Недавний интерес к возможному обнаружению реликтовых гравитационных волн может иметь значительные последствия для научного сообщества. Исследователь Джон Гриббин анализирует, как эти волны могут подтвердить существование других вселенных.
Если вы хотите увидеть следы зарождения нашей Вселенной, вам стоит отправиться на Южный полюс. Холодная атмосфера (температура зачастую не превышает −30 °C) обеспечивает исключительную прозрачность воздуха, создавая идеальные условия для наблюдений. Здесь работают три телескопа, исследующих космический микроволновый фон — излучение, заполняющее пространственный вакуум между инфракрасным и радиодиапазоном. Один из телескопов, BICEP2, в начале года привлек внимание ученых возможной регистрацией гравитационных волн и предполагаемым подтверждением теории инфляции. Однако, наблюдатели выражают скептицизм, указывая на влияние межзвездной пыли на результаты.
Теория инфляции объясняет, как возникла наша Вселенная, и утверждает, что таким же образом могут образовываться и другие вселенные. Таким образом, наличие инфляционной стадии в развитии нашей Вселенной может стать весомым доказательством существования Мультиверса. Подтверждение инфляции, как считают исследователи, было найдено именно в наблюдениях BICEP2.
Теория Большого взрыва, одна из самых развитых в области космологии, описывает расширение Вселенной из крайне плотного состояния, создавшего все наблюдаемые звезды и галактики. С начала 1980-х годов модель Большого взрыва стала ключевой в астрономии, однако вопрос о том, что было до этого события, остается открытым. Американский космолог Алан Гут предложил идею распада симметрии, которая могла бы выделять энергию в первые мгновения после начала Вселенной, запуская процесс инфляции и затем переходя к Большому взрыву. Эта концепция, родившаяся в диалоге с другими исследователями, в том числе с Андреем Линде, позволяет понять, как вселенная может возникнуть из ничего.
В этой модели основная идея заключается в квантовых флуктуациях и в том, что энергия гравитационного поля имеет отрицательную природу. Квантовая теория гласит, что частицы могут спонтанно возникать из вакуума, но в кратчайшие сроки исчезать, погашая «долг» перед вакуумом. Например, электрон-позитронная пара может образоваться, заимствовав энергию из вакуума, и тут же исчезнуть. Виртуальные частицы, хотя и не подлежат непосредственному наблюдению, могут оказывать влияние на взаимодействия настоящих частиц.
Существенно, что масса, участвующая в таких флуктуациях, определяет срок ее существования. Поэтому такие пары, как протон-антипротон, не могут существовать так долго, как электроны и позитроны. Здесь и проявляется особенность отрицательной гравитационной энергии. Если представить, что атомы, составляющие Солнце, находятся на бесконечном расстоянии друг от друга, их гравитационная энергия будет равна нулю. Когда частицы сближаются, образуя звезду, происходит выделение гравитационной энергии, которая превращается в кинетическую, а энергия поля становится отрицательной. Оказавшись в состоянии гравитационного коллапса, звезда достигает равновесия — энергия, которую она имеет, уравновешивается отрицательной энергией гравитационного поля.
Эта концепция подразумевает возможность создания звезд и даже целых структур из «ничего». Звучит сложно, но не стоит паниковать — все в этом мире взаимосвязано. Как отметил физик Георгий Гамов, его обсуждение такой идеи с Эйнштейном шокировало последнего. То, что применимо к звезде, также верно и для всей Вселенной. Квантовая физика объясняет, что флуктуации, содержащие массу и энергию, могут возникать из ничтожного количества материи, подобно сверхплотным семенам.
Далее, если квантовая флуктуация инициировала зарождение нашей Вселенной, то аналогичные процессы внутри нее могут запускать рождение других вселенных. Это исследовано Ли Смолиным, который предлагает, что такие дочерние вселенные могут развиваться, не разрушая нашу. Эти новые миры будут существовать в независимых измерениях, лишь слегка связаны с нами через «кротовые норы». Если это так, возможно, что мы сможем создавать такие дочерние вселенные при столкновениях частиц в ускорителях, подобных Большому адронному коллайдеру.
Идеи о мультиверсах описаны в научной фантастике, например, в романе «Косм» Грегори Бенфорда. Хотя это и провокационные мысли, более простая версия инфляционной теории, разработанная Андреем Линде, предполагает, что пространство может постоянно расширяться, что открывает новые горизонты для понимания нашей Вселенной и ее бесконечных возможностей.