Борис Штерн - Прорыв за край мира

А. Д.:Гравитационные волны были бы прямым указанием на высокий энергетический масштаб: сгенерировать гравитационные волны достаточной амплитуды можно только при плотности энергии, не слишком сильно отстоящей от планковской. Или очень большой постоянной Хаббла, что то же самое. А это и будет значить, что идет инфляция.

Б. Ш.:Предположим такое. Пройдет несколько месяцев. «Планк» выдаст результаты по поляризации, и окажется, что результат BICEP2 объясняется пылью, а В-мода на уровне, доступном для нынешних установок, отсутствует. Тогда следующим перспективным уровнем окажется r ~ 0,5%, как это предсказывает модель Старобинского, хиггсовская инфляция и еще целый ряд моделей. Андрей Линде считает, что попадание предсказаний целого ряда очень разных моделей в одну точку — некая подсказка.

А. Д.:Да, вполне возможно, что подсказка…

Б. Ш.:Ну так вот, вдруг окажется, что реликтовых гравитационных волн на уровне нескольких процентов нет. Тогда придется ждать эксперимента PRISM, который достанет до уровня модели Старобинского и других. Но ждать придется довольно долго. Если так случится, будет ли это означать, что теория инфляции останется подвешенной на годы?

А. Д.:Да, останется подвешенной, в том смысле, что альтернативные модели останутся актуальными. Впрочем, в теории инфляции есть элемент, который не имеет реальных альтернатив. Это механизм генерации возмущений, рассчитанный Мухановым и Чибисовым, — усиление вакуумных квантовых флуктуаций скалярного поля. Другого механизма никто не предложил, и во всех альтернативных моделях используется именно он.

Б. Ш.:Перейдем к альтернативам. У многих на слуху экпиротическая модель. Пиротехническая, как назвал ее Андрей Линде. Есть еще модели с отскоком…

А. Д.:Экпиротическая модель и есть одна из моделей с отскоком. Там в чем проблема? Если при расширении вселенной рост возмущений происходит не очень быстро, то при сжатии перед отскоком он резко усиливается. И всё, за что борются, — несингулярное однородное состояние — ломается. Вселенная перед отскоком становится сильно неоднородной и хаотичной — совсем не то, что нужно, Это, кстати, давно известный результат Белинского, Лифшица и Халатникова. Чтобы этого избежать, придумали очень жесткое уравнение состояния: давление больше плотности энергии со знаком плюс.

Б. Ш.:Надо же такое придумать! Но Андрей говорил, что эту модель не спасает ничего — он считает это социологическим явлением, когда люди создают себе замкнутую экологическую нишу и цитируют друг друга.

А. Д.:Да, жесткое уравнение состояния не спасает — там остается неустойчивость по Ляпунову — малейшее отклонение начального параметра от требуемого значения растет и уводит систему совсем не туда, куда хочется.

Б. Ш.:Ну какая же альтернатива тогда жизнеспособна?

А. Д.:Моя любимая альтернатива — старт с конформной симметрии. Есть конформно-симметричные теории поля…

Б. Ш.:Инвариантные относительно растяжений масштаба?

А. Д.:Да, но не только. Там целый класс преобразований. Но, главное, там действительно нет выделенного масштаба.

Б. Ш.:Но квантовая механика-то есть? А если есть квантовая механика, у любой частицы с массой есть комптоновский радиус.

А. Д.:При конформной симметрии нет частиц с массой, которые, конечно, эту симметрию бы нарушили.

Б. Ш.:Ну, хорошо, но планковский размер-то есть! Вот и выделенный масштаб!

А. Д.:Планковский масштаб связан с гравитацией. Гравитация тоже нарушает конформную симметрию. Предполагается, что изначально пространство пустое и гравитации нет. Потом эта симметрия спонтанно нарушается — появляется гравитация, частицы и всё остальное.

Б. Ш.:Подожди, это происходит одновременно во всем пространстве? А как же проблема горизонта? Как причинно не связанные области узнают, что надо нарушать симметрию вместе с другими? Та же самая проблема, что стояла до инфляции.

А. Д.:А здесь опять конформная симметрия работает. Нет выделенного масштаба — нет проблемы горизонта!

Б. ШИ после нарушения симметрии оно разогревается и выходит на стадию Фридмана? А как получается, что оно правильно выходит — почему Вселенная «плоская» оказывается?

А. Д.:Точно так же. Радиус кривизны — уже выделенный масштаб. Нет выделенного масштаба — нет кривизны.