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 .