или Зарегистрироваться
Обучение
949
0
20 апреля 2018

Вселенные появляются постоянно, и их следы можно найти

Ученые пытаются узнать, что было до «большого взрыва» 
На прошлой неделе мы отмечали День космонавтики. Какие тайны космоса занимают великие умы человечества сегодня и что за открытия ожидают нас в ближайшее время? Об этом мы спросили у профессора с мировым именем, директора института физико-математических наук и информационных технологий БФУ им. И. Канта Артёма Юрова. 

Человек всегда обязателен
Долгое время существовало две физики: одна исследовала мир маленьких частиц, вторая описывала мир большого и интересовалась вселенной. Они давали разные картины мира, и можно было бы окончательно зайти в тупик, если бы не по-явилась теория струн, которая попыталась объединить мир атомов и космоса. Если объяснять просто, то, согласно ей, электрон и другие субатомные частицы – это колебания струны, работающей примерно как крошечная резиновая лента. Если дернуть за натянутую резинку, она будет вибрировать на разные лады — при этом каждая нота соответствует конкретной субатомной частице. 
На ее основе появилась М-теория, которая пытается объединить четыре фундаментальные силы, воздействующие на все вокруг: гравитацию, электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействие (последние две мы даже не видим, они проявляются в весьма малых масштабах).
– Но и тут есть важный вопрос: как доказать все экспериментально? Ведь без этого те-ория не может считаться серьезной. Чтобы объединить хотя бы три силы, без гравитации, нужны ускорители типа адронного коллайдера, которые опоясывают земной шар. 
А чтобы объединить все четыре, нужны сумасшедшие энергии – и ускорители понадобятся уже в половину Млечного Пути... – поясняет читателям «СК» Артём Юров.
Выйти из этого, казалось бы, тупика физике неожиданно помогла космология. Именно она предложила применять наделавший много шума антропный принцип, согласно которому в картине мира обязательно нужно учитывать человека.
– Если говорить просто, мы можем существовать лишь в тех областях Вселенной, где масса частиц принимает конкретные специфические значения — и нигде больше. А массы их таковы, потому что при других значениях некому было бы спрашивать. То есть наличие человека — принципиально, – поясняет профессор. – Список доказательств того, что мы можем существовать только при определенных константах, огромный. Например, что случилось бы, если электромагнитная сила была слабее всего на 4 %? Кажется, совсем мелочь, но Солнце бы немедленно взорвалось. А если электроны вдруг стали бы совсем немного меньше по массе? В таком случае не было бы стабильных звезд, и они бы быстро взрывались. 
А если электрон стал бы тяжелее, то не могли бы существовать упорядоченные структуры типа ДНК — вроде нас с вами.
М-теория развивается, но вот уравнений пока так никто и не написал — и, если такой человек появится, он имеет все шансы стать самым великим физиком всех времен и народов.

Теория вечной инфляции
Но и это еще далеко не все загадки и открытия. Одна из самых интересных и актуальных на сегодняшний день тем, связанных с космосом, — те-ория вечной инфляции. 
Раньше считалось, что вселенная, которую мы видим, существует в единственном экземпляре. Но новая теория объяснила, что постоянное расширение и видоизменение вселенной не завершилось и что в космосе постоянно происходят так называемые большие взрывы, порождающие новые вселенные. И среди ученых появилось понятие мультивселенной – множества всех параллельных вселенных, включая нашу. Причем в каждой из них — свои константы и физические законы (те самые, благодаря которым мы появились и живем), которые отличаются от наших. 
Инфляционная теория доказала, что наша вселенная по форме — плоская. И что она бесконечна. 
– Тогда возникает закономерный вопрос: если наша вселенная бесконечна, то где находятся остальные? Это сложно объяснить без математики, но на самом деле вселенная бесконечна только для тех, кто находится внутри нее. Для нас. 
А если из нее выйти – пока такие путешествия фантастичны, но все может быть – она будет конечна, – говорит профессор.
Остаются и другие интересные вопросы.
– Мы знаем, что наша вселенная образовалась 13,7 млрд лет назад: она возникла во время «взрыва», причем сразу имела ускорение. Конечно, на взрыв это было не слишком похоже, так процесс назвали для простоты понимания, а сегодня уже говорят о том, что наша вселенная появилась из квантовой пены. Так же, как все остальные, – объясняет Юров. – Но что было до этого момента? Мы пытаемся моделировать физику тех процессов. Некоторые ученые (например, Леонард Сасскинд, Алекс Виленкин) считают, что признаки мультивселенной можно увидеть в реликтовом излучении (так называется постоянный шум неба, который появился через 100 тысяч лет после «большого взрыва»). Там могут прятаться отпечатки разных вселенных, но мы пока не научились их доставать — нужны еще более мощные спутники и более сложные расчеты.

Последняя работа великого ученого, британского физика-теоретика Стивена Хокинга, который умер в марте этого года, была посвящена теории мульти-вселенной. В ней высказана идея, что мультивселенная оставила свой отпечаток в реликтовом излучении, который можно измерить при помощи детектора на космическом корабле.

09-RED_5229.jpg
Профессор БФУ им. И. Канта Артём Юров

09-наша-вселенная---всего-лишь-один-из-таких-пузырьков.jpg
Как вы сами видите, наша вселенная – всего лишь один из таких пузырьков 

поделиться
опрос 24 января 2024

Сколько детей должно быть в идеальной семье?

27