Борис Штерн - Прорыв за край мира

Таким образом, перед нами открывается картина вечной инфляции в виде растущих и множащихся пузырей разных размеров. На раздувающихся пузырях образуются пятна сильного поля, выдувающиеся в новые пузыри, которые расширяются быстрее. Каждый пузырь со временем превратится во вселенную, пройдя через стадию большого взрыва, но до этого от него ответвятся новые пузыри с сильным полем. Горловины превратятся в кротовые норы, связывающие вселенные. Некоторые из кротовых нор, у которых масса мала, испаряются в соответствии с механизмом Хокинга, тогда связь между вселенными теряется. Образуется бесконечная сеть сложной топологии, которая растет по экспоненциальному закону.

И так во веки веков.

Новые вселенные продолжают образовываться здесь и там. Они разносятся в стороны, порождают новые и т.д. В широком поле зрения мы видим мириады вселенных. Каков их размер и возраст? Возраст подавляющего большинства порядка 10 -34с или меньше. Доля старых вселенных катастрофически мала: расстояние между вселенными типа нашей удвоилось 10 54раз и составляет 10 10(всё равно чего — сантиметров или парсек). Тем не менее, число старых вселенных тоже огромно — таков закон инфляции. Что касается размера рождающихся вселенных — тут разброс может быть каким угодно: наша родилась диаметром не менее метра (на момент Большого взрыва), а верхний предел может быть любым.

Через миллиарды лет картина не изменится: все новорожденные вселенные, упомянутые выше, созреют и будут разнесены на гигантские расстояния — в каких-то из них возникнет жизнь. За это время число вселенных опять удвоится 10 54раз и т.д.

Мы попытались решить очень сложную для нашего воображения задачу. Насколько это решение оказалось удачным, сильно зависит от индивидуального восприятия читателя. Облегчающим обстоятельством является то, что задача, по крайней мере, на данном уровне рассмотрения (дальше будет хуже), описывается довольно простой математикой.

По-видимому, эта сильно упрощенная умозрительная модель вечной инфляции — крайний рубеж, на котором наше воображение еще на что-то способно. Скорее всего, реальная картина гораздо сложней — в ходе тотального раздувания пространства меняется число измерений, могут возникать так называемые браны — миры меньшего числа измерений, вложенные в пространства большего числа измерений. Топологические курьезы, которые там могут возникать, представить невозможно. Однако математика давно работает с понятиями, которые невозможно представить, поэтому наука не собирается отступать на этом рубеже.

Итак, в роли внешнего наблюдателя, стоящего вне пространства и законов физики, мы видим грандиозный вечный акт творения экспоненциально растущего числа вселенных. Теперь лишим себя одной из сверхъестественных возможностей — видеть пространство всё сразу «извне» — и представим, что, тем не менее, можем телепортироваться внутрь разных мест пространства. Если мы телепортировались в область идущей инфляции, нам нужно уменьшиться до околопланковских размеров, иначе разорвет. Ничего интересного мы не увидим — горизонт будет составлять 10 -27см, всё разлетается, всё всюду одинаково с точностью до квантовых флуктуаций. Фактически мы лишены возможности передвигаться: к сверхъестественному свойству двигаться быстрее света не прибегаем, а свет в масштабе всей грандиозной картины движется очень медленно. Однако если подождать, будет интересно. Рано или поздно поле ослабнет, потом катастрофически быстро передаст свою энергию частицам. Несмотря на то, что инфляция вечная, для каждого конкретного наблюдателя это произойдет обязательно, причем довольно быстро: вечность в инфляции для него закрыта. Как это объяснить?

В каждой точке пространства вероятность изменения поля-инфлатона вниз (т.е. в сторону меньших значений) больше, чем вверх, поскольку есть общий плавный дрейф поля вниз и наложенные на него случайные квантовые флуктуации, равновероятные в обе стороны. У тех флуктуаций, что подбросили поле вверх, больше перспектива, но попасть в них трудней. Это легче представить на примере лабиринта.

Допустим, мы на входе в бесконечный ветвящийся лабиринт. В каждом ветвлении ход разделяется на шесть ходов, четыре из которых заканчиваются тупиком с ловушкой, из которой нет хода назад, а два ведут дальше к новому ветвлению. Лабиринт бесконечен, и число открытых ходов растет по экспоненте. Но если путник при каждом ветвлении выбирает ход случайно (а в процессе инфляции судьбой наблюдателя в данной точке управляет именно случайность), он довольно скоро окажется в ловушке. Вероятность пройти до второго ветвления 1/3, до третьего — 1/9 и т.д., вероятность пройти дальше экспоненциально убывает, несмотря на то, что число открытых ходов экспоненциально растет.