Шон Кэрролл - Вечность. В поисках окончательной теории времени

Вернуться

258

Dyson, L., Kleban, M., Susskind, L . Disturbing Implications of a Cosmological Constant // Journal of High Energy Physics, 2002, 210, p. 11; Albrecht, A., Sorbo, L . Can the Universe Afford Inflation? // Physical Review , D 70, 2004, p. 63528.

Вернуться

259

Toulmin, S. The Early Universe: Historical and Philosophical Perspectives / In: The Early Universe. Report of NATO Advanced Study Institute / W. G. Unruh, G. W. Semenoff (eds.). Dortrecht: D. Reidel, 1988, p. 393. (Доклады Института перспективных исследований НАТО на конференции, прошедшей в Виктории (Канада) с 17 по 30 августа 1986 г.).

Вернуться

260

См. Guth, A. H. The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Reading: Addison-Wesley, 1997; Overbye, D . Lonely Hearts of the Cosmos. New York: HarperCollins, 1991.

Вернуться

261

Первая рабочая модель инфляции была предложена Алексеем Старобинским в 1980 году ( A. A. Starobinsky , A New Type of Isotropic Cosmological Models Without Singularity, Phys.Lett. B 91 (1980) 99–102), хотя спектр проблем, которые решают инфляцинные сценарии, был осознан Гутом лишь позже. Модель Старобинского (в отличие от модели Гута) не является самопротиворечивой и все еще не исключена экспериментально. – Примеч. науч. ред .

Вернуться

262

Пространство может быть искривлено даже в том случае, когда пространство – время плоское. Пространство с отрицательной кривизной, размер которого при расширении увеличивается пропорционально времени, соответствует абсолютно плоскому пространству – времени. Точно так же пространство может быть плоским в искривленном пространстве – времени; если пространственно плоская Вселенная расширяется (или сжимается) во времени, то пространство – время определенно будет искривлено. (Смысл в том, что такое расширение вносит свой вклад в общую кривизну пространства – времени, но кривизна пространства также вкладывает. Вот почему расширяющееся пространство с отрицательной кривизной может соответствовать пространству – времени с нулевой кривизной; вклад пространственной кривизны имеет знак «минус» и может точно сократить положительный вклад от расширения.) Когда космологи упоминают «плоскую Вселенную», они имеют в виду пространственно плоскую Вселенную; так же надо понимать «Вселенную с положительной или отрицательной кривизной».

Вернуться

263

Их сумма составляет менее 180 градусов.

Вернуться

264

Один из способов измерить кривизну Вселенной – сделать это косвенно, используя уравнение Эйнштейна. Общая теория относительности подразумевает существование взаимосвязи между кривизной, скоростью расширения и количеством энергии во Вселенной. В течение многих лет астрономы измеряли скорость расширения Вселенной и количество материи в ней (подразумевалось, что материя вносит наиболее существенный вклад в общую энергию). Получаемые данные свидетельствовали о том, что Вселенная чрезвычайно близка к плоскому состоянию, но все же должна обладать крошечной отрицательной кривизной. С открытием темной энергии все изменилось; оказалось, что темная энергия отвечает ровно за такое количество энергии, которое подразумевает, что Вселенная абсолютно плоская. Впоследствии астрономам удалось непосредственно измерить кривизну, используя картину температурных флуктуаций в космическом микроволновом излучении как своего рода гигантский треугольник ( Miller, A. D. et al ., TOCO Collaboration. A Measurement of the Angular Power Spectrum of the CMB from l = 100 to 400 // Astrophysical Journal Letters , 1999, 524, L1–L4; de Bernardis, P. et al ., BOOMERanG Collaboration. A Flat Universe from High-Resolution Maps of the Cosmic Microwave Background Radiation // Nature , 2000, 404, p. 955–959; Spergel, D. N. et al. , WMAP Collaboration. First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters // Astrophysical Journal Supplement , 2003, 148, p. 175). Этот метод уверенно доказывает, что Вселенная действительно пространственно плоская – приятное соответствие результатам предыдущих косвенных выводов.

Вернуться

265

Никто больше так ее не называет. Поскольку данная форма темной энергии введена для того, чтобы происходила инфляция, предполагается, что она возникает из гипотетического поля, носящего название «инфлатон». Было бы прекрасно, если бы поле инфлатона служило какой-то иной цели или уютно вписывалось в какую-то более полную теорию физики элементарных частиц, но пока нам известно слишком мало, чтобы делать еще какие-либо заявления.

Вернуться

266

Возможно, вы думаете, что поскольку Большой взрыв сам по себе – тоже точка, световые конусы прошлого любых событий во Вселенной должны обязательно пересекаться в момент Большого взрыва. Однако это заблуждение. Как минимум, Большой взрыв – это не точка в пространстве, а момент во времени. Но еще важнее то, что в классической общей теории относительности Большой взрыв представляет собой сингулярность и не должен даже считаться частью пространства – времени; мы имеем право говорить только о том, что происходит после Большого взрыва. И даже если мы включим в рассмотрение моменты времени, непосредственно последовавшие за Большим взрывом, световые конусы прошлого все равно не пересекутся.