Большой Разрыв: почему не надо бояться конца Вселенной
Лиза Рэндалл, известный космолог из Гарварда и популяризатор науки, рассказывает о том, почему человечеству не стоит беспокоиться о возможном конце Вселенной и объясняет, как космология может помочь нам найти "братьев по разуму".
Профессор Рэндалл сегодня считается одним из ведущих экспертов в области теории струн, физики элементарных частиц и космологии. Вчера она выступила с лекцией на петербургской части фестиваля Geek Picnic. Она рассказала о том, как связаны между собой такие разные вещи, как темная материя и динозавры, и как эта загадочная субстанция влияет на жизнь и эволюцию Вселенной.
— Лиза, в последние годы наши представления о жизни ранней Вселенной заметно расширились, в том числе благодаря открытиям гравитационной обсерватории LIGO. Помогут ли подобные приборы нам понять, что было до Большого Взрыва?
— Не думаю, что мы когда-либо сможем увидеть не только то, что было до Большого Взрыва, но и первые мгновения жизни Вселенной. Это невозможно с точки зрения того, как работают наблюдательные приборы, и что происходило в то время в мироздании.
Наблюдения за событиями до Большого Взрыва представляются еще менее вероятными и более сложными. Конечно, мы можем порассуждать об этом и сформулировать несколько теорий, однако даже самые интересные и непротиворечивые гипотезы не будут эквивалентны реальному ответу на этот вопрос.
— Вы пытались найти скрытые измерения и параллельные миры на коллайдере Тэватрон. Есть ли шансы на их существование, и стоит ли их искать при помощи гравитационных обсерваторий или других приборов?
— Конечно, это не совсем моя специализация, но я могу сказать, что эти поиски ведутся даже сейчас. Наши коллеги, работающие с Большим адронным коллайдером, согласились проверить несколько подобных теорий, которые были разработаны мной и моими единомышленниками.
Действительно, мы пока не нашли никаких следов существования "лишних" измерений, а также какой-то "новой физики", выходящей за рамки существующих теорий. Это может быть связано с тем, что БАК не вышел на ту мощность, где их следы начинают проявлять себя.
Если мы достигнем более высоких энергий, то тогда следы подобных миров могут возникать даже в рамках классической Стандартной модели. Мы не знаем, есть ли что-то за ее пределами, но я уверена в том, что в этой области нас ожидает еще масса открытий.
Гравитационные обсерватории, как мне кажется, вряд ли помогут нам в поисках следов параллельных вселенных или других измерений. С другой стороны, они могут открыть сигналы непонятной природы, источником которой нельзя будет признать ни одно скопление видимой материи.
Иными словами, если мы будем достаточно упорно и долго наблюдать за гравитационной Вселенной, возможно, что мы узнаем что-то новое о темной материи.
— Первые открытия LIGO указывают на то, что в окружающей нас Вселенной присутствует необычно большое число пар черных дыр. Смогли ли ученые найти этому объяснение или пока для этого не хватает данных?
— Мы как раз сейчас пытаемся понять, почему это так – ответа на этот вопрос пока у нас нет. Будет крайне интересно узнать, появляются ли подобные черные дыры внутри изначально плотных сгустков материи, таких как ядра крупных галактик или шаровые скопления звезд, или же в более изолированных уголках космоса.
Сейчас мы пытаемся найти способ проверить, могут ли приливные силы, порождаемые близлежащими объектами, влиять на поведение самих черных дыр в тех случаях, если вся система будет достаточно плотной.
— Помогут ли они разрешить текущие споры вокруг того, с какой скоростью Вселенная расширялась в прошлом и растет сейчас?
— Не думаю, что LIGO или любые другие детекторы гравитационных волн помогут найти ответ на этот вопрос. Для этого потребуются наблюдения за другими типами "эха" Большого Взрыва или открытие каких-то других способов измерения постоянной Хаббла. Они помогут проверить те ее значения, которые были вычислены иными путями.
К примеру, те данные, которые сейчас собирает зонд GAIA, наблюдающий за миллиардом звезд Галактики, станут большим подспорьем для решения этой проблемы.
— Закончит ли Вселенная свое существование и важно ли нам понимать, когда и как это произойдет?
— Если честно, я с трудом понимаю подобные вопросы. Конечно, жизнь Вселенной рано или поздно закончится. Скорее всего, она расширится до таких пределов, что в ней наступит полный стазис – никакие события больше в ней не будут происходить. С другой стороны, об этом можно говорить только в том случае, если мы полностью понимаем, как устроена Вселенная сегодня.
С практической точки зрения, нам, конечно же, все равно — не думаю, что человечество дотянет до этого времени. Мы вряд ли сможем ответить, когда именно Вселенная остановится. Можно сказать, что нам "повезло", что мы не доживем до этого знаменательного момента!
— Поможет ли космология нам понять, существует ли внеземная жизнь?
— Скорее нет, чем да. На такие вопросы можно ответить только при помощи реальных наблюдений, а не теорий или расчетов. С другой стороны, современные космологические теории действительно говорят о том, что другие потенциально обитаемые планеты, галактики и, возможно, вселенные, существуют.
Мы можем только попытаться понять с теоретической точки зрения, что именно нужно для зарождения жизни, но без открытия реальных "кирпичиков жизни" в любых их формах мы никогда не сможем наверняка сказать, одни ли мы во Вселенной или нет.