Олег Фейгин - Квантовые миры Стивена Хокинга

Разумеется, футурологам хотелось бы пофантазировать на тему освоения загадки темной квинтэссенции, и здесь рано еще делать какие-либо научные прогнозы. Тем не менее, можно не сомневаться, что если темная энергия будет обнаружена в лабораторных условиях, то физики и инженеры обязательно найдут ей практическое применение.

К примеру, из антигравитирующий субстанции вполне можно было бы строить те же подпространственные червоточины, используя их в тоннелях, ведущих в иные миры… Правда, современных мечтателей несколько расхолаживают оценки астрономов для эффективной плотности темной энергии, обеспечивающей именно данное значение ускоренного расширения нашего Мира. Ведь если темная энергия распределена более-менее равномерно, то ее плотность совершенно ничтожна, составляя около 10 –33граммов в кубометре космоса, что соответствует всего лишь десятку обычных атомов. Даже сверхразряженный межзвездный газ в несколько раз плотнее.

В среде астрономов обнаружение антигравитационной квинтэссенции принесло не только радость научного открытия, но и множество трудноразрешимых проблем. Так, под угрозой оказался проверенный временем стандартный сценарий развития модели Большого взрыва. В то же время существует довольно много скептически настроенных ученых, которые вообще отказываются верить в само существование темной энергии и вызванное ею ускоренное расширение пространства. Сейчас уже можно сказать, что открытие удивительной квинтэссенции застигло врасплох не только астрономов, но и привыкших ко всяческим сюрпризам природы физиков-теоретиков, похоже, что вначале им просто нечего было предложить по существу. Пока же ясно одно: незначительная часть нашего Мира состоит из обычного вещества, включающего известные и не известные еще нам частицы, а подавляющая его часть имеет форму вакуумоподобной энергии, однородно разлитой по всей Вселенной.

Большая часть ученых считает, что Вселенная родилась из сингулярности, начавшей стремительно расширяться в первые мгновения после Большого взрыва. Другая группа космологов, включая Хокинга, Пенроуза и Торна, полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее «прародительницы», случившейся в ходе так называемого Большого разрыва.

Главная проблема этих теорий заключается в неполной совместимости с теорией относительности. В момент, когда Вселенная представляла собой безразмерную точку, она должна была обладать бесконечной плотностью энергии и кривизной пространства и внутри нее должны были возникать мощные квантовые флуктуации, что невозможно с точки зрения творения Эйнштейна.

Для решения этой проблемы ученые разработали несколько альтернативных теорий, в которых Вселенная рождается в иных, менее экстремальных условиях. К примеру, Стивен Хокинг и Джеймс Хартл предположили в 1983 году, что Вселенная была точкой не только в пространстве, но и во времени, и до ее рождения времени просто не существовало. Это лишает смысла вопрос о «начале» Мироздания.

Видный космолог Александр Виленкин считает, что наша Вселенная — это своеобразный пузырь ложного вакуума внутри вечного и постоянно расширяющегося Мультиверса. Там, в результате квантовых флуктуаций вакуума, постоянно возникают подобные «пузыри», рождаясь в буквальном смысле из ничего.

Обе эти теории позволяют обойти вопрос «начала времени» и несовместимости условий Большого взрыва с эйнштейновской релятивистской физикой. При этом встает новый вопрос: способны ли подобные варианты расширения Вселенной породить ее в том виде, в котором она сейчас существует, и можно ли найти следы других миров за пределами нашего?

Следующий шаг в поисках иного варианта Мультиверса в границах квантовой реальности Хокинг сделал в семидесятых годах прошлого века, изучая теоретические построения Хью Эверетта. Тут самое время вспомнить наш рассказ о самой необычной попытке объяснить вероятностный характер квантовой механики американского физика Эверетта, который предложил теорию проекций множественных вселенных. Его «многомировая интерпретация» квантовой механики описывала Вселенную в целом, т. е. в космологическом плане. В концепции Эверетта каждый раз, когда происходит взаимодействие между двумя квантовыми системами, волновая функция Вселенной расщепляется, порождая «ветвистый куст» разнообразных мировых линий, составляющих разнообразные исторические последовательности.