Юный техник, 2013 № 11

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ Четыре измерения Вселенной

Эта теория, при всей ее необычности, объясняет многие проблемы в современной теории зарождения Вселенной. Судите сами. Если Вселенная получилась из бесконечно плотной точки (сингулярности) при Большом взрыве, то, во-первых, отчего возник этот взрыв? Кроме того, не совсем понятно, каким образом после столь грандиозного взрыва все мироздание имеет почти одинаковую температуру в разных уголках. Возраст нашей Вселенной, по свежим расчетам, составляет всего около 13,8 млрд. лет, а такого срока недостаточно, чтобы вся материя остыла до более-менее одинаковых температур. Ведь Большой взрыв, как ему и положено, был очень хаотичен.

Ну, а поскольку всего этого физики объяснить не смогли, то вышли из положения следующим образом — предположили, что в момент возникновения Вселенной современные законы физики еще не действовали. А потому сразу после рождения Вселенная начала разрастаться со скоростью, формально превышавшей световую (этот процесс называется инфляцией). И некий исходно существовавший маленький участок мироздания с относительно равномерной температурой в результате инфляции оказался «растянут» на всю Вселенную.

Однако профессор Ниайеш Афшорди из Института теоретической физики «Периметр» (Канада) не считает

такое объяснение достоверным. Взамен он рискнул выдвинуть иную теорию рождения Вселенной.

Для начала ученый едко заметил: «Все, что физики сегодня знают о сингулярности, — это то, что там могут водиться драконы». И пояснил: «Информация об этом явлении весьма похожа на то, что писали о неведомых землях средневековые картографы. Не зная ничего толком, они населяли неизвестные земли драконами и прочими сказочными существами».

Разочаровавшись в теории Большого взрыва, Афшорди, как сказано, решил создать собственную версию рождения Вселенной. Для этого он и его коллеги-теоретики обратились к гипотезе, выдвинутой в 2000 году физиками из Германии. Те предположили, что, возможно, наша трехмерная Вселенная является всего лишь тонкой пленкой — мембраной, покрывающей «основную Вселенную», которая имеет четыре (а может, и больше!) геометрических измерения.

То есть, говоря попросту, такая мембрана напоминает собой, скажем, тонкую кожицу, покрывающую помидор со всем его содержимым.

По мнению профессора Афшорди, в такой четырехмерной Супервселенной вполне могут быть собственные четырехмерные звезды, чей цикл весьма похож на те, что существуют в нашей Вселенной. Ну, а раз так, они в конце жизни вполне могут коллапсировать или схлопываться, порождая четырехмерные «черные дыры». При этом звезда взрывается, и внешние слои ее вещества разлетаются во все стороны, а ядро затем образует некий сверхкомпактный объект.

Вот этот взрыв и следует считать Большим взрывом. А из разлетевшейся материи образовалась затем наша Вселенная. Причем, согласно модели, которую построили профессор Афшорди и его коллеги, внешние слои четырехмерной звезды, отброшенные взрывом, всегда будут образовывать трехмерную мембрану вокруг некой гиперсферы. Причем мембрана со временем будет раздуваться, что вполне согласуется с нынешними суждениями о расширяющейся Вселенной.

Исследователи также отметили, что при таком сценарии возникновения и развития нашей Вселенной легко объяснить относительную равномерность ее облика. Дело в том, что тогда она может быть древнее, чем мы привыкли полагать, и время, которое прошло с момента ее рождения, вполне достаточно для достижения состояния теплового равновесия.

Как видите, данная теория выглядит вполне логичной и внутренне непротиворечивой, что, несомненно, делает ей честь. Впрочем, имеются некоторые проблемы с экспериментальными доказательствами. Так в 2013 году Европейское космическое агентство опубликовало данные, полученные с космической обсерватории «Планк». Они показали, что древнее реликтовое излучение демонстрирует слабые температурные флуктуации, то есть все же является неравномерным. Это может послужить свидетельством в пользу того, что традиционная теория инфляции и Большого взрыва все-таки ближе к истине.

Однако не следует думать, что эти данные совсем уж опровергают гипотезу Афшорди и его коллег. Расчеты по модели четырехмерной «черной дыры» отличаются от данных наблюдений «Планка» всего на 4 %. Это не особенно сильные расхождения, и профессор Афшорди полагает, что дальнейшее уточнение модели позволит преодолеть различия. Сейчас ученые разрабатывают серию экспериментов, с помощью которых они надеются устранить противоречия.

Конечно, новую теорию трудно воспринять с точки зрения человека, который привык думать о Вселенной, как об огромном бесконечном пространстве. Как-то непривычно полагать, что наше мироздание является чем-то вроде тонкой кожицы-мембраны на поверхности Супервселенной. Но вспомните: когда-то наши предки полагали, что Земля плоская, как блин, и накрыта хрустальным куполом, к которому серебряными гвоздями приколочены звезды. Однако со временем людям достало ума понять и принять, что Земля наша шаровидна и что не Солнце вращается вокруг нее, а сама планета бежит по своей орбите вокруг светила.

Публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ