак, внимайте и не говорите потом, что вы не слышали…

Помимо темной энергии, которая расталкивает пространство, существует еще такое понятие, как темная материя!

В школе мы этого не проходили. Потому что темная энергия и темная материя – последний писк научной моды, они вошли в обиход ученых совсем недавно. И если про темную энергию ученые прознали, когда выяснилось, что вселенная не только не замедляется, но и ускоряется в своем разлете, то темную энергию открыли при наблюдениях за вращением звезд в разных галактиках – оказалось, что скорость движения звезд вокруг центров галактик выше, чем должно быть по расчетам. А это значит, помимо светящейся массы (звезд) в галактиках есть еще какая-то несветящаяся, темная масса. Причем эта масса плохо реагирует или вообще никак не реагирует с обычным веществом, вернее, она «общается» с ним лишь языком гравитации – тяготеет, и только. И больше никак себя не проявляет. Предполагается, что это некие частицы особого рода, которых довольно много и которые стали в начальной стадии развития вселенной центрами концентрации обычного вещества, стягивая его в галактики.

Физики тут же кинулись строить разные теории по поводу таинственных частиц темной материи, с которыми раньше никогда не встречались, и начали пытаться их найти своими сверхдорогостоящими установками. Но ничего на момент написания этой книги не нашли, как ни старались. Так до сих пор и неизвестно, что такое темная материя. Зато известно, что в нашей вселенной обычного, нормального вещества, из которого сделаны мы с вами, планеты и звезды, только 4 %. Всего четыре процента! А остальное – это темная материя (26 %) и темная энергия (70 %).

Назад: Самый человечный принцип вселенной
Дальше: Ансамбль струнных