e-rukovodstvo.ruКак появился наш мир? Ученые бьются над этой загадкой вот уже века, а человечество – тысячелетия. Не так давно предложили новый вариант. Предполагают, что незадолго до Большого взрыва Вселенная внезапно очень резко расширилась. Было ли это на самом деле так? Каким вообще был наш мир до момента пресловутого взрыва? Расширение Вселенной дает определенное представление о структуре мира, в котором мы существуем, и о том, как он развивается. Но что было раньше? Возможно, изначальная Вселенная сжималась, а не расширялась, как наша, и фактически взрыв был этаким отскоком?
Так или нет?
Чтобы выбрать оптимальную теорию из существующих, необходимо найти инструменты и формулы, позволяющие проверять гипотезы и доказывать их неправоту. Бесконечное расширение нашего мира – это особенность, которую очень сложно протестировать и измерить. Это можно считать одним из сигналов неверности предположения. Фальсифицируемость – одно из ключевых качеств любой современной научной теории. Гибкая идея расширяемости такова, что фальсифицировать ее экспериментальным путем нельзя. Всегда находится какая-то модель, показывающая, почему получено конкретное значение некоторого измерения.
И что делать?
Чтобы объяснить происходившее до Большого взрыва, группа исследователей решила использовать «изначальные стандартные часы». Работы ведется командой, возглавляемой Ксингангом Чэнемом. В группу включены Чжун-Чжи Сянью и Леб. Ими представлен новый метод. Его, вероятно, удастся применить для экспериментов с целью фальсифицируемости расширения. Чтобы отличить эту теорию от других, сперва решено выявить размер изначальной Вселенной. Расширение сопровождается экспоненциальным ростом. Альтернативные теории говорят о сжатии Вселенной – медленном или быстром. Атрибуты, измеряемые для подтверждения или опровержения гипотез, довольно неоднозначны, так как не обусловлены напрямую размерами первоначального объекта. Есть ли те, что связаны прямо? Именно их поиском и занялись ученые.
Что поможет?
Предполагают, что полезными для работы станут сигналы, испускаемые стандартными первоначальными часами. Так назвали элементарные частицы, которые имелись в первичном мире. Их существование подтверждают все теории, а положение колеблется с некоторой заданной стабильной частотой, сравнимой с движением часового маятника. Поначалу Вселенная была неоднородна, плоскости, нервности стали блоками, из которых выросла огромная структура. Из них можно, вероятно, получить полезную информацию о прошлом – в том числе предшествовавшем Большому Взрыву. Стандартные часы произвели сигналы, которые оставили отпечатки на поверхностях, и заложили таким образом основы шаблонов сигналов.
А можно попроще?
Ученые предлагают сравнить предложенную им модель с кинопленкой. Сведения, которые пока есть у них о произошедшем до Большого Взрыва, являются кадрами, а стандартные часы – информацией о последовательности воспроизведения кадров. Не зная о часах и сигналах, невозможно понять, как и в каком направлении нужно проигрывать кадры, насколько быстро они сменяют друг друга. Поэтому нельзя сказать точно, изначальная Вселенная расширялась или сжималась, насколько быстрым был процесс. Стандартные часы – это источник меток на всех кадрах фильма, сделанного до Большого Взрыва.
Шаги вперед сделаны
Уже произведены расчеты, показывающие, как эти сигналы будут вести себя в теориях, не поддерживающих инфляцию мира. Есть предположения о механизмах поиска меток в астрофизическом пространстве. Если получится обнаружить схему сигналов сжатия, это докажет неверность текущей теории. Будет ли это направление исследований успешным? Станет ясно, когда проведут полномасштабные эксперименты. Сигналы сложны для обнаружения с учетом текущего уровня развития науки, а искать их нужно в разных местах – пока ученые лишь предполагают, где именно. Микроволновое фоновое излучение – один из источников, второй – галактическое распределение. Астрофизики уже заняты поиском сигналов и располагают определенными наметками в этой сфере, но нуждаются в большем объеме данных, прежде чем презентовать обнаруженное публике. Не так давно НАСА одобрили новый проект, который вкупе с уже существующими даст больше точной информации о Вселенной. Возможно, комплексно эти знания помогут группе ученых доказать или опровергнуть свои гипотезы.
Картина: в общем и целом
Основная идея ученых – в необходимости поиска способа опровержения текущей теории расширения в целом, а не ее отдельных моделей. В некотором смысле они нуждаются в гильотине, которая бы обезглавила доминирующую теорию – либо в доказательстве невозможности создания таковой в силу идеальной правильности доминирующих предположений. В 2018-м опубликовали первые материалы, посвященные этому исследованию, в которых высказали предположения относительно шаблонов колебания в распределении материи в космическом пространстве. Если удастся обнаружить подтверждения такого шаблона, удастся определить, был ли Большой Взрыв отскоком, перед которым долгое время Вселенная сжималась. Как считают видные умы нашего мира, если удастся найти реальные сигналы и получится придумать механизмы наблюдения, это будет захватывающим, интересным опытом.
А важно ли это?
Если считать теорию инфляционного расширения Вселенной истинной, следует признать наличие мультивселенной. Если что-то может произойти, оно случится неисчислимо много раз – так гласят научные законы. В 2017-м профессор Гут и его коллеги, включая Хокинга и еще пять лауреатов Нобелевской премии, написали письмо, в котором высказалась на тему невозможности фальсифицировать теорию инфляции – именно они ее и изобрели. Гут сказал, что не считал проверку инфляции невозможно и не указывал, что ее нельзя проверять. Это дало новый толчок ученым, которые работают над методами опровержения. Группа исследователей уверена, что в ближайшие десять лет научное сообщество получит достаточно достоверных сведений для подведения итогов по этому вопросу.
Стоит ли овчинка выделки?
Обывателю иногда кажется, что трата внушительных денег на научные изыскания – это пустые расходы. Живем ли мы в единственной Вселенной? Есть вокруг нее другие такие же? Или наша Земля плоская и стоит на черепахах? Эти просторы слишком невообразимы и велики, поэтому не играют роли в жизни обычного человека. И все же интересно знать, нет ли где второй Земли, подобной нашей, и ее обитателей, обладающих разумом, не правда ли?
