Что мы подразумеваем под «нашей Вселенной»

До сих пор мы по большей части ходили проторенными дорожками: либо

знакомились с утверждениями, с которыми согласны все работающие физики,

либо объясняли вещи, которые не могут не быть истинными и которые должны


 

386

 

Часть IV . Из кухни в Мультиленную

 

быть признаны верными всеми работающими физиками . В тех исключительных

случаях, когда мы сталкивались с подлинно противоречивыми ситуациями

(например, относительно интерпретаций квантовой механики), я старался

четко обозначить этот факт . Но далее в этой книге мы начнем все глубже по-

гружаться в мир умозрительных и даже еретических идей; у меня есть любимая

точка зрения по определенным вопросам, и все же это не общепринятое мнение .

Я буду прилагать усилия для того, чтобы продолжать проводить черту между

несомненно истинными утверждениями и недоказанными пока гипотезами,

но важно помнить о том, что в подобных делах всегда необходимо соблюдать

максимальную осторожность .

Во-первых, мы должны определиться, что же именно мы имеем в виду, го-

воря «наша Вселенная» . Мы не в состоянии увидеть всю Вселенную; свет

распространяется с конечной скоростью, и существует барьер, за который нам

не заглянуть, — определяемый, в принципе, Большим взрывом, а на практике —

моментом, когда Вселенная стала прозрачной (примерно через 380 000 лет

после Большого взрыва) . Вселенная, если рассматривать ее на больших мас-

штабах, в пределах той части, которую мы видим, однородна; везде она выгля-

дит практически одинаково . Конечно же, сразу возникает соблазн взять то, что

мы видим, и бесстыдно экстраполировать на те части, которые от нашего

взора скрыты, вообразив, таким образом, что Вселенная однородна везде —

либо во всем объеме конечного размера, если она «замкнута», либо в беско-

нечно большом объеме, если «открыта» .

Однако нет никаких основательных причин полагать, что та Вселенная,

которую мы не видим, идентична той, которую мы наблюдаем . Это может

быть простым первоначальным предположением, но ничем более . Мы долж-

ны допускать возможность того, что Вселенная выглядит совершенно иначе

за пределами той части, которая открыта нашему взору (даже если невидимая

часть поначалу выглядит однородной, а отличия появляются лишь где-то

далеко) .

Так что давайте позабудем о недоступной нам Вселенной и сконцентриру-

емся на той части, которую мы с вами видим, — мы называем ее «наблюдаемой

Вселенной» . Она окружает нас, растянувшись на 40 миллиардов световых лет .4

Вселенная расширяется — это означает, что материя, содержащаяся внутри

наблюдаемой Вселенной, раньше была упакована в область меньшего размера .

Возведем что-то вроде воображаемого забора вокруг вещества в нашей на-

блюдаемой в данный момент Вселенной и начнем отслеживать все находяще-

еся внутри забора, позволяя самому забору по мере расширения Вселенной

растягиваться (и допуская, что в прошлом он был меньше) . То, на что мы

 

Глава 13 . Жизнь Вселенной

 

 

 

»)

 

387

 

 

Рис . 13 .1 . То, что мы называем «наблюдаемой Вселенной», — это объем пространства,

«сопутствующий» расширению Вселенной, то есть расширяющийся вместе с ней . Мы от-

слеживаем свои световые конусы назад до самого Большого взрыва, для того чтобы опреде-

лить, какая часть Вселенной поддается нашему наблюдению, и позволяем этому объему

расти одновременно с расширением Вселенной

смотрим, называется сопутствующим объемом пространства, и это именно то,

что мы имеем в виду, когда говорим о «нашей наблюдаемой Вселенной» .

Наш сопутствующий объем пространства, строго говоря, не является зам-

кнутой системой . Если посадить наблюдателя на воображаемый забор, то он

будет замечать разнообразные частицы, прилетающие на наш участок и улета-

ющие с него . Однако в среднем внутрь и наружу будет проходить одно и то же

число однотипных частиц, и в совокупности они будут практически неразли-

чимы . (Постоянство космического микроволнового фона убеждает нас, что

Вселенная остается однородной и за пределами нашего сопутствующего объ-

ема, пусть мы и не знаем, как далеко это единообразие простирается .) Таким

образом, с практической точки зрения вполне допустимо считать наш сопут-

ствующий объем замкнутой системой . В действительности он не замкнут, но

эволюционирует по сценарию замкнутой системы: никакого важного влияния

снаружи, сказывающегося на том, что происходит внутри, не наблюдается .