Введение.
Представление о будущем всей Вселенной представляется вполне естественной и даже необходимой сегодня. Однако так было не всегда. Как и всякая великая научная идея, она прошла сложный путь борьбы и становления, пока не восторжествовала в науке. Сегодня эволюция Вселенной является научным фактом, всесторонне обоснованным многочисленными астрофизическими наблюдениями и имеющими под собой прочный теоретический базис всей физики.
Смысл Будущего.
Несмотря на наличие познавательных инструментов, полезных для понимания и управления будущим, природа многих природных и социальных процессов делает задачу прогнозирования будущего сложной и желанной целью многих людей и культур на протяжении столетий. Люди всегда стремились увидеть образы будущего. Поэтому пророки и предсказатели всегда имели огромное общественное значение. С целью прогнозирования будущего возникли эзотерические учения, астрология, хиромантия, суеверия. Развитие большей части физики также легко объяснить как попытку сделать объективные прогнозы о будущих событиях. Фантастика возникла как средство сверхдальнего прогноза с помощью художественного воображения. Понятие будущего также формирует предпосылки для религии. Многие религии предлагают пророчества о жизни после смерти, а также о конце света. Последнее (Конец Света) приводит к конфликту в христианстве между знанием будущего и свободой воли человека — к доктрине предопределения.
15
Энергия вакуума — происхождение и последствия
Что же ждет нашу Вселенную в дальнейшем? Еще несколько лет назад у теоретиков в этой связи имелись всего две возможности. Если плотность энергии во Вселенной мала, то она будет вечно расширяться и постепенно остывать. Если же плотность энергии больше некоторого критического значения, то стадия расширения сменится стадией сжатия. Вселенная будет сжиматься в размерах и нагреваться. Значит, одним из ключевых параметров, определяющим развитие Вселенной, является средняя плотность энергии.
Так вот, астрофизические наблюдения, проводимые до 1998 года, говорили о том, что плотность энергии составляет примерно 30% от критического значения. А инфляционные модели предсказывали, что плотность энергии должна быть равна критической. Апологетов инфляционной теории это не очень смущало. Они отмахивались от оппонентов и говорили, что недостающие 70% «как-нибудь найдутся». И они действительно нашлись. Это большая победа теории инфляции, хотя найденная энергия оказалась такой странной, что вызвала больше вопросов, чем ответов. Похоже, что искомая темная энергия — это энергия самого вакуума.
Модель расширяющейся Вселенной
Вселенная началась около 15
миллиардов лет назад в яростном
взрыве; в ранней сверхплотной фазе
каждая частица бросилась прочь
от каждой другой частицы. Тот факт,
что галактики удаляются от нас
во всех направлениях, является следствием
этого начального взрыва, и он является
первым обнаруженным Хабблом наблюдательным
открытием.
Сегодня существуют прекрасные
доказательства закона Хаббла, который
утверждает, что скорость удаления
v галактики пропорциональна расстоянию
от нас до неё d , то есть, v = Hd, где H есть
постоянная Хаббла. Мысленное продолжение
траекторий галактик назад во времени
показывает, что они сходятся в состояние
с высокой плотностью – первоначальное
ядро.
Коперниковский или космологический
принцип утверждает, что Вселенная одинакова
во всех направлениях и в любой точке пространства.
Это приводит к заключеию, что наше положение
во Вселенной – по отношению к очень большим
масштабам – ни в коей мере не является
особенным.
Для такого утверждения существуют
значительные наблюдательные основания,
включая измеренные распределения
галактик и слабых радиоисточников,
хотя наилучшим доказательством
является практически совершенная
однородность реликтового космического
микроволнового фонового излучения. Это
означает, что любой наблюдатель,
находящийся где-угодно во Вселенной
будет наслаждаться во многом такими же
видами, что и мы, включая наблюдение, что
галактики удаляются от него.
Наиболее общепринятой в
космологии является модель однородной
изотропной нестационарной горячей
расширяющейся Вселенной, построенная
на основе общей теории относительности
и релятивистской теории тяготения,
созданной Альбертом Эйнштейном
в 1916 году. В основе этой модели лежат
два предположения:
1) свойства Вселенной
одинаковы во всех ее точках
(однородность) и направлениях (изотропность);
2) наилучшим известным
описанием гравитационного поля
являются уравнения Эйнштейна.
Из этого следует так называемая
кривизна пространства и связь
кривизны с плотностью массы
(энергии). Космология, основанная на
этих постулатах, – релятивистская.
Важным пунктом данной
модели является ее нестационарность.
Это определяется двумя постулатами теории
относительности:
1) принципом относительности,
гласящим, что во всех инерциональных
системах все законы сохраняются вне зависимости
от того, с какими скоростями, равномерно
и прямолинейно движутся эти системы друг
относительно друга;
2) экспериментально подтвержденным
постоянством скорости света.
Из принятия теории относительности
вытекало в качестве следствия (первым
это заметил А.А. Фридман в 1922 году),
что искривленное пространство не может
быть стационарным: оно должно или
расширяться, или сжиматься. На этот
вывод не было обращено внимания вплоть
до открытия американским астрономом
Эдвином Хабблом в 1929 году так
называемого «красного смещения».
Красное смещение – это
понижение частот электромагнитного
излучения: в видимой части спектра
линии смещаются к его красному
концу. Обнаруженный ранее эффект Доплера
гласил, что при удалении от нас
какого-либо источника колебаний, воспринимаемая
нами частота колебаний уменьшается,
а длина волны соответственно увеличивается.
При излучении происходит «покраснение»,
то есть линии спектра сдвигаются в сторону
более длинных красных волн.
Для всех далеких источников
света красное смещение было зафиксировано,
причем, чем дальше находился источник,
тем в большей степени. Красное
смещение оказалось пропорционально
расстоянию до источника, что и подтверждало
гипотезу об удалении их, то есть о расширении
Мегагалактики – видимой части Вселенной.
Красное смещение надежно
подтверждает теоретический вывод
о нестационарности области нашей Вселенной
с линейными размерами порядка нескольких
миллиардов парсек на протяжении, по меньшей
мере, нескольких миллиардов лет. В то
же время кривизна пространства не может
быть измерена, оставаясь теоретической
гипотезой.
Возможные сценарии развития
нашего мира
1. Пульсирующая модель
Вселенной, при которой вслед
за периодом расширения наступает
период сжатия и все заканчивается
Большим хлопком.
2. Вселенная со строго
подогнанной средней плотностью,
в точности равной критической.
В этом случае наш мир Евклидов,
и его расширение все время
замедляется.
3. Равномерно расширяющаяся
по инерции Вселенная. Именно
в пользу такой открытой модели
мира до последнего времени
свидетельствовали данные о подсчете
средней плотности нашей Вселенной.
Будущее Вселенной.
Вселенная – это космический живой организм. По сценарию предполагается эволюция в соответствии с заложенной программой организма и влиянием на него внешней среды.
Существуют так же другие сценарии.
Так как наша Вселенная расширяется, то в далеком будущем во Вселенной можно ожидать большие изменения. Четко устоявшейся единой теории будущего Вселенной нет. Есть лишь различные гипотезы.
• Большой разрыв. Этот сценарий предполагает разрыв Вселенной на части, из-за её ускорения, и тепловую смерть
• Большое сжатие. Этот сценарий предполагает сжатие Вселенной в сингулярность и гибель всего живого.
Модель расширяющейся Вселенной
Сейчас доподлинно известно, что Галактики и иные космические объекты удаляются друг от друга, а значит, Вселенная расширяется. В 20-м веке существовало множество альтернативных теорий происхождения Вселенной. Одной из самых популярных была модель стационарной Вселенной, за которую ратовал сам Эйнштейн. Согласно этой модели, Вселенная не расширяется, а находиться в стационарном состоянии благодаря какой-то удерживающей ее силе.
Теория Большого Взрыва тверже встала на ноги после открытия космологического красного смещения и реликтового излучения. Два этих явления — самые весомые доводы в пользу правильности теории. Возможно, кроме этого вам будет полезна статья о том, как создать презентацию в ворде.
Красное смещение – это наблюдаемое для далеких источников понижение частот излучения, которое объясняется отдалением источников (галактик, квазаров) друг от друга. Данный факт свидетельствует о том, что Вселенная расширяется.
Реликтовое излучение – это как бы отголоски большого взрыва. Ранее Вселенная представляла собой горячую плазму, которая постепенно остывала. Еще с тех далеких времен во Вселенной остались так называемые блуждающие фотоны, которые образуют фоновое космическое излучение. Ранее при более высоких температурах Вселенной данное излучение было гораздо мощнее. Сейчас же его спектр соответствует спектру излучения абсолютно твердого тела с температурой всего 2,7 Кельвин.
«Открытая» Вселенная.
Космологические модели приводят к выводу, что судьба Вселенной зависит только от средней плотности заполняющего ее вещества.
Если она ниже некоторой критической плотности, расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Этот вариант называется «открытая Вселенная». Похожий сценарий развития ждет и плоскую Вселенную, когда плотность равна критической. Через многие миллиарды лет прогорит все вещество в звездах, и галактики погрузятся во тьму. Останутся только планеты, белые и коричневые карлики, а столкновения между ними будут крайне редки. Если Земля все еще останется к этому времени, она будет замерзшей скалой в темной расширяющейся Вселенной.
Однако даже в этом случае Земля не вечна. Если верна теория великого объединения взаимодействий, через 1040 лет распадутся составляющие бывшие звезды протоны и нейтроны. Спустя приблизительно 10100 лет испарятся гигантские черные дыры. В нашем мире останутся лишь электроны, нейтрино и фотоны, удаленные друг от друга на огромные расстояния. В известном смысле это будет конец времени.
Если же плотность Вселенной окажется слишком велика, то наш мир замкнут, а расширение рано или поздно сменится катастрофическим сжатием. Вселенная закончит свою жизнь в гравитационном коллапсе.
Эта величина ничтожна: достаточно, чтобы в кубе со стороной около 50 метров содержался один атом водорода.
Определить постоянную Хаббла с высокой точностью очень непросто. Галактики часто имеют довольно высокие скорости (до тысяч км/с), не связанные с космологическим расширением. По современным данным значение H лежит в интервале 60–80 км/(с∙Мпк).
Определить из наблюдений истинную плотность материи еще сложнее. Плотность наблюдаемого вещества во Вселенной близка к 3∙10–34 кг/м3, то есть меньше критической, поэтому Вселенная должна неограниченно расширяться. Однако, произведенный в последнее время учет скрытой массы и массы физических полей (согласно общей теории относительности) приближает истинную среднюю плотность Вселенной к критическому значению. При этом видимое вещество дает вклад только 5%.
В конце ХХ века по наблюдениям сверхновых на больших расстояниях обнаружено ускорение расширения Вселенной.
Зарождение галактик
Сразу после рождения Вселенная проходила инфляционный период развития — все расстояния стремительно увеличивались (с точки зрения внутреннего наблюдателя). Однако плотность энергии в разных точках пространства не может быть в точности одинаковой — какие-то неоднородности всегда присутствуют.
Предположим, что в какой-то области энергия немного больше, чем в соседних. Но раз все размеры быстро растут, то и размер этой области тоже должен расти. После окончания инфляционного периода эта разросшаяся область будет иметь чуть больше частиц, чем окружающее ее пространство, да и ее температура будет немного выше.
Поняв неизбежность возникновения таких областей, сторонники инфляционной теории обратились к экспериментаторам: «необходимо обнаружить флуктуации температуры…» — констатировали они. И в 1992 году это пожелание было выполнено. Практически одновременно российский спутник «Реликт-1» и американский «COBE» обнаружили требуемые флуктуации температуры реликтового излучения.
Новая гравитация:
«Одним из вариантов, — говорит В. Рубаков, — является отказ от ньютоновской постоянной всемирного тяготения как от постоянной величины, для этого нужно принять факт её изменения во времени и пространстве. Наиболее красивые попытки построить подобную теорию, увы, не имели успеха, потому что были опровергнуты экспериментально
При построении альтернативной теории, объясняющей устройство Вселенной, важно учитывать и то, что пространство может иметь не только три измерения, но и больше
Второе, на что стоит обратить внимание, это то, что закон расширения Вселенной может измениться. Новая гравитация, таким образом, действительно является претендентом на роль тёмной энергии
Но не стоит забывать, что все построенные сегодня модели требуют экспериментального подтверждения».
Этапы формирования Вселенной
Условно рождение Вселенной можно разделить на 7 этапов.
Наглядная инфографика развития Вселенной впоследствии большого взрыва.
Этап 1
Неизвестно, что существовало до Большого взрыва. Мы знаем лишь одно: в течении ничтожной доли секунды выделилось достаточное количество энергии, чтобы породить все вещество Вселенной. По мере остывания Вселенной эта энергия порождала субатомные частицы.
Этап 2
Сразу после Большого взрыва Вселенная была невообразимо мала. Затем она внезапно начала расширяться с огромной скоростью во всех направлениях. Вселенная была полна энергии, и ее температура стремительно росла.
Этап 3
Вселенная должна была остыть от температуры около 1028 0С до примерно 3000 0С, прежде чем смогла образоваться атомы. Атомы — это крошечные частицы вещества, в основном водорода, самого простого и самого распространенного вещества во Вселенной. Остальные атомы были более сложными атомами гелия.
Этап 4
Водород и гелий заполняли Вселенную подобно разреженному темному туману. В более областях этого «тумана» его частицы стягивались тяготением в отдельные облака помельче. (Тяготение – это сила, заставляющая любые тела Вселенной притягиваться друг к другу.) Центральные части этих облаков разогрелись, рождая звезды в ходе образования галактик.
Этап 5
Примерно 4,6 млрд лет назад сформировалась наша звезда — Солнце. Вокруг нее кружилось облако газа и пыли. Этот материал, оставшийся после рождения Солнца, включая углерод и кислород — элементы, выброшенные в пространство после смерти старых звезд. Из сгустков этого материала образовались планеты.
Этап 6
Первые живые клетки появились на Земле 3,5 млрд лет назад. Как возникла жизнь, точно не известно. Возможно, разряды молний обеспечили энергию для начала химических реакций между компонентами морской воды.
Этап 7
За одну десятитысячную времени, прошедшего после Большого взрыва, из человекообразных приматов развились похожие на людей существа. С помощью искусственных спутников ученые пытаются заглянуть в далекое прошлое Вселенной.
Энергия вакуума:
«Свойства энергии вакуума близки тем свойствам тёмной энергии, которые нам известны. Во-первых, в видимом пространстве Вселенной вакуум одинаков, то есть распределён в пространстве равномерно. Его энергия, как и тёмная энергия, не обладает качеством концентрации, то есть не способна сгущаться и распределена везде одинаково. Вторым аргументом в пользу того, что тёмной энергией могла бы быть энергия вакуума, является то, что она неподвластна времени, то есть изменениям, которые происходили на протяжении эволюции Вселенной. Энергию вакуума изучает физика сверхмалых расстояний и времён, и расширение Вселенной никак на неё не влияет. Так же ведёт себя и тёмная энергия. Стоит заметить, что то, что плотность энергии вакуума не зависит от времени и пространственного расположения — неоспоримый факт. И это важный плюс в пользу этого кандидата на звание «тёмной энергии»».
«Во-первых, его энергетический масштаб должен быть равен 0.001 электронвольт. И в том, что мы вводим новый, удивительно малый масштаб, нет ничего предосудительного. Дело в том, что в природе возможно существование самых разных энергетических масштабов. Во-вторых, новое поле должно быть лёгким, то есть его частицы должны иметь очень маленькую массу. Это объясняется тем, что плотность его энергии не должна меняться слишком быстро вследствие расширения Вселенной. Поскольку, напомню, тёмная энергия не реагирует на процессы, сопровождающие эволюцию Вселенной. И третье, что должно быть свойственно новому полю — оно должно очень слабо взаимодействовать с обычным веществом. Лёгкость поля, его малая масса обеспечивает, при этом, большой радиус действия. — говорит В. Рубаков.
Эти три условия непривлекательны для науки в силу своей «притянутости», но они имеют право на существование. Тем более, эту гипотезу возможно проверить экспериментально: если при более точном измерении темпа расширения Вселенной (сейчас и в далёком прошлом) выяснится, что плотность тёмной энергии со временем всё-таки меняется, это поможет с уверенностью отказаться от гипотезы об энергии вакуума. К тому же, если обнаружится, что тёмная энергия распределена в пространстве неравномерно, это будет доказательством того, что она действительно является энергией нового поля. Трудностью является то, что подтверждение или опровержение этой гипотезы невозможно получить в ходе земных экспериментов, так как это поле слишком слабо взаимодействует с веществом. На роль подобного лёгкого поля подходят «квинтэссенция» и «фантом». «Квинтэссенцией» физики называют такое поле, плотность энергии которого убывает со временем. «Фантомом» принято называть такой тип полей, плотность энергии которых, напротив, со временем растёт».
Вселенная с тёмной энергией
И всё-таки в мире, по-видимому, всё конечно. Даже сама Вселенная. И учёные дают весьма пасмурные прогнозы насчёт её будущего. Пусть даже и чрезвычайно отдалённого. Всё может закончиться взрывом.
До сих пор существовало две теории «всеобщего конца». Первая сводилась к тому, что Вселенная через какое-то чрезвычайно продолжительное время начнёт сжиматься обратно в «точку», а за этим, вероятно, последует новый Большой Взрыв.
Вторая теория гласила, что расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно — причём под расширением подразумевался вечный разлёт галактик.
Обнаружилось, однако, что во Вселенной властвует некая неизвестная сила, которую учёные условно обозначили как «Тёмная энергия».
Никто толком не знает, и даже не представляет себе, что это такое. Пока это лишь гипотетическое «нечто», но это «нечто» проявляет себя чрезвычайно настойчиво: учёные полагают, что именно «тёмная энергия» является причиной того, что галактики разлетаются с всё увеличивающейся скоростью. А это означает, что силы отталкивания, какова бы ни была их природа, значительно сильнее гравитационного притяжения. Большинство физиков, однако, полагает, что это не навсегда, и что рано или поздно ускорение начнёт уменьшаться, а затем, возможно, и просто исчезнет.
В 90-х годах XX века из исследований группы С. Перлмуттера и группы А. Райса и Б. Шмидта удалённых сверхновых звёзд был сделан вывод, что Вселенная расширяется с ускорением. В современных космологических теориях это явление обычно объясняют тем, что значительную долю полной массы Вселенной составляет так называемая «тёмная энергия» — неизвестный вид энергии с отрицательным давлением.
Диаграмма показывает изменение темпа расширения Вселенной с момента её рождения около 13.7 млрд. лет назад. Чем более пологой выглядит кривая, тем выше скорость расширения. Наклон кривой заметно меняется где-то 5-7 млрд. лет назад — с этого времени разлёт объектов во Вселенной начал происходить нарастающими темпами.
Имеется несколько вариантов объяснения сущности тёмной энергии:
1. пространство равномерно заполнено энергией, плотность которой неизменна. Другими словами: постулируется ненулевая энергия вакуума;
2. тёмная энергия есть либо «квинтэссенция», либо «фантом» (последний также называют квинтэссенцией с возрастающей со временем плотностью энергии) — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени;
3. нет никакой тёмной энергии. Устройство Вселенной хорошо описывается общей теорией относительности на небольших по космологическим меркам масштабах, для более же крупных требуется её обобщение.
Научный взгляд на сотворение мира
До начала прошлого века было всего два взгляда на происхождение нашей Вселенной. Ученые полагали, что она вечна и неизменна, а богословы говорили, что Мир сотворен и у него будет конец. Двадцатый век, разрушив очень многое из того, что было создано в предыдущие тысячелетия, сумел дать свои ответы на большинство вопросов, занимавших умы ученых прошлого. И быть может, одним из величайших достижений ушедшего века является прояснение вопроса о том, как возникла Вселенная, в которой мы живем, и какие существуют гипотезы по поводу ее будущего.
Простой астрономический факт — расширение нашей Вселенной — привел к полному пересмотру всех космогонических концепций и разработке новой физики — физики возникающих и исчезающих миров. Менее 100 лет назад Эдвин Хаббл обнаружил, что свет от более далеких галактик «краснее» света от более близких. Причем скорость разбегания оказалась пропорциональна расстоянию от Земли (закон расширения Хаббла).
Обнаружить это удалось благодаря эффекту Доплера (зависимости длины волны света от скорости источника света). Поскольку более далекие галактики кажутся более «красными», то предположили, что и удаляются они с большей скоростью. Кстати, разбегаются не звезды и даже не отдельные галактики, а скопления галактик. Ближайшие от нас звезды и галактики связаны друг с другом гравитационными силами и образуют устойчивые структуры. Причем в каком направлении ни посмотри, скопления галактик разбегаются от Земли с одинаковой скоростью, и может показаться, что наша Галактика является центром Вселенной, однако это не так. Где бы ни находился наблюдатель, он будет везде видеть все ту же картину — все галактики разбегаются от него.
Теория струн
Современное изучение эволюции Вселенной невозможно без согласования его с квантовой теорией. Так, например, в рамках теории струн (теория струн основана на гипотезе о том, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн), предполагается модель множественной Вселенной. Конечно, там тоже был Большой Взрыв, но он произошел не просто так и из ничего, а, возможно, в результате столкновения нашей Вселенной с какой-то другой, еще одной Вселенной.
Собственно, кроме Большого Взрыва, породившего нашу Вселенную, во множественной Вселенной происходит множество других Больших Взрывов, порождающих множество других Вселенных, развивающихся по своим, отличным от известных нам законам физики.
Шелдон
Скорее всего мы никогда не узнаем наверняка, как, откуда и почему появилась Вселенная. Тем не менее, размышлять об этом можно очень долго и интересно, а чтобы у Вас было достаточно пищи для размышлений, предлагаем посмотреть увлекательное видео на тему современных теорий происхождения Вселенной.
Проблемы развития Вселенной слишком масштабны. Настолько масштабны, что, по сути, даже не являются проблемами. Предоставим физикам-теоретикам ломать над ними головы и перенесемся из глубин Вселенной на Землю, где нас, возможно, ждет неначатый курсач или диплом. Если это так, мы предлагаем свое решение этого вопроса. Закажите отличную работу у авторов Zaochnik, вздохните спокойно, и будьте в гармонии с собой и Вселенной.
Сценарии будущего человечества:
Прогнозируемые варианты будущего включают как экологическую катастрофу, так и идеалистическое будущее, в котором беднейшие люди живут в условиях, которые сегодня можно считать богатыми и комфортными, и даже эволюцию человечества в постчеловеческую форму жизни, а также уничтожение всей жизни на Земле в технологической катастрофе.
По оптимистическому сценарию будущего (в научной фантастике) сложился образ будущего, в котором существует межзвездная человеческая цивилизация, иногда включенная в более сложную систему цивилизаций иных разумных рас. В нем создана межпланетная Федерация, исповедующая принципы терпимости и невмешательства. Земная цивилизация осознает свой исторический выбор и встанет на вечный и бесконечный путь развития в свете новой парадигмы мировоззрения.
По библейскому откровению о будущем устанавливается вечная жизнь, которая будет после воскресения мертвых и всеобщего суда Божия. Для верующих, любящих Бога и делающих добро, она будет столь блаженна, что теперь мы сего блаженства и вообразить не можем, а неверующие и беззаконные будут преданы вечной смерти или, иначе сказать, вечному огню, вечному мучению вместе с дьяволом.
Концепция развития от низшего к высшему.
Концепция человеческого будущего тесно связана с развитием от низшего к высшему или понятием прогресса. Количественно измерить прогресс сложно. В индустриальную эру измерением прогресса было бы увеличение уровня энергопотребления. На этом основана шкала цивилизаций Кардашева.
В информационную эру мерилом может быть быстрота микропроцессоров (закон Мура) — подобную классификацию цивилизаций выдвигал Карл Саган.
В соответствии с концепцией Гуманизма — «в центре находится идея человека как высшей ценности по отношению к самому человеку и относительная в ряду других ценностей мира и общества». Однако, в XX веке в первой, второй мировых войнах и других конфликтах пострадало свыше 100 млн человек — больше, чем за всю предыдущую историю человечества. С точки зрения такого подхода, говорить о каком-то прогрессе не имеет смысла.
Несмотря на переход от индустриальной эпохи к информационной, количество потребляемых ресурсов с каждым годом растёт. В связи с этим высказывается мнение, что колонизация космоса неизбежна, но ее необходимость пока очевидна не для всех.
Важнейшим фактором прогресса является человеческий потенциал, когда развитие цивилизации есть развитие феномена сознания, без чего все остальное развитие теряет всякий смысл. Очевидно, за объективную меру прогресса можно выбрать раскрытие возможностей человека.
В ответ на каверзные вопросы
Сегодня наша Вселенная состоит из большого числа звезд, не говоря уж о скрытой массе. И может показаться, что полная энергия и масса Вселенной огромны. И совершенно непонятно, как это все могло поместиться в первоначальном объеме.
Однако во Вселенной существует не только материя, но и гравитационное поле. Известно, что энергия последнего отрицательна и, как оказалось, в нашей Вселенной энергия гравитации в точности компенсирует энергию, заключенную в частицах, планетах, звездах и прочих массивных объектах. Таким образом, закон сохранения энергии прекрасно выполняется, и суммарная энергия и масса нашей Вселенной практически равны нулю.
Именно это обстоятельство отчасти объясняет, почему зарождающаяся Вселенная тут же после появления не превратилась в огромную черную дыру. Ее суммарная масса была совершенно микроскопична, и вначале просто нечему было коллапсировать. И только на более поздних стадиях развития появились локальные сгустки материи, способные создавать вблизи себя такие гравитационные поля, из которых не может вырваться даже свет.
Соответственно, и частиц, из которых «сделаны» звезды, на начальной стадии развития просто не существовало. Элементарные частицы начали рождаться в тот период развития Вселенной, когда инфлатонное поле достигло минимума потенциальной энергии и начался Большой взрыв.
Область, занятая инфлатонным полем, разрасталась со скоростью, существенно большей скорости света, однако это нисколько не противоречит теории относительности Эйнштейна. Быстрее света не могут двигаться лишь материальные тела, а в данном случае двигалась воображаемая, нематериальная граница той области, где рождалась Вселенная (примером сверхсветового движения является перемещение светового пятна по поверхности Луны при быстром вращении освещающего ее лазера).
Причем окружающая среда совсем не сопротивлялась расширению области пространства, охваченного все более быстро разрастающимся инфлатонным полем, поскольку ее как бы не существует для возникающего Мира. Общая теория относительности утверждает, что физическая картина, которую видит наблюдатель, зависит от того, где он находится и как движется. Так вот, описанная выше картина справедлива для «наблюдателя», находящегося внутри этой области. Причем этот наблюдатель никогда не узнает, что происходит вне той области пространства, где он находится.
Другой «наблюдатель», смотрящий на эту область снаружи, никакого расширения вовсе не обнаружит. В лучшем случае он увидит лишь небольшую искорку, которая по его часам исчезнет почти мгновенно. Даже самое изощренное воображение отказывается воспринимать такую картину. И все-таки она, по-видимому, верна. По крайней мере, так считают современные ученые, черпая уверенность в уже открытых законах Природы, правильность которых многократно проверена.
Надо сказать, что это инфлатонное поле и сейчас продолжает существовать и флуктуировать. Но только мы, внутренние наблюдатели, не в состоянии этого увидеть — ведь для нас маленькая область превратилась в колоссальную Вселенную, границ которой не может достигнуть даже свет.