Олег Фейгин - Взрыв мироздания

Наша пытливая мысль залетела в невообразимо далекое будущее. В таких длительных полетах всегда можно столкнуться с чем-то непредусмотренным. Пока у нас речь шла о процессах, которые вытекают из надежно установленных физических законов, однако в будущем возникнут физические условия, недоступные нам в эксперименте (сверхнизкие температуры, малые плотности и т. д.), и вполне возможно проявление сил, возникновение процессов, совершенно нам пока неизвестных. А эти силы и процессы могут в корне изменить ситуацию.

В современном вакууме (в том, что в просторечии называется пустотой), тоже, возможно, заключена некоторая плотность энергии. Но… она очень мала и соответствует плотности массы не более чем 10~28 г/см3, а может быть, даже существенно меньше. Обнаружить такую плотность даже в астрономических наблюдениях крайне трудно. Теория полагает возможным, что плотность массы вакуума в далеком будущем скачком перейдет в реальные частицы и античастицы, давая начало новым физическим процессам. Родившееся при этом вещество будет, конечно, разреженным, но все же несравненно более плотным, чем оставшееся к тому времени рассеянное вследствие расширения Вселенной «наше» вещество.

Подобный фазовый переход вакуума может быть чрезвычайно существенным для судеб Вселенной. Так, в принципе этот переход может остановить расширение Вселенной и сменить его сжатием. Вновь возникший при этом «истинный вакуум» будет обладать гравитационными свойствами притяжения, а не отталкивания, как ложный вакуум. Ясно, что если расширение Вселенной сменится сжатием, то при этом вся нарисованная нами картина будущего Вселенной совершенно изменится.

Как видите, в любом возможном сценарии эволюции Вселенной ее будущее представляется захватывающе интересным и многообразным.

Правда, во всех вариантах в отдаленном будущем Вселенная будет совсем не похожа на окружающую нас сегодня. Либо это состояние очень разреженное и холодное, либо очень плотное и горячее.

Если мы будем достаточно благоразумны, чтобы сберечь жизнь на Земле в нашу эпоху социальных потрясений, то трудно вообразить, какого научного могущества мы достигнем через сто, тысячу, миллион, а тем более миллиарды лет. Человек (опять же в широком смысле слова) научится использовать для своего блага все законы эволюции Вселенной, сумеет управлять ими. Конечно, при осуществлении подобных задач в масштабах Вселенной совершенно по-новому обернутся проблемы охраны природы и другие. Но несомненно то, что будущее общество найдет способы их решить.

Быстро продвигаются астрономы вглубь Вселенной. Не так давно пределом казался возраст в 8 млрд лет назад, теперь же ученые вплотную приблизились к десятимиллиардному рубежу. Похоже, наша машина времени стремительно приближается к остановке «Рождение галактик». Прибыв туда, мы, вероятно, разгадаем тайну невидимой материи. Но и это не станет конечным пунктом. Пора будет вплотную взяться за решение двух главных проблем: как родилась Вселенная и каково ее будущее. Можно сколько угодно спорить, строить гипотезы и писать уравнения, но астрономы знают, что лишь новые наблюдения дадут окончательные ответы на эти вопросы.

Существуют сценарии циклически пульсирующего мироздания, многократно рождающегося из сингулярности, претерпевающего расширение и сжатие и вновь гибнущего в коллапсе – этакий вселенский маятник, качающийся из стороны в сторону, с постепенно затухающими колебаниями. От колебания к колебанию вакуум многократно переходит на все более низкие энергетические уровни, что и служит причиной катаклизмов. Эта модель хороша тем, что может объяснить то, чего не могут другие модели, например, что было до Большого взрыва. Но в конце концов у Вселенной, как у пружинных часов, просто «кончится завод» – плотность вакуумной энергии достигнет истинного минимума, и вот тогда Вселенная коллапсирует окончательно и бесповоротно.

Качается большой маятник Вселенной. От точки сингулярности к некоему пределу, за которым расширение Вселенной сменится ее сжатием. И снова вещество начнет сжиматься в некую точку, как было уже однажды. И пусть это время далеко от нас, человечество не может не задуматься о том, что его ждет. И размышления лучших умов привели к обозначению престранной картины. Оказывается, не надо дожидаться «конца света», чтобы увидеть Вселенную, сжимающуюся в точечный невообразимо плотный сгусток полей и частиц. Такие вселенные, вполне возможно, существуют уже сегодня. Они – рядом с нами, возможно, и внутри нас…

В заключение, восторгаясь красотой и внутренней эволюционной целесообразностью окружающего мира, давайте помнить о его хрупкости и беззащитности во враждебной космической среде. Ведь все, что мы видим, возникло в результате стечения практически бесконечного количества фактов, и вполне возможно, что природа уже никогда не сможет повторить свой уникальный эксперимент.

Заключение. Космический год Карла Сагана

Мы изучаем прошлое, чтобы лучше понять настоящее и будущее, а близкое и отдаленное будущее человечества, будущее разума во многом зависит от будущего природы, от судеб Земли, Солнца, Галактики, Вселенной.

Как же наглядно представить поток времени, уносящий в бесконечность миры Большого взрыва? Широкую известность получили «модельные календарные таблицы» уже известного нам Карла Сагана, в которые он включил историю человеческой цивилизации и Вселенной. Основу таблиц Сагана составляет космический год, равный времени существования нашего мира. Этот год, как и обычный, разбит на месяцы, недели, дни, часы, минуты и секунды. Представая удивительным памятником вселенской вечности, он позволяет воочию убедиться, насколько кратковременна искра существования человеческой цивилизации, занимающей где-то полчаса космического года, не говоря уже о человеческой жизни, вполне вмещающейся в доли секунды.

По мнению Сагана, Большой взрыв мог бы быть не только началом нашей Вселенной, но и разрывом во времени, когда погибла вся информация о ее ранней истории. Но, безусловно, это было самое раннее событие нашей физической реальности, от которого и необходимо отталкиваться в моделировании истории Вселенной.

Саган нашел оригинальный способ изобразить космическую хронологию, представив себе 15 млрд лет жизни Вселенной (по уточненным данным – 13,75 миллиардолетий) спрессованными в один-единственный год. Тогда каждому миллиарду лет истории Земли будет соответствовать примерно двадцать четыре часа нашего космического года, а одна секунда этого года окажется равной 475 истинным обращениям Земли вокруг Солнца.

На разработанных таблицах ученый представил свою космическую хронологию тремя различными способами: в виде списка некоторых важных додекабрьских дат, как календарь декабря и в форме подробного хронометража позднего вечера 31 декабря как кануна нового космического года. На этой шкале все события, указанные в наших учебниках истории, даже в тех из них, где делаются попытки показать далекие корни настоящего, сжаты до такой степени, что приходится посекундно анализировать последние мгновения космического года. Но даже и в этом случае события, которые мы привыкли считать весьма отдаленными, оказываются в наших таблицах рядом с современными.

Составляя свой космический календарь, Саган отмечал, что подобные таблицы и календари неизбежно упрощают картину: «Приходишь в замешательство, когда видишь, что Земля выделилась из звездной материи не раньше начала сентября, динозавры появись в канун рождества, цветы расцвели 28 декабря, люди ведут свое происхождение с 22 часов 30 минут последнего новогоднего дня. Вся зафиксированная история человечества занимает последние десять секунд 31 декабря, а все, что произошло с конца средних веков до настоящего момента, занимает меньше одной секунды. Но в рамках принятых ощущений первый космический год как раз теперь подходит к концу. До сих пор мы занимали ничтожно малый отрезок на шкале космического времени, а то, что случится в начале второго космического года на Земле и в ее окрестностях, в очень сильной степени зависит от научной мудрости и истинно человеческих качеств населяющих нашу планету людей».

Большой Взрыв – 1 января

Возникновение галактики Млечного Пути 1– мая

Возникновение Солнечной системы – 9 сентября

Образование планеты Земля – 14 сентября

Появление жизни на Земле – 25 сентября

Образование древнейших из известных на Земле гор – 2 октября

Время образования древнейших ископаемых (бактерий и сине-зеленых водорослей) – 9 октября

Возникновение полового размножения (микроорганизмов) – 1 ноября