И в ранней Вселенной антивещество было. Его было много! Но в первые же мгновения существования мира оно проаннигилировало с веществом и исчезло, превратившись в излучение (то самое, которое потом расцвечивало всю Вселенную, а теперь остыло до реликтового). Но вещества было чуть-чуть больше, чем антивещества – на миллиард частиц антивещества приходился миллиард и еще одна частица вещества. То есть от всей первоначальной материи Вселенной осталась после аннигиляции лишь одна двухмиллиардная часть. Из этой ничтожной доли и сделана нынешняя Вселенная и мы с вами.
Иными словами, тонкая настройка Вселенной допустила превышение частиц над античастицами ровно на одну миллиардную долю. Но если бы число частиц было всего на одну миллиардную долю меньше, вся Вселенная была бы сегодня пуста. В ней бы просто не было вещества.
И вот подобного рода значений и соотношений между ними, при изменении которых всего лишь на десятые доли процента, или вообще на миллиардную долю, нашего мира не было бы… таких вот чисел – констант и отношений – очень много! И не видно, чтобы все они как-то были зависимы друг от друга. Их набор представляется случайным.
Константа ядерного взаимодействия… Массы основных частиц… Так называемый резонанс в ядре атома углерода… Параметры электрослабого взаимодействия… Скорость света… Постоянная Планка… Значение энтропии Вселенной… Размерность пространства… И многие, многие фундаментальные физические постоянные, о которых мы даже не упомянули, но малейшее изменение которых делает наш мир невозможным, поневоле заставляют задуматься – как же так все разумно устроилось, ведь это же почти невероятно, чтобы все-все так точно совпало!
Уж не признак ли это разумного вмешательства? Может, кто-то специально так тонко подобрал все характеристики нашего мира, чтобы в нем стали возможными «долгоиграющие» звезды, сложные структуры да и сама жизнь?
Но физики к мистике не склонны. И потому решают этот вопрос довольно просто. Двумя способами… Их объяснения тайны тонкой подгонки параметров мира получили в науке специальное название – антропный принцип (от греческого «антропос», что означает «человек», поскольку параметры мира словно специально подогнаны так, чтобы дать возможность существования в нашей Вселенной жизни и человека).
Итак, объяснение первое:
– Возможно, константы и не могли быть другими, возможно они друг с другом взаимосвязаны и вытекают друг из друга, просто мы еще не знаем, как и почему. Но узнаем.
Второй способ объяснения:
– Да, все эти константы могли быть другими! И действительно их так много, а диапазоны нужных значений так малы, что необходимое для существования разумной жизни сочетание крайне, исчезающе маловероятно. Но если предположить, что Вселенные возникают постоянно в неисчислимом множестве, в каждой из мириадов Вселенных реализуется свой набор констант. Поэтому абсолютное большинство Вселенных – пусто и безжизненно. Но чисто статистически среди этих мириадов Вселенных существует небольшой процент таких, где все мировые константы случайным образом подбираются так, что в них становится возможным существование сложных структур, включая жизнь. И эта жизнь потом ломает голову, отчего же ей так повезло! А ничего особенно удивительного в этом нет: просто в тех Вселенных, где жизни нет (а их большинство), некому и спрашивать!
И никакой бог для объяснения не нужен!..
Как же выглядит вся эта мультивселенная картина в целом?
Ну, например, так. Каждая черная дыра в нашей Вселенной – зародыш новой Вселенной, в которую она выворачивается через сингулярность, и там получается белая дыра – из такой же белой дыры возникла наша Вселенная. При этом в каждой Вселенной набор физических постоянных разный и определяется по случайному признаку. Но в пустых Вселенных и в тех Вселенных, где сплошной хаос, невозможно образование звезд и черных дыр. Соотвественно, эти Вселенные с дурным набором физических характеристик «бесплодны», они не дадут «потомства». А вот наша – даст, ей жутко повезло с набором правильных физических постоянных, в ней уймища зародышей для новых Вселенных.
Есть и другая разновидность этого Варианта объяснения, которая предполагает, что вселенных вовсе не много, Вселенная на самом деле одна. Просто в первые микросекунды своего существования она раздувалась так быстро (этот процесс назвали инфляцией), что разные микрообласти Вселенной, где в результате случайных колебаний сложились чуть разные мировые константы, раздуло так, что каждая такая область стала размером с наблюдаемую нами Вселенную. Поняли?.. Представьте себе миникапельку, в которой есть разные микрообласти, где чуть разные условия – где-то чуть больше чего-то, где-то чуть меньше… И вдруг эту миникапельку и ее внутренние микрообласти инфляционно раздувает так, что каждая микрообласть становится целым гигантским миром! Причем раздуло пространство так быстро, буквально в мгновение ока, что даже свет из соседних областей не поспел за этим раздуванием. Ну а если свет не смог долететь из тех областей до нас, значит, области эти с другими физическими условиями лежат для нас за горизонтом событий.
Придумал и обсчитал эту теорию наш соотечественник физик Андрей Линде. И он в качестве зримой иллюстрации своей теории предлагает представить размалеванный разноцветный воздушный шар. Когда шар маленький, цветные пятнышки на нем малюсенькие. А когда шар раздулся, увеличились и цветные пятна, причем, каждое пятно – свой мир со своим набором констант…
Вот примерно так сегодня наука представляет себе мироздание. Но людей всегда интересовало не только сегодня, но и завтра, поэтому в гипотезах о будущем Вселенной недостатка тоже не было и нет!
Еще не так давно была, например, 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 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.
Вообще, о вакууме можно рассказывать довольно долго и много, с историческими экскурсами, жаль только, что тема эта относится больше к физике микромира. Хотя, с другой стороны, Вселенная – такой объект, в котором астрономические масштабы неразделимы со знаниями об элементарных частицах и планковских расстояниях, то есть таких крошечных, элементарных расстояниях, «квантах пространства», меньше которых и быть, наверное, не может. А если и может, это будут уже не расстояния, а что-то иное… Короче говоря, 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 – это 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 – все эти Великие стены, о которых мы говорили ранее.
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!
Грустно?
Маленечко. 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!