Мир, который нам больше нравится

Если бы вы выбирали, в какой Вселенной жить, вы бы выбрали бесконечную или конечную? У той и другой есть свои плюсы и минусы, заметьте.

В бесконечной Вселенной как-то просторнее, зато в конечной уютнее. Бесконечная Вселенная порождает гадкий парадокс: в какую точку неба ни ткни пальцем, там будет бесконечность, а значит, все возможные комбинации частиц будут повторены бесконечное число раз; а значит, в том числе где-нибудь там будет в эту самую секунду сидеть чувак, как две капли воды похожий на вас, и тыкать пальцем точно в вашу сторону (а также бесконечно много чуваков, тыкающих в других направлениях и вообще занятых разной чепухой). В конечной Вселенной такой гнусный балаган невозможен, но клаустрофобия всех быстро доведет до дурдома: ну, когда-нибудь облетите вы ее, и куда потом деваться от вопроса «И это все?»

С временем тоже засада. Бесконечная во времени Вселенная оставляет вопрос: кому она будет нужна, когда закончится все интересное. Конечная — тоже не слава богу, потому что «А потом что?» И уж самым неуместным представляется нынешний общепринятый вариант, когда начало-то было, и всего 14 миллиардов лет назад (причем четверть этого времени на Земле, например, живут микробы, вам не кажется это странным?), а конца вовсе нет. Я по редакционному опыту знаю: если не установить дедлайн, вообще ничего происходить не будет. Во Вселенной почему-то по-другому.

Взвесив все за и против, я бы сделал свой выбор в пользу Вселенной, описанной Клайвом Льюисом в цикле «Хроники Нарнии» — со звездами, развешанными по небу, говорящими зверями, ну и с Богом, конечно, во главе всего этого — желательно в виде льва. Но кто ж меня спросит, что мне нравится, а что нет. Спрашивают у физиков, а уж они обычно не оставляют широкой публике никакого выбора.

Но вот вроде в кои-то веки выбор у нас появился, и об этом наша статья. Если же кто-то уже утолил свой сенсорный голод, можно прыгнуть прямо в конец и проголосовать: «В какой Вселенной вам бы хотелось прожить свою единственную жизнь?»

Выбор появился благодаря Кристофу Веттериху, физику из Германии. Вот он.

Как видим, глаза добрые, понимающие. Веттерих явно не похож на тех безумцев, что вечно озабочены опровержением Эйнштейна или обоснованием телепатии. Более того, у него неплохая репутация среди знакомых-физиков: в 1987 году (в возрасте 34 лет) именно он предложил идею «динамической темной энергии», расталкивающей все на свете и побуждающей мир расширяться ускоренно, — с этой идеей с тех пор с удовольствием играют все космологи мира.

Но новая работа Веттериха, о которой мы говорим, куда забавнее (кстати, первые четыре абзаца способны прочитать и понять даже смышленые выпускники журфака). Она о том, что нам опять совсем не обязательно верить в Большой взрыв.

Тем, кому нет сорока лет, сейчас трудно это себе представить, но когда-то в Большой взрыв верить было не обязательно. Никто и не знал, что это такое, даже Эйнштейн. Написав свои уравнения, он принялся искать «стационарные решения», потому что, по его тогдашнему мнению, Вселенная существует вечно и ее описание не может зависеть от времени. Не говоря уж о такой неприятности, как обращение всего на свете в бесконечность в момент времени «ноль».

Такие решения находились со скрипом. Но тут, к огромному удивлению Эйнштейна и широкой общественности, Жорж Леметр, а за ним и Эдвин Хаббл сообщили, что спектр дальних галактик смещен в красную сторону спектра. «Эффект Доплера!» — быстро закричали физики: все, что удаляется, должно казаться более красным, потому что все частоты, включая частоту света, уменьшаются. Возможно, физики закричали чересчур быстро, ведь само существование других галактик было к тому моменту всего пару лет как доказано, но не будем забегать вперед. Итак, все на свете разлетается, и из этого наблюдения возникла современная космология, с Большим взрывом и понятием «возраста Вселенной», к которому мы успели уже, скрепя сердце, привыкнуть, благо с уравнениями Эйнштейна эта штука согласуется.

«Но не согласуется ли с уравнениями еще какая-нибудь штука, посимпатичнее?» — спросил себя Кристоф Веттерих. И быстро нарисовал такую штуку.

Чтобы получить красивую самосогласованную штуку, оказалось достаточно предположить, что все на свете массы (в том числе Планковская масса, см. «Википедию», а также массы всех на свете частиц) не постоянны, а увеличиваются со временем по закону экспоненты.

Это значит, раньше все было легче. Это значит, что далекие галактики — которые мы видим в более раннее время, чем себя в зеркале, потому что свет от них долго летел, — состоят из более легких электронов и протонов. А значит, их жалкие легковесные атомы мельче, между их энергетическими уровнями меньше расстояние, и они испускают менее энергичные фотоны. То есть более красные. Вот вам и все «красное смещение» безо всякого Доплера.

Оказалось, что такое объяснение отлично согласуется со всеми данными космологии, и даже модель инфляции туда вписывается. Но главное, никакого Большого взрыва: решения уравнений можно продолжить назад во времени насколько хочется, все гладко, ничто не обращается в бесконечность. Ну и сейчас эта новая Вселенная нисколечко не расширяется, а может, даже и сжимается, если подобрать параметры.

Если кто-то хочет подробностей, можно найти их в научно-популярной статье в Nature. Название ее звучит осторожно: «Космолог заявляет, что Вселенная, возможно, не расширяется». Сама же статья Веттериха называется более жестко: «Вселенная без расширения». Тот редкий случай, когда безапелляционность ученого испугала даже прожженных шутов-популяризаторов.

Статья Веттериха опубликована онлайн и пока не прошла обычного в таких случаях рецензирования, но очевидно, что большинство физиков совершенно не готовы распахнуть свои объятия предлагаемой картине мира. Очень уж они привыкли к расширению всего, к началу времен и прочей современной мифологии. Можно ожидать, что их главным аргументом будет такой: модель Веттериха невозможно опровергнуть экспериментально. То есть если все массы увеличиваются, то какими гирями ни взвешивай элементарные частицы, весы покажут ровно то же самое. Ну вот разве что по «красному смещению» можно заметить, что раньше все было легче (если, опять же, предположить, что галактики висят неподвижно).

Идея плавно возрастающих масс всего на свете кажется на первый взгляд странной. Но заметьте: идея расширяющейся Вселенной не кажется нам странной только потому, что физики нам как следует запудрили мозги. Расширение ведь вовсе не значит, что все на свете просто разлетается в стороны. Согласно нынешним взглядам физиков, со временем меняется метрика пространства — расстояние между любыми двумя точками А и В растет. Просто так, само по себе, притом что точки вообще-то не трогаются с места. Это, знаете ли, ничуть не более причудливая мысль, чем утяжеление вещей по мере прожитых лет. Я вот, например, со временем становлюсь тяжелее даже и относительно планковской массы, а метрика штанов как была, так и остается: приходится покупать себе новые.

Таким образом, мы сейчас имеем две картины мира, ни одну из которых невозможно доказать или опровергнуть экспериментом. В одной был Большой взрыв, в другой не было. В одной все в эту минуту разлетается к чертям,  в другой, может, даже и слетается, или висит неподвижно. И что самое смешное (насколько я понял из статьи), эти варианты с точки зрения физических уравнений — а значит, с точки зрения наблюдателей — одинаковые, поскольку переходят друг в друга просто путем выбора других переменных. С ума сведут эти физики любознательное человечество, ей-богу.

Но поскольку нам все же предложили наконец хоть какой-то выбор, как нам видеть мир, мы можем отвлечься от всех этих сложностей, поразмышляв над вопросом:

[poll id="169" align="left"]