Действительно , как я описал в 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Действительно , как я описал в



Глава 1.

всякий раз, когда я встречаю кого - то, кто
не верит в Большой взрыв, мне нравится показывать ему следующую цифру
, которую я держу в качестве карточки в своем бумажнике. Тогда я говорю: “ Смотри! Был Большой взрыв! ”

Эта цифра выглядит очень сложно, я знаю, но это на самом деле показывает
относительный предсказать обилие гелия, дейтерия, гелия -3 и лития,
по сравнению с водородом, исходя из нашего нынешнего понимания Большого Взрыва.
Верхняя кривая, идет вверх и вправо, выводит предсказанный
обилие гелия, второго по распространенности элемент во Вселенной, на
вес, по сравнению с атомами водорода (самый распространенный элемент). Следующие
две кривые, идущие вниз и вправо, представляют прогнозируемое изобилие
дейтерия и гелия -3, соответственно, не по массе, а по числу
атомов по сравнению с водородом. Наконец, нижняя кривая представляет
прогнозируемое обилие следующего самого легкого элемента, лития, опять же по числу.

Предсказанные значения плотности построены как функции предполагаемой общей
плотности нормальной материи (состоящей из атомов) во Вселенной сегодня. Если бы изменение
этого количества не давало комбинации всех предсказанных
количеств элементов, которые соответствуют нашим наблюдениям, это было бы сильным доказательством
против их производства в горячем Большом взрыве. Отметим, что прогнозируемое
содержание этих элементов колеблется почти на 10 порядков.

Незамутненные прямоугольники, связанные с каждой кривой, представляют допустимый
диапазон фактического предполагаемого первичного изобилия этих элементов, основанного
на наблюдениях старых звезд и горячего газа в нашей галактике и за ее пределами

Затем вертикальная заштрихованная полоса представляет ту область, в которой совпадают все
предсказания и наблюдения. Трудно представить себе более конкретную
поддержку, чем это согласие между предсказаниями и наблюдениями, опять же для
элементов, предсказанное содержание которых варьируется на 10 порядков, для
раннего горячего Большого взрыва, где все легкие элементы были впервые произведены.

Стоит повторить, последствия этого замечательного соглашение более
решительно: только в первые секунды Большого Взрыва, с первоначальным
изобилием протоны и нейтроны, что приведет к чему - то очень
близко к наблюдаемой плотности вещества видимых галактик уже сегодня, и
плотность излучения, которая оставит остаток, который будет соответствовать
именно в наблюдаемую интенсивность реликтового
излучения сегодня ядерных реакций, которые могли бы производить точно
обилие легких элементов, водорода и дейтерия, гелия и
лития, которые, как мы предполагаем, составляли основные строительные блоки
звезд, которые теперь заполняют ночное небо.

Как мог бы выразиться Эйнштейн, только очень злой (и, следовательно, в
его уме невообразимый) Бог сговорился бы сотворить
вселенную, которая столь недвусмысленно указывает на происхождение Большого Взрыва без его
возникновения.

Действительно, когда
в 1960- х годах было впервые продемонстрировано грубое согласие между предполагаемым обилием гелия во Вселенной и предсказанным обилием гелия, возникающим
в результате Большого взрыва, это было одним из
ключевых битов данных, которые помогли картине Большого взрыва одержать победу над тогда очень
популярной стационарной моделью Вселенной, отстаиваемой Фредом Хойлом и
его коллегами.

Однако в далеком будущем все будет совсем по - другому. Звезды сжигают
водород, производя, например, гелий. В настоящее время только около
15 процентов всего наблюдаемого гелия во Вселенной могло быть
произведено звездами в период после Большого взрыва — еще раз убедительное
доказательство того, что Большой взрыв был необходим, чтобы произвести то, что мы видим. Но в
далеком будущем этого не произойдет, потому что еще много поколений
звезд будут жить и умирать.

Например, когда Вселенной будет триллион лет,
в звездах будет произведено гораздо больше гелия, чем в Большой Галактике.

Бах сам по себе. Эта ситуация показана на следующей диаграмме:

Когда 60 процентов видимой материи во Вселенной состоит из
гелия, не будет необходимости в производстве первичного гелия в
горячем Большом взрыве, чтобы получить согласие с наблюдениями.

Наблюдатели и теоретики какой - нибудь цивилизации в далеком будущем,
однако, смогут использовать эти данные, чтобы сделать вывод, что Вселенная должна была иметь
конечный возраст. Поскольку звезды сжигают водород до гелия, существует верхний
предел того, как долго звезды могли существовать, чтобы не истощать
соотношение между водородом и гелием. Таким образом, будущие ученые оценят,
что Вселенной, в которой они живут, меньше примерно триллиона лет.

какого - то другого спонтанного создания нашей будущей единой (мета) галактики
не будет.

Вспомним, что Леметр вывел свое утверждение о Большом взрыве исключительно на
основе размышлений об общей теории относительности Эйнштейна. Можно предположить, что любая
развитая цивилизация в далеком будущем откроет законы физики,
электромагнетизма, квантовой механики и общей теории относительности. Сможет ли, следовательно, какой - нибудь
Леметр из далекого будущего вывести подобное утверждение?

Вывод Леметра о том, что наша Вселенная должна была начаться с Большого взрыва, был
неизбежен, но он был основан на предположении, которое не будет верным для
наблюдаемой вселенной далекого будущего. Вселенная с материей
, равномерно простирающейся во всех направлениях, изотропная и однородная, не может быть
статичной по причинам, признанным Леметром и в конце концов Эйнштейном.
Однако существует совершенно хорошее решение уравнений Эйнштейна для
одной массивной системы, окруженной в остальном пустым статическим пространством. После
все, если бы такого решения не существовало, то общая теория относительности не смогла
бы описать изолированные объекты, такие как нейтронные звезды или, в конечном счете, черные дыры.

Большие распределения масс, такие как наша галактика, нестабильны, поэтому в конечном итоге наша
(мета -) галактика сама коллапсирует, образуя массивную черную дыру. Это
описывается статическим решением уравнения Эйнштейна, называемым решением
Шварцшильда. Но время, в течение которого наша галактика коллапсирует
, образуя массивную черную дыру, намного больше, чем время, в течение которого остальная
Вселенная исчезнет. Таким образом, ученым будущего покажется естественным
предположить, что наша галактика могла существовать в течение триллиона лет.
пустое пространство без значительного коллапса и без необходимости
расширяющейся вселенной, окружающей его.

Конечно, размышления о будущем, как известно, трудны.
На самом деле я пишу это на Всемирном экономическом форуме в Давосе,
Швейцария, который полон экономистов, которые неизменно предсказывают
поведение будущих рынков и пересматривают свои прогнозы, когда они оказываются
ужасно ошибочными. В более общем плане я нахожу любые предсказания далекого
и даже не столь отдаленного будущего науки и техники еще
более схематичными, чем предсказания “ мрачной науки ". Действительно, всякий раз, когда меня спрашивают
о ближайшем будущем науки или о том, каким будет следующий большой прорыв, я
всегда отвечаю, что если бы знал, то работал бы над этим прямо сейчас!

Таким образом, мне нравится думать о картине, которую я представил в этой главе
, как о картине будущего, представленной третьим призраком в
" Рождественской песне " Диккенса. Это будущее, каким оно может быть. В конце концов,
поскольку мы понятия не имеем, что такое темная энергия, пронизывающая пустое пространство, мы
также не можем быть уверены, что она будет вести себя как
космологическая постоянная Эйнштейна и останется постоянной. Если этого не произойдет, будущее
Вселенной может быть совсем другим. Расширение может и не продолжаться
ускоряются, но вместо этого могут снова замедлиться с течением времени, так что далекие
галактики не исчезнут. В качестве альтернативы, возможно, появятся какие - то новые

наблюдаемые величины, которые мы пока не можем обнаружить, могут предоставить астрономам в
будущем доказательства того, что когда - то был Большой взрыв.

Тем не менее, исходя из всего, что мы знаем о Вселенной сегодня, в
будущем я набросал самое правдоподобное, и очень интересно
рассматривать ли логика, здравый смысл и эмпирические данные, возможно, еще как - то
побудить будущих ученых определить правильную природу нашей
Вселенной, или же она навсегда останется скрывается за горизонтом.
Какой - нибудь блестящий будущий ученый, исследующий фундаментальную природу сил
и частиц, может получить теоретическую картину, которая предполагает, что
должно быть, произошла инфляция, или что в пустом пространстве должна быть энергия
, что еще больше объяснило бы, почему нет галактик в пределах
видимого горизонта. Но я не настолько оптимистичен.

В конце концов, физика - это эмпирическая наука, основанная на эксперименте и
наблюдении. Если бы мы не сделали наблюдательного вывода о существовании темной
энергии, я сомневаюсь, что какой - либо теоретик был бы достаточно смелым, чтобы предположить ее
существование сегодня. И хотя также можно представить предварительные сигнатуры
, которые могли бы предположить, что что — то не так с картиной одной галактики в
статичной вселенной без Большого Взрыва — возможно, какое - то наблюдение
элементарного изобилия, которое кажется аномальным, - я подозреваю, что Оккамовская теория
бритва предположит, что самая простая картина является правильной, и что
аномальные наблюдения могут быть объяснены некоторыми локальными эффектами.

С тех пор как мы с Бобом Шеррером поставили задачу, что будущие ученые
будут использовать фальсифицируемые данные и модели — самый образец хорошей науки, —
но в процессе создания ложной картины
Вселенной, многие наши коллеги пытались предложить способы исследования того, что
Вселенная действительно расширяется в далеком будущем. Я тоже могу представить
себе возможные эксперименты. Но я не вижу, чтобы они были хорошо мотивированы.

Например, вам нужно извлечь ярких звезд из нашей галактики и
отправить их в космос, ждать миллиард лет или около того, чтобы произошел Большой взрыв, и
старайтесь соблюдать их спад скорости как функцию расстояния они
достигают, прежде чем они взрываются, для того чтобы пробник, чтобы увидеть, если они получают любой
дополнительный удар от возможного расширения пространства. Трудная задача, но даже если бы вы
могли себе представить, как это сделать, я не могу представить, чтобы Национальный научный
фонд будущего действительно финансировал эксперимент, по крайней мере, без
какая - то другая мотивация для аргументации в пользу расширяющейся вселенной. И
если каким - то образом звезды из нашей галактики естественным образом выбрасываются и обнаруживаются, когда
они движутся к горизонту, мне не ясно, что наблюдение

аномальное ускорение некоторых из этих объектов было бы интерпретировано в
терминах такого смелого и странного предложения, как расширяющаяся вселенная
, в которой доминирует темная энергия.

Мы можем считать, что нам повезло, что мы живем в настоящее время. Или, как
мы с Бобом выразились в одной из наших статей: “ Мы живем в очень особенное
время... единственное время, когда мы можем наблюдать, что мы живем в
очень особенное время! ”

Мы были несколько шутливы, но это отрезвляет, когда мы предполагаем, что
можно использовать лучшие инструменты наблюдения и теоретические инструменты, имеющиеся в нашем распоряжении
, и тем не менее прийти к совершенно ложной картине крупномасштабной
Вселенной.

Я должен отметить, однако, что хотя неполные сведения могут
привести к ложной картине, это сильно отличается от (ложного) изображение получается
за счет тех, кто будет игнорировать эмпирические данные изобрести картина творения
, которые в противном случае противоречат доказательства реальности (молодые земляне, к
примеру), или те, кто вместо того, чтобы требовать наличие чего - то, для
которого нет никаких наблюдаемых доказательств (как божественный разум)
чтобы примирить их точки зрения создания с их априори предрассудки, или хуже
тем не менее, те, кто цепляется за сказки о природе, которые предполагают ответы
до того, как могут быть заданы вопросы. По крайней мере, ученые будущего будут
основывать свои оценки на наилучших имеющихся у них доказательствах,
признавая, как и все мы, или, по крайней мере, как это делают ученые, что новые доказательства могут
заставить нас изменить нашу основную картину реальности.

В этой связи стоит добавить, что, возможно, мы упускаем что - то
даже сегодня, что можно было бы наблюдать, если бы мы жили только 10 миллиардов
лет назад или, возможно, могли бы увидеть, если бы мы жили 100 миллиардов лет в будущем.


Но какое - то новое, тонкое понимание мельчайших деталей
далекого прошлого или далекого будущего, или происхождения Большого взрыва и его последствий.
возможная уникальность в пространстве, может легко появиться с новыми данными. На самом деле, я
надеюсь, что так и будет. Один из уроков, который мы можем извлечь из возможного будущего конца
жизни и разума во Вселенной, заключается в том, что нам нужно иметь некоторое космическое
смирение в наших заявлениях, даже если это трудно для космологов.

В любом случае, сценарий, который я только что описал, имеет определенную поэтическую
симметрию, даже если он одинаково трагичен. В далеком будущем ученые
выведут картину Вселенной, которая будет прислушиваться к той самой картине, которую мы наблюдаем.

имел в начале прошлого века, что само по себе в конечном счете послужило
катализатором исследований, приведших к современным революциям в космологии.
Космология совершит полный круг. Я, например, нахожу это замечательным, даже
если это подчеркивает то, что некоторые могут рассматривать как окончательную тщетность нашего краткого
мгновения на солнце.

Как бы то ни было, фундаментальная проблема, иллюстрируемая возможным будущим
концом космологии, заключается в том, что у нас есть только одна вселенная для проверки — та, в которой мы живем
. Хотя мы должны проверить это, если хотим иметь хоть какую - то надежду понять, как
возникло то, что мы сейчас наблюдаем, мы, тем не менее, ограничены как в том, что мы
можем измерить, так и в наших интерпретациях данных.

Если бы существовало много вселенных и если бы мы могли каким - то образом исследовать более одной,
у нас было бы больше шансов узнать, какие наблюдения действительно
важны и фундаментальны, а какие возникают только как случайность наших
обстоятельств.

Как мы увидим далее, в то время как последняя возможность маловероятна, первая -
нет, и ученые продвигаются вперед с новыми тестами и новыми предложениями, чтобы
продвинуть наше понимание неожиданных и странных особенностей нашей
Вселенной.

Однако прежде чем продолжить, возможно, стоит закончить другой,
более литературной картиной вероятного будущего, которую я здесь представил и которая
особенно актуальна для темы этой книги. Это происходит от
реакции Кристофера Хитченса на сценарий, который я только что описал. Как он
выразился: “ Для тех, кто считает замечательным, что мы живем во вселенной
Чего - то, просто подождите. Небытие движется курсом столкновения прямо
на нас!

ГЛАВА 8

А Г

РАНТ

A

CCIDENT?

Как только вы принимаете создателя и план, это делает людей объектами
жестокого эксперимента, в котором мы созданы, чтобы быть больными и должны
быть здоровыми.

— С

ХРИСТОФОР

H

ЗУДИТ

Мы запрограммированы думать, что все, что с нами происходит, значимо
и значимо. Нам снится, что подруга собирается сломать ей руку,
а на следующий день мы узнаем, что она растянула лодыжку. Ух ты! Космический!
Ясновидящий?

Физик Ричард Фейнман любил подходить к людям и говорить:
“ Вы не поверите, что со мной сегодня произошло! Вы просто не поверите! ”
И когда они спрашивали, что случилось, он отвечал: “ Абсолютно
ничего! ” Этим он намекал на то, что, когда происходит нечто подобное
описанному выше сновидению, люди приписывают ему значение. Но они забывают
о бесчисленных бессмысленных снах, которые им снились и которые абсолютно ничего не предсказывали.
Забывая, что большую часть времени в течение дня не происходит ничего примечательного, мы
затем неверно истолковываем природу вероятности, когда происходит что - то необычное:
среди любого достаточно большого числа событий что - то необычное обязательно
произойдет просто случайно.

Как это относится к нашей вселенной?
До открытия, что, по необъяснимой причине, энергии пустого пространства нет.

только не ноль, а принимает значение, которое на 120 порядков меньше, чем
описанная мною оценка, основанная на идеях физики элементарных частиц.

параметр, который мы измерили в природе, значителен. Под этим я подразумеваю, что каким - то
образом, на основе фундаментальных принципов, мы в конечном итоге
сможем понять такие вещи, как, например, почему гравитация настолько слабее
других сил природы, почему протон в 2000 раз тяжелее
электрона и почему существует три семейства элементарных частиц.
Иными словами, как только мы поймем фундаментальные законы, управляющие
силами природы в ее мельчайших масштабах, все эти текущие тайны будут
раскрыты как естественные следствия этих законов.

(С другой стороны, чисто религиозный аргумент может принять значение
до крайности, предполагая, что каждая фундаментальная константа значима
, потому что Бог, по - видимому, выбрал каждую из них, чтобы иметь значение, которое она имеет, как часть
божественного плана для нашей вселенной. В этом случае ничто не является случайностью, но по
той же причине ничто не предсказывается и не объясняется. Это аргумент
по указанию, который никуда не ведет и не дает ничего полезного о физических законах
, управляющих Вселенной, кроме, возможно, предоставления утешения для
верующего.)

Но открытие того, что пустое пространство обладает энергией, положило начало пересмотру
взглядов многих физиков на то, что требуется в природе и что
может быть случайным.

Катализатор этого нового гештальта исходит из аргумента, который я привел в
предыдущей главе: темная энергия измерима сегодня, потому что “ сейчас ” - это единственное
время в истории Вселенной, когда энергия в пустом пространстве
сравнима с плотностью энергии в материи.

Почему мы должны жить в такое “ особое ” время в истории
Вселенной? В самом деле, это противоречит всему, что характеризовало
науку со времен Коперника. Мы узнали, что Земля не является центром
Солнечной системы и что Солнце - это звезда на одиноких внешних краях
галактики, которая является всего лишь одной из 400 миллиардов галактик в наблюдаемой
Вселенной. Мы пришли к принятию “ принципа Коперника ”, согласно которому нет
ничего особенного в нашем месте и времени во Вселенной.

Но поскольку энергия пустого пространства есть то, что она есть, мы, кажется, живем
в особое время. Это лучше всего видно на следующем примере “ краткой
истории времени ”.

Две кривые представляют плотность энергии всей материи во Вселенной
и плотность энергии пустого пространства (предполагая, что это космологическая
постоянная) как функцию времени. Как вы можете видеть, плотность материи падает по
мере расширения Вселенной (по мере того, как расстояние между галактиками становится все
больше и материя, следовательно, “ разбавляется ”), как и следовало ожидать,
Однако плотность энергии в пустом пространстве остается постоянной, потому что,
можно утверждать, с пустым пространством нечего разбавлять! (Или, как у меня
несколько менее шутливо описанная Вселенная действительно работает на пустом
пространстве, когда она расширяется.) Две кривые пересекаются относительно близко к настоящему
времени, что является источником описанного мною странного совпадения.

Теперь рассмотрим, что произошло бы, если бы энергия в пустом пространстве была, скажем,
в 50 раз больше той величины, которую мы оцениваем сегодня. Тогда две кривые
пересекутся в другое, более раннее время, как показано на рисунке ниже.

Время, когда две кривые пересекаются для верхнего, увеличенного значения
энергии пустого пространства, - это время, когда впервые образовались галактики, примерно через
миллиард лет после Большого взрыва. Но помните, что энергия пустого
пространства гравитационно отталкивает. Если бы она стала доминировать над энергией
Вселенной до времени образования галактик, сила отталкивания, обусловленная
этой энергией, перевесила бы (буквально) нормальную притягательную
гравитационную силу, которая заставляла материю сгущаться вместе. И галактики
никогда бы не образовались!

Но если бы не образовались галактики, то не образовались бы и звезды. И если
бы не образовались звезды, не образовались бы планеты. А если бы не
сформировались планеты, то не сформировались бы и астрономы!

Таким образом, во Вселенной с энергией пустого пространства всего в 50 раз большей
, чем та, которую мы наблюдаем, очевидно, сегодня не было бы никого
, кто попытался бы измерить эту энергию.

Может быть, это нам о чем - то говорит? Вскоре после открытия нашей
ускоряющейся вселенной физик Стивен Вайнберг предположил, основываясь на
аргументе, который он разработал более десяти лет назад — до
открытия темной энергии, — что “ Проблема совпадения ” может быть поэтому
решена, если, возможно, значение космологической постоянной, которую мы измеряем, может быть изменено.

сегодня были как - то “ антропно ” отобраны. То есть, если каким - то образом существует
множество вселенных, и в каждой вселенной значение энергии пустого
пространства случайным образом выбирается значение, основанное на некоторых распределение вероятностей
среди всех возможных энергий, то только в тех вселенных, где значения
не отличаются от того, что мы измеряем бы жизнь, как мы знаем, оно будет
развиваться. Так что, возможно, мы находимся во вселенной с крошечной энергией в
пустом пространстве, потому что мы не могли найти себя в одной с гораздо большим
ценность. Другими словами, не слишком удивительно обнаружить, что мы живем во
вселенной, в которой мы можем жить!

Этот аргумент, однако, имеет математический смысл только в том случае, если существует
возможность возникновения многих различных вселенных. Разговор о многих
разных вселенных может звучать как оксюморон. Ведь традиционно
понятие вселенной стало синонимом “ всего сущего ".

Однако в последнее время вселенная приобрела более простое и, возможно
, более осмысленное значение. В настоящее время принято считать, что “ наша ” Вселенная
включает в себя просто совокупность всего, что мы можем видеть сейчас, и всего, что мы
когда - либо могли видеть. Таким образом, физически наша вселенная включает в себя все, что
когда - либо могло оказать на нас влияние или когда - либо будет оказывать.

В ту минуту, когда мы выбираем это определение для вселенной, возможность существования
других “ вселенных ”— областей, которые всегда были и всегда будут
причинно отделены от нашей, как острова, отделенные друг от
друга океаном пространства, — становится возможной,
по крайней мере в принципе.

Наша Вселенная настолько обширна, что, как я уже подчеркивал,
где - то в ней практически гарантированно произойдет то, что не является невозможным. Редкие
события происходят постоянно. Вы можете задаться вопросом, применим ли тот же принцип
к возможности существования многих вселенных или мультивселенной, как эта идея
теперь известна. Оказывается, теоретическая ситуация на самом деле сильнее
, чем просто возможность. Ряд центральных идей, которые движут большей частью
текущей деятельности в теории частиц сегодня, по - видимому, требуют мультивселенной.

Я хочу подчеркнуть это, потому что в дискуссиях с теми, кто чувствует потребность
в творце, существование мультивселенной рассматривается как выход, задуманный
физиками, у которых закончились ответы - или, возможно, вопросы.
В конечном счете это может быть так, но сейчас это не так. Почти каждая логическая возможность
, которую мы можем себе представить относительно расширения законов физики, как мы их знаем, в
малых масштабах, в более полную теорию, предполагает, что в больших масштабах наша
Вселенная не уникальна.

Феномен инфляции дает, пожалуй, первое и, возможно, лучшее
объяснение. В инфляционной картине во время фазы, когда огромная энергия
временно доминирует в некоторой области Вселенной, эта область начинает
экспоненциально расширяться. В какой - то момент небольшая область внутри этого “ ложного
вакуума ” может выйти из инфляции, поскольку в этой области происходит фазовый переход
и поле внутри нее расслабляется до своего истинного, более низкого энергетического значения; расширение
в этой области тогда перестанет быть экспоненциальным. Но пространство между ними
такие регионы будут продолжать расширяться в геометрической прогрессии. В любой момент времени, если
фазовый переход не завершается через все пространство, то почти все пространство
находится в области раздувания. И область инфляции отделит те
регионы, которые первыми выйдут из инфляции, на почти непостижимые расстояния. Это как
лава, изливающаяся из вулкана. Некоторые из камней остынут и затвердеют, но
эти камни будут унесены далеко друг от друга, поскольку они плавают в море
жидкой магмы.

Ситуация может быть еще более драматичной. В 1986 году Андрей Линде, который
вместе с Аланом Гутом был одним из главных архитекторов современной
инфляционной теории, выдвинул и исследовал, возможно, еще более общий
сценарий. Это в некотором смысле предвосхитил и другой изобретательный
русский космолог в США, Алексей Виленкин. И Линде, и
Виленкин обладают той внутренней уверенностью, которую можно найти у великих русских
физиков, но их история совершенно иная. Линде процветал в старом советском союзе
физический истеблишмент до эмиграции в США после распада
Советского Союза. Дерзкий, блестящий и забавный, он продолжал
доминировать большую часть теоретической космологии частиц в промежуточный период. Виленкин
эмигрировал гораздо раньше, еще до того, как стал физиком, и работал в
США на разных работах, в том числе ночным сторожем, пока учился. И
хотя он всегда интересовался космологией, он случайно подал заявку на аспирантуру не в
ту школу и закончил диссертацию в конденсированном виде.
физика материи — физика материалов. Затем он получил работу в качестве
постдокторского исследователя в Университете Кейс Вестерн Резерв, где я позже
стал председателем. В этот период он спросил своего руководителя, Филипа Тейлора, может ли
он проводить несколько дней в неделю, работая над космологией в дополнение к
своим назначенным проектам. Филип позже сказал мне, что даже с этим неполным
рабочим днем Алекс был самым продуктивным постдоком, который у него когда - либо был.

В любом случае, Линде признал, что, хотя квантовые флуктуации
во время инфляции могут часто подталкивать поле, которое ведет инфляцию к ее
самому низкому энергетическому состоянию, и, таким образом, обеспечивают изящный выход, всегда есть

возможно, что в некоторых областях квантовые флуктуации приведут поле
к еще более высоким энергиям и, следовательно, от значений, где инфляция
закончится, так что инфляция будет продолжаться без ослабления. Поскольку такие области будут
расширяться в течение более длительных периодов времени, будет гораздо больше пространства, которое
раздувается, чем то, которое не раздувается. Внутри этих областей квантовые флуктуации
снова приведут некоторые подобласти к выходу из инфляции и, таким образом, остановят
экспоненциальное расширение, но опять же будут области, где квантовые флуктуации
это приведет к тому, что инфляция будет сохраняться еще дольше. И так далее.

Эта картина, которую Линде назвал “ хаотической инфляцией ”, действительно напоминает
более знакомые хаотические системы на Земле.
В любой момент пузырь газа может вырваться с поверхности, отражая области
, где жидкость при высокой температуре завершает фазовый переход, образуя пар.
Но между пузырьками бурлит и течет овсянка. В больших
масштабах существует закономерность — где - то всегда появляются пузыри.
Но на местном уровне все совсем по - другому, в зависимости от того, куда смотреть. Так оно и есть
это было бы в хаотически раздувающейся вселенной. Если бы кто - то оказался
в “ пузыре ” истинного основного состояния, который перестал раздуваться, его Вселенная
выглядела бы совсем иначе, чем огромная масса пространства вокруг него, которая
все еще раздувалась бы.

В этой картине инфляция вечна. Некоторые области, да и большая часть пространства,
будут раздуваться вечно. Те области, которые выйдут из инфляции, станут
отдельными, причинно несвязанными вселенными. Я хочу подчеркнуть, что мультивселенная
неизбежна, если инфляция вечна, а вечная инфляция, безусловно, является наиболее
вероятной возможностью в большинстве, если не во всех, инфляционных сценариях. Как сказал Линде в
своей статье 1986 года:

Старый вопрос, почему наша вселенная является единственно возможной, теперь
заменяется вопросом, в каких теориях [ существования ]
минивселенных нашего типа [ возможны ]. Этот вопрос по - прежнему очень сложен,
но он гораздо проще предыдущего. На наш взгляд,
изменение точки зрения на глобальную структуру
Вселенной и на наше место в мире является одним из важнейших
следствий развития инфляционного сценария вселенной.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-08-16; просмотров: 61; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.17.79.59 (0.039 с.)