Знание-сила, 2006 № 11 (953)

Нужен был дополнительный источник информации, который позволил бы убрать эти более поздние искажения, и такой источник информации был найден. Рассеиваясь на ионах, электромагнитная волна света становится "поляризованной" (характеризующий ее вектор приобретает определенное направление), и это запечатлевается в "карте Уилкинсона". Изучение такой "поздней поляризации" могло дать нужные сведения для построения более детальной и точной карты, но поскольку эффект рассеяния (а следовательно и поляризации) был исключительно мал, потребовались три года новых наблюдений зонда, чтобы собрать необходимые дополнительные данные.

И вот теперь объявлено, что предсказания теории инфляции блестяще подтвердились и на этот раз. На "очищенной" карте большие пятна действительно несколько ярче малых. Но мало этого — благодаря новым данным удалось уточнить и многие предыдущие сведения. Уже раньше "карта Уилкинсона" позволила установить точный возраст Вселенной — 13,7 миллиарда лет, — а теперь из нее удалось извлечь точную дату появления первых звезд. Раньше, по грубой прикидке, получалось, что первые звезды появились уже через 200 миллионов лет после Биг-Бэнга, и это очень удивляло астрофизиков, потому что за такое короткое время первичная плазма не могла достаточно охладиться. Теперь, по уточненным данным, это произошло через 400 миллионов лет, что, на взгляд теоретиков, куда более разумно.

По убеждению астрофизиков, первые звезды были гигантскими — в сотни раз тяжелее Солнца и в миллионы раз ярче. Когда они вспыхнули, "темный" период Вселенной пришел к концу. А когда свет этих могучих и ярких звезд сорвал электроны с внутриатомных орбит и тем самым превратил атомы в ионы, остаточное излучение стало рассеиваться на этих ионах, приобретая небольшую поляризацию, и по величине этой поляризации стало возможным уточнить, когда все это произошло.

Но было бы неправильным думать, будто новые результаты окончательно расставили все по местам. Противники теории инфляции тоже получили новую зацепку, потому что в уточненной карте выявилась неожиданная закономерность в распределении двух дополнительных характеристик пятен на карте, так называемых "квадруполей" и "октополей" (дополнительные вклады в яркость пятен, порожденные рассеянием не просто на единичных ионах или диполях, то есть на паре плюса и минуса, а на более сложных комбинациях зарядов). Теория инфляции предсказывает, что стрелки ("векторы"), изображающие направления этих вкладов, у разных пятен должны быть направлены в самые случайные стороны, а в действительности оказалось, что эти стрелки, по уточненным данным, имеют некое преимущественное направление, причем почему-то связанное с нашей Солнечной системой, — они перпендикулярны плоскости, в которой расположены Солнце и орбиты планет. Кажется странным, чтобы характеристики излучения, возникшего за миллиарды лет до появления Солнечной системы, были как-то связаны с ней, и если это подтвердится, противники теории Биг Бэнга и инфляции, несомненно, воспрянут духом,

Новые результаты не решили до конца и другой спор — между теорией инфляции и конкурирующей с ней теорией "циклической вселенной" Штейнхардта и Турока. Согласно сценарию Гута, Вселенная, однажды возникнув, продолжает с тех пор непрерывно расширяться, и этот процесс будет идти бесконечно. В сценарии "циклической Вселенной" Биг-Бэнг — не единичное, уникальное явление в истории Вселенной, а явление повторяющееся. Штейнхардт и Турок утверждают, что спустя некое огромное время Вселенная должна вернуться в исходное состояние чудовищного сжатия, после чего снова произойдет Большой Взрыв, и так эти циклы расширения-сжатия будут продолжаться до бесконечности.

Оказалось, что "карта Уилкинсона" не позволяет однозначно выбрать из этих двух сценариев. Однако сейчас произведен расчет, который указывает на принципиальную возможность такого выбора. Согласно нему, в инфляционной модели стремительное расширение Вселенной должно породить волны тяготения, которые обязательно оставят свой след в поляризации остаточного излучения, а в сценарии "циклической вселенной" таких волн и следов не должно быть. Этот "гравитационный след", судя по расчетам, достаточно велик, чтобы следующее поколение зондов могло его обнаружить. Запуск таких приборов нового поколения намечен на 2007 год, так что остается подождать несколько лет, и, по крайней мере, этот вопрос может окончательно проясниться. Но за будущее космологии можно не беспокоиться — у Вселенной хватит для нее других загадок.

Иногда краткий разговор о Боге и мире, затеваемый учеными, звучит поистине фантастична. Но ведь многие понятия современной физики давно прижились нс страницах научно- фантастических книг или даже заимствованы оттуда. Так, в последнее время на страницах серьезных изданий все чаще можно встретить рассуждения о... параллельных вселенных, путешествиях во времени, "червоточинах", по которым можно вмиг перенестись на множество световых лет от Земли. Блогодаря таким ученым, как российский физик Андрей Линде, постепенно утверждается мысль о том, что наша Вселенная лишь одна из бесчисленного множества Вселенных. Некоторым парадоксальным, если не сказать фантастичным, проблемам современной физики и посвящена главная тема декабрьского номера.

— Существуют уже сотни моделей космической инфляции. Не стоит ли вообще отказаться от этой теории, опровергнуть ее?

Линде: Вопрос проблематичен. Пожалуй, если рассматривать инфляцию как фундаментальный принцип, это — неопровержимый принцип, иначе бы нам пришлось столкнуться в космологии с рядом противоречий. В то же время конкретные модели инфляции вызывают много справедливых нареканий. Так что, если бы мы и захотели отказаться от основной идеи инфляции, то сделали бы это не потому, что нас заставляют так поступить результаты наблюдений, а только потому, что нам удалось разработать более совершенную теорию.

— Вы размышляете над тем. как сотворить новую Вселенную в лабораторных условиях. Вы занимаетесь научной фантастикой или наукой?

Линде: Нет, право, это очень серьезный вопрос. Если бы мы могли сотворить Вселенную, то, может быть, нам удалось бы выбраться из нашей собственной Вселенной. Впрочем, я не верю, что последнее возможно. Однако сама по себе новая Вселенная хороша как модель, чтобы понять некоторые более важные для нас вещи. Допустим, если бы Вселенная могла пережить сингулярность Большого Взрыва, то, верится, такое возможно и для наших душ. Проникнуть в сингулярное состояние, преодолеть его, выбраться за его пределы — это одна из самых важных, самых глубинных моих идей.