Колин Стюарт - Вселенная на ладони [litres]

Темная энергия в действительности является общим обозначением для целой категории сущностей, так как о ней мы знаем еще меньше, чем о темной материи. Самой распространенной концепцией этой сущности является нечто, называемое вакуумной энергией, и с этой концепцией мы сталкивались несколько раз до этого. Пустое пространство на самом деле никогда не бывает действительно пустым; здесь всегда присутствуют виртуальные частицы, начинающие и завершающие свое существование. Среднее количество этой вакуумной энергии в данной области космического пространства всегда остается одинаковым. На раннем этапе развития Вселенной разрыв между галактиками был незначительным, поэтому вакуумной энергии вокруг было не так много. Однако движущая сила Большого взрыва со временем расширила пространство между галактиками. Большее пространство соответствует большей вакуумной энергии. В итоге пространства оказалось так много, что отталкивающая сила вакуумной энергии преодолела затухающее гравитационное тяготение и Вселенная начала ускоряться.

Эта концепция может казаться беспроблемной и тщательно выстроенной, однако в ней имеются свои зияющие дыры. В соответствии с законами квантовой физики, количество энергии в вакууме должно быть в 10 120раз больше, чем мы наблюдаем. Это один со ста двадцатью нулями после него! Если бы темная энергия была всего-навсего вакуумной энергией, тогда вселенную давно разорвало бы на части. Это еще один пример фундаментальных противоречий между квантовой физикой и общей теорией относительности. Возможно, нам придется подождать появления теории всего, прежде чем мы получим в руки инструменты понимания темной энергии.

Если темная энергия приводит к ускорению расширения Вселенной, тогда результаты, о которых говорилось ранее, ошибочны. Зато космическое пространство будет продолжать растягиваться со всё большим ускорением. Больше пространства будет означать больше темной энергии, что будет соответствовать все большему ускорению расширения. Это порочный безудержный эффект.

И наконец, пространство между звездами растянется настолько, что преодолеет силу сцепления темной материи, и галактики разлетятся в разные стороны. Пространство между звездами и их планетами в итоге также будет увеличиваться, и Солнечная система вследствие расширения деформируется.

Гравитация – без всяких сомнений самая слабая сила, поэтому такие гравитационно-связанные системы уйдут первыми. Электромагнитные силы, связывающие электроны с ядрами атомов, последуют за ними. Расширение пространства между электронами и ядрами преодолеет эту силу, и атомы разлетятся во все стороны. В конце концов, даже мощная ядерная сила, удерживающая в ядре протоны и нейтроны вместе, не сможет воспрепятствовать подымающейся волне темной энергии.

Развязка всей истории будет состоять в том, что все в этой Вселенной будет разорвано в клочья. Астрономы называют это Большим разрывом. Никаких галактик, никаких звезд, никаких планет, никаких атомов. Огромное, пустое пространство небытия. Вычисления дают основание предполагать, что наша собственная Вселенная перестанет существовать примерно через 22 миллиарда лет, начиная с сегодня.

Ничто не длится вечно. То, что мы находимся здесь, посреди этой бесконечной Вселенной, которая еще существует, пытаясь проникнуть в ее самые глубинные тайны, – это привилегия, к которой каждый из нас должен относиться с трепетом.

Человечество совершило удивительное астрономическое путешествие. Сначала мы думали, что находимся в центре всего и что Солнце, звезды подчиняются нашей воле. Затем логика и рассуждение отослали нас к обычной планете, вращающейся вокруг обычной звезды в обычной галактике, находящейся в скромном углу колоссальной Вселенной. Эта Вселенная вполне могла бы быть лишь одной из бесчисленного количества других вселенных, и в них любые мыслимые драмы разыгрываются на разных сценах, какие только можно вообразить.

Такие открытия – сами по себе вознаграждение, тем не менее есть люди, которые задаются вопросом, почему мы озабочены исследованиями космоса. Ответ: потому что это у нас в крови. Зашито в ДНК. Наше любопытство вывело нас из Африки и отправило по всему миру, до глубин океанов и вершины горы Эверест. Мы были свидетелями восхода Земли на Луне и заката на Марсе, дошли до края видимой Вселенной. У нас есть стремление узнать, что находится где-то там, за пределами горизонта, раздвинуть границы возможного.