Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 01

Исходя из этих наблюдений, Вихлинин и его коллеги разработали модель происходящих событий. Темную энергию они описали некой величиной, физический смысл которой можно сравнить с жесткостью пружины. «От величины этой «жесткости» зависит будущее Вселенной, — уточнил Вихлинин. — Если она такая, как мы сегодня наблюдаем, то темная энергия не сможет растащить находящиеся по соседству галактики, например наш Млечный Путь и туманность Андромеды. Под действием сил тяготения они когда-нибудь сольются; начало этого процесса наблюдается уже сегодня. Но на больших расстояниях темная энергия возьмет свое, и галактики в конце концов уплывут за горизонт нашего мира.

Что станет с родной Вселенной, если «жесткость» вселенской «пружины» увеличится? «Тогда расширение будет происходить более быстрыми темпами, и дело может кончиться Большим разрывом: вначале галактик, потом Солнечной системы, планет, других небесных тел, — предупреждает ученый. — Какой сценарий окажется более правдоподобным, должны показать предстоящие эксперименты».

Понять ход процесса ученые хотят при помощи российско-германской орбитальной астрофизической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма», запуск которой запланирован на 2012 год. А уточнить характеристики загадочной силы исследователи надеются в ходе проекта «Экспедиция за темной энергией». Сейчас он находится в стадии разработки; запуск зонда, специально предназначенного для наблюдения за сверхновыми, запланирован на 2014 год. Научный руководитель программы — Сол Перлмуттер.

Возможно, в скором времени обнаружатся и новые эффекты, способные разгонять звезды. Так, причиной ускорения могут оказаться гигантские волны пространства-времени, масштаб которых превышает размер видимой части Вселенной, говорят исследователи.

Ну, а пока суд да дело, темной энергией заинтересовались не только теоретики, но и практики. Ведь если темная энергия создает антигравитацию, то, разобравшись в ее сути, можно устроить подлинную революцию в мире транспорта. Долой нынешние подъемные краны, самолеты и ракеты! Антигравитация сможет поднимать в воздух, выводить в космос целые летающие острова. Да и сами мы сможет летать, куда угодно и как угодно…

И за такое открытие уж точно дадут еще одну Нобелевскую премию.

Англичане все не устают удивляться прозорливости своего математика-сказочника Льюиса Кэрролла . И действительно, в своих сказках про Алису он сумел предсказать некоторые эффекты и явления, в сути которых ученые только-только начали разбираться в наши дни.

Так, скажем, будущим путешественникам в космосе, которые захотят кратчайшим путем через скачок в пространстве и времени оказаться на другом краю Вселенной, придется столкнуться с непредсказуемостью, подобно сказочной Алисе, провалившейся в кроличью нору. К такой аналогии прибегают ученые Роман Буний и Стивен Хсу из Университета Орегона (США), пишет журнал New Scientist.

Поклонники научной фантастики знают, что так называемые «кротовые норы» или «червоточины», помогают срезать путь через пространство и время, вбирая в себя объекты в одном конце Вселенной и выбрасывая их с другой стороны. Так расстояние от одного пункта до другого значительно короче, чем при традиционном путешествии через вселенские просторы.

Чтобы лучше пояснить феномен «червоточин», теоретики поначалу прибегали к такой аналогии. Мы уже говорили, что червяк, которому нужно попасть на противоположную сторону яблока, может преодолеть круговой путь по поверхности яблока, но может и прогрызть тоннель-«червоточину» сквозь сердцевину яблока, и его путь получится гораздо короче.

Что же касается Вселенной, то ее в самом простом случае теоретики представляют в виде листка бумаги, который складывают вдвое. Потом на самом большом расстоянии от линии сгиба бумагу надо проткнуть иглой. Таким образом, создается трехмерная «червоточина», связывающая два удаленных края двумерной Вселенной.

Однако Вселенная все-таки не яблоко и не лист бумаги, который нетрудно согнуть пополам. Мы с вами живем в четырехмерном пространстве, если считать время четвертым измерением. И «червоточины» придется прокладывать через некое пятое измерение.

А потому, чтобы трюк с червоточиной сработал при путешествии в реальном пространстве-времени, гипотетический тоннель через пятое измерение должен быть из какой-то особой, неизвестной пока материи.

В частности, по выкладкам теоретиков получается, что «экзотическая» материя должна производить отрицательное давление; если бы ею наполнили надутый воздушный шар, он бы тут же схлопнулся,

Американские физики описали свойства такой материи в двух теоретических типах «червоточин». Первый целиком подчиняется законам классической физики и не перемещается во времени, в то время как материя второго типа следует правилам квантовой механики, а значит, наследует ее непредсказуемость.

Эта непредсказуемость означает, что нет никаких гарантий, что, воспользовавшись квантовым туннелем, некто сможет оказаться в той точке пространства-времени, куда направлялся. «Опасность заключается в том, что конечный пункт «червоточины», которая колеблется во времени и пространстве, в какой-то момент может оказаться замурованным в стене или на дне Тихого океана», — утверждает Хсу. Другой вариант: путешественник вообще «может выйти за год до того, как предполагалось, или через год после того».

Кроме того, в недавно опубликованной работе Буний и Хсу демонстрируют, что «червоточины» крайне нестабильны. «Стоит слегка измениться внешним условиям, как система рассыплется на части, словно карточный домик, — сказал Хсу. — Есть также шанс, что она не продержится достаточно долго, чтобы путешественник успел добраться до другого конца тоннеля».

Такова плохая новость. Однако у этой нестабильности есть и хорошая сторона. Ученые выдвигают предположение, что гипотетическая материя, которая должна бы заполнять квантовые тоннели изнутри, имеет те же свойства, что и темная энергия, ускоряющая расширение Вселенной. (Именно за это открытие, напомним, в 2011 году присуждена Нобелевская премия по физике.)

Ученые предлагали различные возможные качества этой темной энергии, но, по утверждению Хсу, большая часть этих качеств, вызывающих самое сильное ускорение, нестабильна. А это, в свою очередь позволяет предположить, что Вселенная не закончится «большим разлетом», при котором усиливающееся космическое ускорение в результате приведет к тому, что на части разлетятся галактики, звезды, планеты и даже атомы.

«Если темная энергия обладает качествами, которые могут привести к «большому разлету», — считает Хсу, — то она, вероятно, прекратит свое существование из-за своей внутренней нестабильности задолго до того, как мы приблизимся к моменту полного распада».