Наша Вселенная почти идеально приспособлена для того, чтобы в ней возник человек и другие разумные существа. Что за этим стоит — высшие силы или какие-то случайные факторы? Бернард Карр, друг и ученик Стивена Хокинга, рассказывает, как этот вопрос связан с параллельными мирами и можем ли мы убедиться в их существовании.
Черный "корабль вечности"
Недавно профессор Карр посетил Москву и выступил в Физическом институте РАН с лекцией о том, как черные дыры могли возникнуть в первые мгновения жизни Вселенной и какую роль они сыграли в ее эволюции. Ученый объяснил РИА Новости, почему он пришел к выводу, что параллельные миры существуют и наша Вселенная — один из них.
"Мы пока плохо представляем, что было до Большого взрыва. С другой стороны, теория струн предсказывает, что мы сможем, благодаря наблюдениям за первичными гравитационными волнами, понять, как выглядела Вселенная в первые моменты своего существования. А на основе этого представить картину мира до начала времени", — отмечает Карр, отвечая на вопросы РИА Новости.
К примеру, если наша Вселенная возникла не из пустоты, а внутри останков другой Вселенной, закончившей жизнь в ходе резкого сжатия пространства, то тогда ее "зародыш" должен содержать много черных дыр. Они, как поясняет Карр, могут пережить Большой взрыв и присутствовать в мироздании даже сегодня, хотя мы вряд ли определим, у каких из современных дыр столь экзотическое происхождение.
"Эти черные дыры, по сути, должны быть единственными объектами, способными пережить конец одной Вселенной. Все остальное — мы с вами, планеты, звезды и галактики — перемелется в "большом хлопке". Если такие объекты существуют, то они сыграли важную роль в эволюции Вселенной, послужив зародышами, своеобразной "ДНК" сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Они, в свою очередь, "дирижировали" формированием звезд и управляют их жизнью сегодня", — говорит профессор.
Проверить это, признает он, крайне сложно — многие ученые сомневаются, что это в принципе возможно. С другой стороны, по его словам, детекторы гравитационных волн способны увидеть другую важную вещь, потенциально объясняющую возникновение человечества в "удобной" для нас Вселенной.
Дело в том, что многие астрономы и космологи сегодня считают, что наша Вселенная обладает рядом уникальных характеристик, в том числе соотношением долей видимой, темной материи и энергии, благодаря которым в ней существуют звезды, планеты и подходящие условия для зарождения жизни.
© Фото: ФИАН. Бернард Карр в стенах Физического института РАН в Москве
Малейшие отклонения в значениях этих и некоторых других физических констант, как полагают сторонники этой идеи, получившей название "антропный принцип", сделают Вселенную безжизненной или сократят сроки ее жизни настолько, что ни человечество, ни "братья по разуму" в ней просто не успеют появиться.
При этом современные космологические теории говорят, что Вселенная совсем необязательно должна обладать подобным набором свойств. Соответственно, возникает вопрос — почему мы существуем и как возник наш мир?
"У этого вопроса есть два ответа, из которых нам придется выбрать только один. Во-первых, уникальные свойства Вселенной могли быть заданы "свыше", что лично я, в отличие от многих коллег, полностью не исключаю. С другой стороны, возможно и существование так называемой Мультивселенной. К этому, как мне постоянно приходится подчеркивать, я склоняюсь больше, чем к наличию неких сверхъестественных сил", — объясняет космолог.
Карр и многие другие космологи думают, что наша Вселенная — лишь один из бесчисленного множества параллельных миров, входящих в более крупную структуру, Мультивселенную. Эти "иные пространства" могут обладать самыми разными наборами свойств, что избавляет ученых от необходимости объяснять уникальные черты нашей Вселенной.
Возможность их существования следует из теории струн и ряда других математических концепций, предполагающих наличие большого числа измерений, часть из которых "свернута" в нашей Вселенной, но "развернута" в Мультивселенной.
"Как мне кажется, мы обязательно обнаружим следы других измерений и параллельных миров, указывающие на Мультивселенную. Вопрос лишь в том, какими свойствами они будут обладать. В некоторых случаях дополнительные измерения будут достаточно большими для того, чтобы они влияли и на нашу Вселенную — в частности, на формирование черных дыр", — говорит ученый.
Ключ к Мультивселенной
Эту идею удастся проверить, если астрономы подсчитают, сколько черных дыр возникло в нашей Вселенной в тот момент, когда ее границы начали стремительно расширяться в первые секунды после Большого взрыва.
"Число первичных, или примордиальных, черных дыр не может быть случайным. При их избытке во Вселенной просто не хватит материи для образования галактик, звезд и планет, а при их малом количестве свойства темной материи будут не такими, как показывают текущие наблюдения за относительно молодыми галактиками", — продолжает профессор Карр.
Почти все первичные черные дыры, как предполагают астрономы, обладали относительно небольшой массой. По этой причине они должны были давно испариться и взорваться в далеком прошлом, как это предсказывает теория Стивена Хокинга. Большие примордиальные дыры испаряются медленнее и поэтому могли дожить до наших дней.
"Я давно хотел спросить Стивена, что было бы более интересным — открытие следов взрывов первичных черных дыр (это подтвердило бы существование излучения Хокинга) или же обнаружение необычно больших объектов такого типа в современной Вселенной. Их открытие, в свою очередь, означало бы то, что мы нашли темную материю, — вспоминает физик. — Стивену больше бы понравился первый вариант, однако лично я склоняюсь в сторону второго. Он не только интереснее для меня, но и более вероятен в реальности. Это стало бы еще одним великим открытием".
Самые маленькие черные дыры, чей диаметр меньше, чем так называемая планковская длина, будут, по мнению Карра, вести себя не как сингулярности, а как "червоточины", тоннели в структуре пространства-времени. Они могут соединять не только разные вселенные, но и разные времена — прошлое, настоящее и будущее.
© Фото: Volker Springel, Virgo Consortium. Космическая паутина, состоящая из обычной и темной материи
Следы первичных черных дыр, как считает Карр, уже могли быть найдены человечеством. Дело в том, что фактически все вспышки гравитационных волн, открытые телескопами LIGO и VIRGO, порождены необычно крупными черными дырами, чье существование и объединение в пары достаточно сложно объяснить.
Еще один возможный след — недавно открытые загадочные быстрые радиосигналы (FRB-всплески), исходящие из далеких уголков Вселенной, а также некоторые слабые гамма-вспышки, подобные событию, которое было зафиксировано в августе прошлого года вместе со всплеском гравитационных волн.
Если первичные черные дыры когда-нибудь обнаружат, то они, как предполагает ученый, могут стать окном в мир Мультивселенной и одним из ключей к ответу на главный вопрос астрономии — как работает гравитация.
"Ли Смолин, Питер Войт и другие скептики постоянно твердят, что у теории струн чисто математическая, абстрактная природа, никак не связанная ни с реальным миром, ни с физикой. По тем же причинам они критикуют и теорию Мультивселенной, которую поддерживаю не только я, но и многие именитые физики, такие как Леонард Сасскинд и Мартин Риз. Да, у нас проблемы с тем, что следы этих миров почти невозможно найти, однако нельзя говорить наверняка, что нам никогда не удастся это сделать. Мы потратили 100 лет на открытие гравитационных волн. Вполне вероятно, столько же времени потребуется на открытие параллельных измерений и подтверждение теории струн. И примордиальные черные дыры, как я считаю, послужат ключом к их открытию", — заключает Карр.
Заглавное фото: © Depositphotos / ktsdesign
