Истории будущего - Дэвид Кристиан

другое, из холодного, обширного и пустого в горячее, крошечное и наполненное материей и энергией? Идея коллапса вселенной предполагает и другие интригующие возможности. Если время движется в направлении расширения, может ли оно изменить направление в коллапсирующей вселенной? Стивен Хокинг обсуждал эту идею в своем бестселлере «Краткая история времени», но позже отказался от нее427.

Исследования, занявшие нескольких десятилетий, не дали однозначного ответа, поскольку астрономы обнаружили, что вселенная как будто балансирует прямо на грани между длящимся расширением и возможным крахом. Во вселенной достаточно массы, чтобы остановить расширение, но мало вещества и энергии, чтобы обратить расширение вспять. Значит, вселенная будет расширяться вечно, но все медленнее и медленнее. Поневоле напрашивался глубокий, почти теологический вопрос: почему вселенная должна изящно балансировать в этой странной космологической точке равновесия, как булавка, которая не может упасть?

Неожиданный ответ поступил в 1998 году, когда две группы астрономов во главе с Брайаном Шмидтом в Австралии и Солом Перлмуттером в Соединенных Штатах Америки попытались более точно измерить скорость расширения вселенной. Они взялись за изучение сверхновых типа Iа, которые излучают приблизительно одинаковое количество энергии, поэтому колебания в их яркости, видимые с Земли, можно использовать для оценки реальных расстояний с большой точностью. Обе команды пришли к поразительному выводу, что расширение вселенной вовсе не замедляется, что скорость возрастает – вот уже несколько миллиардов лет подряд. Мы до сих пор не понимаем, почему все обстоит именно так; большинство космологов считает, что должна существовать особая форма энергии (так называемая «темная энергия», в которой никто не разбирается): мол, она увеличивает скорость расширения по мере того, как вселенная становится больше. Эти выводы, которые в настоящее время разделяет большинство астрономов, предполагают, что вселенная будет расширяться все быстрее и быстрее во веки веков.

Если все верно, то вселенная обречена становиться больше и больше, холоднее и холоднее, пустее и пустее, расширяться быстрее и быстрее, пока разные ее части не начнут терять связь друг с другом – ведь свет отдаленных объектов больше не может их достичь. В конце концов мы увидим лишь нашу собственную локальную группу галактик, удерживаемую вместе гравитацией. Любого астронома будущего озадачат древние записи, где говорится, что вселенная состоит не просто из десятков, а из миллиардов галактик. Во фрагментированной вселенной в десять тысяч раз старше нашей и намного более крупной даже красные карлики погибают. В ней галактики будут состоять из мертвых звезд, черных дыр и случайных объектов, возникающих из вакуума по законам квантовой физики. Черные дыры поглотят оставшуюся звездную материю, и наступит время, когда останутся только раздувшиеся черные дыры и лохмотья квантового мусора. Но потом и черные дыры пропадут, а вместо былой красоты взору условного наблюдателя предстанут пустое пространство и темная энергия, несколько случайно задержавшихся фотонов и заблудившаяся частица, недоумевающая, почему она сюда залетела428. Тогда мы (образно выражаясь, конечно – какие «мы» в столь далеком будущем?) должны будем вообразить несчетные эоны, по которым одиноко блуждают редкие фотоны и нейтрино, не встречая никого и ничего другого во вселенной, непрерывно пустеющей, но длящей свое зомбовидное бытие за гранью воображения. Ничто не вечно. Нельзя думать, что пространство и время сохранятся в привычном для нас понимании. Тем не менее, как уверяют квантовые физики, в практически бесконечных масштабах времени все, что способно появиться, может ненадолго выскочить из пустоты, в том числе, копия вашего мозга или ваза с тюльпанами429. Это настолько странная территория, что не стоит далее углубляться в подобные рассуждения!

Насколько вероятно такое развитие событий? Этой гипотезе всего два десятка лет, а космологи, как едко подметил Джим Холт, «склонны переиначивать свои теории каждые десять лет или около того»430. Согласно сегодняшним данным, это лучшая из возможных гипотез об отдаленном будущем вселенной. Но имеется множество причин думать, что появятся новые гипотезы. Во-первых, мы толком не знаем устройства вселенной. Перемещение большинства галактик предполагает наличие огромного количества материи, которую мы пока не можем обнаружить. Астрономы говорят о «темной материи», на долю которой может приходиться до 25 процентов массы мироздания. Еще больше недоумения вызывает «темная энергия», которая, по-видимому, ускоряет расширение вселенной. В общей теории относительности Эйнштейна содержатся теоретические намеки на наличие такой силы. Если она существует, то к настоящему времени должна составлять около 70 процентов массы вселенной. Добавим сюда массу темной материи и темной энергии, и выяснится, что мы, похоже, не понимаем 95 процентов устройства нашей вселенной. Очевидно, мы упускаем что-то крайне важное. Пристальное изучение темной энергии и темной материи в ближайшие десятилетия может изменить все ставки на будущее вселенной.

Другая идея, способная опровергнуть только что рассказанную историю, – это идея «мультивселенной». Сегодня многие космологи всерьез рассуждают о том, что наша вселенная не одинока. Есть весомые теоретические выкладки (но нет столь же веских доказательств) в пользу того, что Большие взрывы могут происходить постоянно в огромном многомерном пространстве, превосходящем даже блочное мироздание. Это пространство космологи и называют мультивселенной. Если так, то возможно, что разные вселенные, как и разные виды животных, имеют несколько различные фундаментальные свойства, а потому разные виды вселенных могут развиваться на протяжении какого-то многомерного космологического времени. Быть может, в других вселенных гравитация немного сильнее, а электромагнетизм немного слабее431. В этом сценарии допускаются самые разные типы вселенных. Некоторые могут существовать всего несколько секунд, иные же живут намного дольше нашей. Некоторые порождают сложные объекты, к примеру, кишечную палочку или кролика, а другие не предусматривают даже появления звезд. Если, как утверждает физик Ли Смолин, новые вселенные могут возникать внутри черных дыр, это означает следующее: только вселенные, способные рождать звезды, достаточно большие, чтобы коллапсировать в черные дыры, смогут воспроизвести и передать свои космологические параметры новым поколениям вселенных432. Со временем все сведется, по-видимому, к тому, что такие вселенные должны встречаться чаще и чаще благодаря своего рода космологическому естественному отбору. Разумеется, лишь те вселенные, которые способны создавать сложные сущности, вроде нас с вами, могут быть населены существами, подобными нам; так что, возможно, нет ничего странного в том, что мы находимся во вселенной, тонко настроенной под сложные объекты и явления.

Все это замечательно, однако в настоящее время у нас нет доказательств. Наши технологии позволяют наблюдать одну-единственную вселенную. Любые гипотезы о других вселенных опираются на логику и воображении. Вот отличный образец рассуждения в таком духе: астрономы обычно просят студентов на экзамене дать определение вселенной и привести два примера433. Для тех из нас, кто пытается понять будущее, шутка довольно болезненна. Мы неизменно воображаем некое «мультибудущее», но на самом-то деле сталкиваемся всего с одним!

Благодарности

Существенная часть этой книги была написана