Александр виленкин. Мир бесконечных двойников

ichael / 11.04.2019 Адрес и электронная почта:
Office: Room 304C, 574 Boston Avenue
Telephone: 617-627-3147
Email: vilenkin (at cosmos.phy.tufts.edu)

Ростислав / 19.03.2019 Если ещё не ответил, то вряд ли.

Хаим Брейтерман / 18.03.2019 Если нет, то нет смысла комментировать.

Хаим Брейтерман / 18.03.2019 Для начала я хотел бы узнать, читает ли эти комментарии сам Александр Виленкин.

Ростислав / 16.03.2019 Для начала, давайте определим понятие "единые закономерности". Какой смысл вы в него вкладываете? Чтобы мы не говорили одними же и теми словами, но о разных вещах. И максимально, пожалуйста, конкретизируйте, чтоб мы абстракцию не конкретизировали снова.

Хаим Брейтерман / 12.03.2019 Уважаемый Ростислав! Речь идёт о том - единые закономерности развития Вселенной - это реальность или нет?

Ростислав / 11.03.2019 Уважаемый Хаим Брейтерман! Вы так и не ответили на мой вопрос((К сожалению, у меня нету столько опыта и знаний, сколько у вас. Помогите разобраться. Как мне кажется, я написал дельную мысль: всё зависит от качества нашего восприятия. А что, не так? Почитайте ещё раз, что я написал.

Хаим Брейтерман / 11.03.2019 Сначала разберитесь с "и т.п."

Ростислав / 10.03.2019 Это всё хорошо. А из чего построены кварки и лептоны? А то, из чего построены кварки и лептоны, из чего построено? То есть, выходит всё было, есть и будет. Ведь так, мы уходим в минус бесконечность путём анализа (от меньшему, к наименьшему), равно как и есть плюс бесконечность путём синтеза (от большего к наибольшему). А раз всё было, есть, и будет, то в итоге - ничего не изменяется. Всё статично. Лишь мы (наше восприятие, т.н. "точка сборки) движется. И то, даже не движется, а просто как бы "улучшается" (как эволюция от первых подзорных труб до телескопов или микроскопов). То есть, наше качество восприятия показывает нам другой мир. И этот процесс улучшения тоже бесконечен, как и сам мир.

Хаим Брейтрман / 9.03.2019 Лауреат Нобелевской премии Ёитиро Намбу:
"Окружающее нас вещество в конечном счёте построено из кварков и лептонов по следующей схеме: из кварков образуются барионы, из барионов - атомные ядра, из ядер и электронов - атомы, из атомов - молекулы, а из молекул строятся, например,живые организмы и т.п. ...
Таким образом, имеется несколько уровней структурной организации вещества." ("Кварки". Перевод с японского. Москва. "МИР" 1984. стр.22).

Перед нами явно фундаментальная закономерность развития Вселенной, которую наука не вправе игнорировать. Прежде всего надо раскрыть "и т.п.".

Хаим Брейтерман / 7.03.2019 Если будут изучены единые закономерности развития Вселенной, то станет понятна природа человеческих счастий-несчастий, и они будут на общественном уровне научно решаться.

Хаим Брейтерман / 7.03.2019 Уважаемый Ростислав! Речь идёт о закономерностях развития Вселенной. Есть закономерности, которым подчиняются и космос, и человеческое общество, и сознание. Их надо изучать. Счастье-несчастье - это чисто человеческие понятия.

Ростислав / 6.03.2019 Уважаемый, Хаим Брейтерман! Кажется нашёл Ваш сайт на источнике народ.ру. Благодарю Вас!

Ростислав / 6.03.2019 Хаим, Вы уверены, что законы едины? Почему столько людей несчастных? Почему столько страданий? Если, вот Вы, - обычный человек, нашли эту "волшебную палочку"?

/ 6.03.2019 Если единые закономерности развития Вселенной, которым подчинены и космос, и человеческое общество, и сознание, - это факт, а не моя выдумка, то можно ли этот факт игнорировать, не анализировать, не делать выводы, в том числе - злободневные?

Пролог

Поразительный успех этой книги стал для всех сюрпризом. Ее автор Александр Виленкин, скромный, даже застенчивый профессор физики, неожиданно стал знаменитым. Его участие в ток-шоу расписано на полгода вперед, ему пришлось нанять четырех телохранителей и скрываться от папарацци в неизвестном месте. Его сенсационный бестселлер "Мир множества миров" описывает новую космологическую теорию, согласно которой любая возможная цепочка событий, сколь бы причудливой она ни была, уже случилась где-то во Вселенной - и не однажды, а бесконечное число раз!

Следствия новой теории ошеломляют. Если ваша любимая футбольная команды не победила в чемпионате, не отчаивайтесь: она одержала победу на бесчисленном множестве других земель. На самом деле существует бесконечное число земель, где ваша команда побеждала все годы без исключения! Если ваше неудовольствие распространяется дальше футбола и вам окончательно надоело все на свете, книга Виленкина и тут может вам кое-что предложить. Согласно новой теории, большинство мест во Вселенной совершенно не похожи на нашу Землю и даже подчиняются другим законам физики.

Самый спорный момент в этой книге - это утверждение, согласно которому каждый из нас имеет бесконечное число идентичных клонов, живущих на бесчисленных землях, разбросанных по Вселенной. Многих эта идея лишила сна. Люди чувствуют, что на их уникальность совершено посягательство, и вот посещаемость психоаналитиков удвоилась, а продажи этой книги взлетели до небес. Опираясь на свою теорию, Виленкин также предсказал, что на некоторых землях его книга будет иметь феноменальный успех. Но справедливости ради он признал, что на бесконечном числе других ее ждет полный провал...

Мы живем в остатках колоссального взрыва. Это грандиозное событие случилось около 14 миллиардов лет назад. Все пространство превратилось в горячий быстро расширяющийся огненный шар из вещества и излучения. По мере расширения он остывал, его свечение постепенно слабело, а Вселенная медленно погружалась во тьму. Миллиард лет прошел без особых событий. Но постепенно благодаря гравитации сформировались галактики, и мириады звезд затопили Вселенную своим светом. Планеты, обращающиеся вокруг некоторых звезд, стали домом для разумных существ. Некоторые существа стали космологами и поняли, что Вселенная началась с Большого взрыва.

По сравнению с историками и следователями у космологов есть большое преимущество: они видят, что в действительности происходило в прошлом. Свету далеких галактик требуются миллиарды лет, чтобы достичь телескопов на Земле, так что мы наблюдаем галактики такими, какими они были в их юности - тогда, когда зародился их свет. Микроволновые детекторы регистрируют слабое послесвечение огненного шара, несущее изображение Вселенной в еще более раннюю эпоху, предшествовавшую образованию галактик. Мы видим, как перед нами разворачивается история Вселенной.

Но у этого замечательного видения есть свои пределы. И хотя мы можем проследить историю космоса до моментов, менее чем на секунду отстоящих от Большого взрыва, сам он остается окруженным тайной. Чем вызвано это загадочное событие? Был ли он истинным началом Вселенной? Если нет, то что тогда было раньше? Существует также фундаментальный предел того, что мы можем видеть в пространстве. Наш горизонт определяется максимальным расстоянием, которое мог пройти свет после Большого взрыва. Источники, находящиеся дальше горизонта, не могут наблюдаться просто потому, что их свет еще не успел достичь Земли. Нам остается лишь гадать, на что похожа остальная часть Вселенной. Одинакова ли она повсюду, или ее отдаленные области могут радикально отличаться от нашего космического окружения? Простирается ли Вселенная до бесконечности или замкнута на себя, подобно поверхности Земли?

Это самые фундаментальные вопросы о Вселенной. Но можем ли мы хотя бы надеяться когда-нибудь получить на них ответы? Если я скажу, что Вселенная неожиданно кончается сразу за горизонтом или что там она заполнена водой и населена разумными золотыми рыбками, сможет ли кто-нибудь доказать, что я не прав? Космологи поэтому концентрируются в основном на наблюдаемой части Вселенной, оставляя философам и теологам рассуждения о том, что лежит за ее пределами. Но если нашим поискам в самом деле суждено закончиться на горизонте, не есть ли это величайшее разочарование? Мы можем открыть множество новых галактик и картировать всю видимую Вселенную подобно тому, как мы картировали поверхность Земли. Но до каких пределов? Картирование нашей Галактики может служить практическим целям, поскольку когда-нибудь в будущем мы, вероятно, захотим ее колонизировать. Но галактики в миллиардах световых лет от нас вряд ли ждет колонизация. По крайней мере, не в ближайшие несколько миллиардов лет. Конечно, притягательность космологии не в ее практической полезности. Наше восхищение космосом той же природы, что и чувства, вызванные древними мифами о творении. Оно коренится в желании понять происхождение и судьбу Вселенной, ее устройство и место человека во всеобщем порядке вещей.

Космологи, которые принимают вызов этих предельных космических вопросов, теряют свое преимущество перед следователями. Чтобы строить умозаключения о временах и местах, которые невозможно наблюдать, они могут полагаться лишь на косвенные улики, используя измерения, сделанные в доступной части Вселенной. Это ограничение значительно затрудняет предъявление доказательств, которые находились бы "за пределами разумных сомнений". Но благодаря замечательному прогрессу космологии в последние годы у нас теперь есть такие ответы на предельные космические вопросы, которым с определенным основанием можно доверять.

Картина мира, порожденная этими новыми достижениями, не может не вызывать удивления. Если перефразировать Нильса Бора, она даже может оказаться достаточно безумной, чтобы быть истинной. Она неожиданным образом соединяет некоторые, казалось бы, взаимоисключающие свойства: Вселенная одновременно бесконечна и конечна, развивается и неизменна, вечна и имеет начало. Теория также предсказывает, что в некоторых отдаленных областях есть планеты в точности такие же, как наша Земля, с такими же очертаниями континентов, на которых живут точно такие же существа - наши клоны. И кое-кто из них, возможно, держит в руках экземпляры этой же самой книги - книги о новой картине мира, ее возникновении, а также о поразительных, странных и порой тревожных выводах из нее.

Часть I. Сотворение мира

Что взорвалось, как взорвалось и что послужило причиной взрыва

С точки зрения инфляционной космологии следует признать, что Вселенная досталась нам задаром.

Алан Гут

Как-то раз в самый обычный зимний день 1980 года, около полудня, я сидел в тесно набитой гарвардской аудитории, слушая самый поразительный доклад из всех, что мне довелось посетить за много лет. Молодой физик из Стэнфорда Алан Гут рассказывал о новой теории происхождения Вселенной. Раньше я не встречался с Гутом, но знал о том, как неожиданно этот прежде никому не известный ученый вдруг стал знаменитостью. Всего месяцем раньше он принадлежал к кочевому племени "постдоков" - молодых исследователей, перебивающихся временными контрактами в надежде однажды отличиться и осесть на постоянной работе в каком-нибудь университете. Для Гута все складывалось не лучшим образом: в свои 32 года он был уже немного староват для этого молодого племени, и поток контрактных предложений уже начинал потихоньку пересыхать. Вот тогда-то его и осенила удачная мысль, переменившая все вокруг.

Гут оказался невысоким подвижным молодым человеком, за долгие годы "постдоковских" скитаний ничуть не утратившим мальчишеского энтузиазма. Он сразу дал понять, что не пытается опровергнуть теорию Большого взрыва. В этом не было нужды. Позиции этой теории были очень сильны, а свидетельства в ее пользу - очень убедительны.

Самый сильный аргумент - это расширение Вселенной, открытое в 1929 году Эдвином Хабблом. Он обнаружил, что далекие галактики стремительно разлетаются от нас. Если проследить движение галактик назад во времени, то в некоторый момент в прошлом все они сливаются вместе, что и говорит о взрывном возникновении Вселенной.

Другим важным подтверждением Большого взрыва служит космическое микроволновое излучение . Космос заполнен электромагнитными волнами примерно той же частоты, что в обычных микроволновых печках. Интенсивность этого излучения снижается по мере расширения Вселенной, так что мы сейчас наблюдаем лишь слабый отсвет раскаленного первичного огненного шара.

Награды

Полный Георгиевский кавалер

Звания

младший унер-офицер

прапорщик

штаб-ротмистр

Должности

младший унтер-офицер 1-го гусарского Сумского полка

председатель Московской организации Всероссийского союза евреев-воинов

Биография

Алекса́ндр Абра́мович Виле́нкин (5 июня 1883, Царское Село - 5 сентября 1918, Москва) - российский юрист, офицер и политический деятель.

Биография

Образование

Окончил Императорскую Николаевскую Царскосельскую гимназию в 1901 году. Среди одноклассников - будущий знаменитый актёр кино Витольд Полонский, будущий военный теоретик Александр Лапчинский.

В 1902-1904 годах служил вольноопределяющимся в 1-м гусарском Сумском полку. Не был произведён по окончании службы в офицерский чин из-за иудейского вероисповедания.

В 1906 году окончил юридический факультет Санкт-Петербургского университета. В университете примкнул к студенческой организации кадетов, был одним из лучших студенческих ораторов.

После окончания университета работал присяжным поверенным, участвовал в качестве защитника во многих политических процессах.

Первая мировая война

С 1914 года - младший унтер-офицер 1-го гусарского Сумского полка. Неоднократно отличился в боях. Награждён Знаком отличия военного ордена четырёх степеней и Георгиевской медалью («Полный георгиевский кавалер»).

В 1917 году, после снятия национальных ограничений на производство в офицерские чины - прапорщик, затем, для уравнения со сверстниками, произведён в штаб-ротмистры.

В 1917 году был избран председателем полкового комитета, затем стал председателем армейского комитета 5-й армии (Северный фронт). Сторонник восстановления дисциплины в армии, тесно сотрудничал с её командующим генералом Ю. Н. Даниловым. По воспоминаниям В. Б. Станкевича, говорил: «Задача нашего комитета - довести армию до того состояния, чтобы по приказу командующего армией любая часть арестовала без колебаний комитет».

Хороший оратор: «Говорил он блестяще - ярко, остроумно, смело, - и его манеры, видимо, импонировали солдатам». В то же время «был человеком негнущимся, не умеющим льстить толпе»

Политическая деятельность

Был членом Конституционно-демократической партии, в 1917 году присоединился к Народно-социалистической партии, для того чтобы иметь возможность участвовать в выборах в комитеты на фронте, так как несоциалистические партии к этим выборам фактически не допускались.

С октября 1917 года - председатель Московской организации Всероссийского союза евреев-воинов, был сторонником формирования еврейских национальных воинских частей. После октября 1917 года участвовал в деятельности антисоветской организации «Союз защиты Родины и Свободы», возглавлял в ней кавалерийский центр. Одновременно руководил боевой группой еврейской самообороны при Союзе. Официально состоял юрисконсультом английского посольства в России.

Арест, тюрьма, смерть

29 мая 1918 года арестован ВЧК. Находился в заключении в Таганской тюрьме, был старостой камеры, где находились политические заключенные. Выпускал в одном рукописном экземпляре газету-журнал «Центрогидра» (вышло несколько номеров, потом о нём узнали на Лубянке, и выпуск пришлось прекратить). Обучал желающих английскому языку, читал лекции о жизни в Англии и Франции. Давал юридические консультации.

После допросов - «поседевший, осунувшийся, худой, бледный, со впавшими глазами, с морщинами, заострившимся носом и грустной улыбкой, но по-прежнему с твердой волей». Дзержинский был противником его расстрела.

Расстрелян в начале «красного террора» 5 сентября 1918 года по приказу заместителя председателя ВЧК Петерса в отсутствие Дзержинского (который находился в Петрограде).

По воспоминаниям Сергея Волконского, когда командовавший расстрелом узнал в Виленкине своего бывшего товарища, он подошёл к нему проститься и сказал: «Уж ты, Саша, извини их, если они не сразу тебя убьют: они сегодня в первый раз расстреливают». - «Ну, прости и ты меня, если я не сразу упаду: меня тоже сегодня в первый раз расстреливают...» - ответил Виленкин.

О годе рождения Виленкина

Называют разные годы рождения Виленкина (около 1883 и даже 1887 год). Однако В.Клементьев в своих воспоминаниях со слов самого Виленкина упоминает, что в 1918 году ему шёл тридцать четвёртый год: «Он не раз говорил, что ему было предсказана какой-то известной заграничной гадалкой насильственная смерть на тридцать четвёртом году (ему как раз теперь шёл этот роковой год)». Маловероятно, что Виленкин родился в 1885 году - вряд ли тогда он мог пойти в армию (вольноопределяющимся в мирное время) в 1902 году. Если следовать данным Клементьева, то Виленкин родился в 1884 году. Впрочем, в протоколе допроса, опубликованном в «Красной книге ВЧК» (второе издание, М., 1990) сказано, что Виленкину в 1918 уже исполнилось 35 лет, что указывает на 1883 год.

Виленкин на заседании президиума ВЧК

«Пишу письмо Дзержинскому. Требую, чтобы мне, подобно моим прежним подзащитным, дали возможность защищаться при посторонних. Один из конвойных уносит письмо. Жду… Минуты кажутся вечностью. Наконец посланный возвращается. Берет меня и ведет. Приводит к Дзержинскому. Там уже в сборе весь президиум. Лица у всех серьёзные, строгие. На меня никто не смотрит. Все уставились в стол. Мне дают слово (говорил Виленкин удивительно). Я был в царском суде защитником политических. За свою практику я произнес 296 речей в защиту других. Теперь, в 297-й раз, говорю в свою защиту и думаю, эта речь будет неудачна. Лица у сидящих за столом, до этого строгие, все расцвели улыбками. Стало легче. Говорю долго. Называю некоторые имена их товарищей, которых я защищал. Тут же вызывают по телефону двух-трёх из тех, которых я назвал. Те приезжают и подтверждают мои слова. Меня уводят опять в ту комнату, где остались мои товарищи. Их уже нет здесь - увезли. Сижу один. Через час-два вызывают. Опять ведут к Дзержинскому. Теперь он один. И объявляет, что смертная казнь мне постановлением президиума отменена». (Из книги сокамерника Виленкина, Василия Клементьева «В большевицкой Москве»).

Мнения о Виленкине

Александр Солженицын:

Вот и ещё еврейское имя, до сих пор незаслуженно мало известное, не прославленное, как следовало бы: героя антибольшевистского подполья Александра Абрамовича Виленкина, в свои 17 лет пошедшего добровольцем на войну 1914 года, в гусары; получившего 4 георгиевских креста, произведённого в офицеры, а к революции уже в штаб-ротмистра; в 1918 - он в подпольном «Союзе защиты Родины и свободы»; схвачен чекистами лишь потому, что после провала организации задержался уничтожать документы. Собранный, умный, энергичный, непримиримый к большевикам, он и в подполье и в тюрьмах вдохновлял многих других на сопротивление - и, разумеется, расстрелян чекистами. (Данные о нём - от его соучастника по подполью 1918 и потом сокамерника в советской тюрьме в 1919 Василия Фёдоровича Клементьева, капитана русской армии.)

Роман Гуль:

Его по несколько раз допрашивал лично Дзержинский. Говорят, что на этих допросах Виленкину удалось сбить следствие, казнь его оттягивалась, а в это время на воле товарищи готовили Виленкину побег. В один из дней к Таганской тюрьме, где сидели заключенные члены «Союза Защиты Родины и Свободы», подъехал автомобиль ВЧК с ордером на штаб-ротмистра Виленкина и корнета Лопухина. Только в самую последнюю минуту, готовый уж выдать арестованных, начальник тюрьмы обнаружил подложность ордера. Неизвестный автомобиль скрылся, а через несколько дней его сменил уже настоящий чекистский «чёрный ворон», взявший Виленкина и Лопухина на расстрел. В камере Виленкина на стене остался написанный им перед казнью экспромт:

От пуль не прятался в кустах.

Не смерть, но трусость презирая,

Я жил с улыбкой на устах

И улыбался, умирая.

И в письме, посланном на волю перед смертью Виленкин писал: «пусть знают, что „из наших“ тоже умеют умирать за Россию».

Историк Дм. Лысков:

Построим объективистскую картину... Итак, офицер-кадет считал большевиков абсолютным злом, борьба с которыми оправдывает любые средства; он вступил в глубоко неоднозначную террористическую организацию, возглавляемую политическим авантюристом социалистических взглядов, действующую на иностранные деньги и по иностранной указке. Участвовал в подготовке вооруженного выступления и вторжения иностранных войск на территорию страны. И вот перед нами уже совсем другой образ... не правда ли? Герой оказывается не совсем в белом. И красные на его фоне кажутся не такими уж чудовищами. И вся ситуация выглядит далеко не однозначно...)

Дм. Лысков. Лубочная история кровавой революции или как снять проблему «советчины-антисоветчины» // "Однако" от 26.09.2012

По данным В. Ф. Клементьева, попытка побега Виленкина была чекистской провокацией, организованной заместителем председателя ВЧК Петерсом, чтобы обосновать его расстрел.

Георгиевский крест 4 степени

Георгиевский крест 2 степени

Георгиевский крест 3 степени

Георгиевский крест 1 степени

Литература

Тинченко А. Штабс-ротмистр Виленкин - лидер еврейского военного движения/ Народ мой. 2003. № 17 (309).

Кирилл Финкельштейн. От пуль не прятался в кустах... Братья Виленкины / Заметки по еврейской истории. №4 (127). 2010.

Клементьев В. Ф. В большевицкой Москве. М., 1998.

Войтинский В. С. 1917-й. Год побед и поражений. М., 1999.

Станкевич В. Б. Воспоминания 1914-1919; Ломоносов Ю. В. Воспоминания о Мартовской революции 1917 г. М. 1994.

Солженицын А. И. Двести лет вместе. Ч. 2. М., 2002.

Гуль Р. Б. Дзержинский (Начало террора). Нью-Йорк, 1974

Н. В. Тесленко. Воспоминания об А. А. Виленкине // Памяти погибших: сборник. Париж, 1929.

Одна Вселенная или множество?

Как выглядит Вселенная на очень больших расстояниях, в областях, недоступных наблюдению? И есть ли предел тому, как далеко мы можем заглянуть? Наш космический горизонт определяется расстоянием до самых далеких объектов, свет которых успел прийти к нам за 14 миллиардов лет с момента Большого взрыва. Из-за ускоренного расширения Вселенной эти объекты сейчас удалены уже на 40 миллиардов световых лет. От более далеких объектов свет к нам еще не дошел. Так что же находится там, за горизонтом? До недавнего времени физики давали очень простой ответ на этот вопрос: там все то же самое - такие же галактики, такие же звезды. Но современные достижения в космологии и физике элементарных частиц позволили пересмотреть эти представления. В новой картине мира отдаленные области Вселенной разительно отличаются от того, что мы видим вокруг себя, и могут даже подчиняться иным законам физики.

Новые представления основаны на теории космической инфляции. Попробуем разъяснить ее суть. Начнем с краткого обзора стандартной космологии Большого взрыва, которая была доминирующей теорией до открытия инфляции.

Согласно теории Большого взрыва Вселенная началась с колоссальной катастрофы, которая разразилась около 14 миллиардов лет назад. Большой взрыв случился не в каком-то определенном месте Вселенной, а сразу везде. В то время не было звезд, галактик и даже атомов, и Вселенную заполнял очень горячий плотный и быстро расширяющийся сгусток материи и излучения. Увеличиваясь в размерах, он остывал. Примерно три минуты спустя после Большого взрыва температура снизилась достаточно для формирования атомных ядер, а через полмиллиона лет электроны и ядра объединились в электрически нейтральные атомы и Вселенная стала прозрачна для света. Это позволяет нам сегодня регистрировать свет, испущенный огненным сгустком. Он приходит со всех направлений на небе и называется космическим фоновым излучением.

Первоначально огненный сгусток был почти идеально однородным. Но крошечные неоднородности в нем все-таки были: в некоторых областях плотность была чуть выше, чем в других. Эти неоднородности росли, стягивая своей гравитацией все больше вещества из окружающего пространства, и за миллиарды лет превратились в галактики. И лишь совсем недавно по космическим меркам на сцене появились мы, люди.

В пользу теории Большого взрыва говорит множество наблюдательных данных, не оставляющих сомнений в том, что этот сценарий в основном корректен. Прежде всего мы видим, как далекие галактики разбегаются от нас с очень большими скоростями, что указывает на расширение Вселенной. Также теория Большого взрыва объясняет распространенность во Вселенной легких элементов, таких как гелий и литий. Но самой главной уликой, можно сказать, дымящимся стволом Большого взрыва, служит космическое фоновое излучение - послесвечение первичного огненного шара, до сих пор позволяющее его наблюдать и исследовать. За его изучение присуждены уже две Нобелевские премии.

Итак, мы, похоже, располагаем весьма успешной теорией. И все же она оставляет без ответа некоторые интригующие вопросы, касающиеся начального состояния Вселенной сразу после Большого взрыва. Почему Вселенная была такой горячей? Почему она стала расширяться? Почему она была такой однородной? И, наконец, что было с ней до Большого взрыва?

На все эти вопросы отвечает теория инфляции, которую Алан Гут выдвинул 28 лет назад.

Космическая инфляция

Центральную роль в этой теории играет особая форма материи, называемая ложным вакуумом. В обыденном понимании этого слова вакуум - просто абсолютно пустое пространство. Но для физиков, занимающихся элементарными частицами, вакуум - далеко не полное ничто, а физический объект, обладающий энергией и давлением, который может находиться в различных энергетических состояниях. Физики называют эти состояния разными вакуумами, от их характеристик зависят свойства элементарных частиц, которые могут в них существовать. Связь между частицами и вакуумом подобна связи звуковых волн с веществом, по которому они распространяются: в разных материалах скорость звука неодинакова. Мы живем в очень низкоэнергетическом вакууме, и долгое время физики считали, что энергия нашего вакуума в точности равна нулю. Однако недавно наблюдения показали, что он обладает немного отличной от нуля энергией (она получила название темной энергии).

Современные теории элементарных частиц предсказывают, что помимо нашего вакуума существует ряд других, высокоэнергетических вакуумов, называемых ложными. Наряду с очень высокой энергией ложный вакуум характеризуется большим отрицательным давлением, которое называют натяжением. Это то же самое, что растянуть кусок резины: появляется натяжение - сила, направленная внутрь, которая заставляет резину сжиматься.

Но самое странное свойство ложного вакуума - это его отталкивающая гравитация. Согласно общей теории относительности Эйнштейна гравитационные силы вызываются не только массой (то есть энергией), но также и давлением. Положительное давление вызывает гравитационное притяжение, а отрицательное ведет к отталкиванию. В случае вакуума отталкивающее действие давления превосходит притягивающую силу, связанную с его энергией, и в сумме получается отталкивание. И чем выше энергия вакуума, тем оно сильнее.

А еще ложный вакуум нестабилен и обычно очень быстро распадается, превращаясь в низкоэнергетический вакуум. Избыток энергии идет на порождение огненного сгустка элементарных частиц. Тут важно подчеркнуть, что Алан Гут не изобретал ложный вакуум со столь странными свойствами специально для своей теории. Его существование следует из физики элементарных частиц.

Гут просто предположил, что в самом начале истории Вселенной пространство находилось в состоянии ложного вакуума. Почему так случилось? Хороший вопрос, и тут есть что сказать, но мы вернемся к этому вопросу в конце статьи. А пока предположим вслед за Гутом, что молодая Вселенная была заполнена ложным вакуумом. В таком случае вызываемая им отталкивающая гравитация привела бы к очень быстрому ускоряющемуся расширению Вселенной. При таком типе расширения, который Гут назвал инфляцией, существует характерное время удвоения, за которое размер Вселенной увеличивается в два раза. Это похоже на инфляцию в экономике: если ее темпы постоянны, то цены удваиваются, скажем, за 10 лет. Космологическая инфляция идет намного быстрее, с такой скоростью, что за малую долю секунды крошечная область поперечником меньше атома раздувается до размеров, превышающих наблюдаемую сегодня часть Вселенной.

Поскольку ложный вакуум нестабилен, он в итоге распадется, порождая огненный сгусток, и на этом инфляция заканчивается. Распад ложного вакуума играет в этой теории роль Большого взрыва. С этого момента Вселенная развивается в соответствии с представлениями стандартной космологии Большого взрыва.

От умозрения к теории

Теория инфляции естественным образом объясняет особенности начального состояния, которые прежде казались такими загадочными. Высокая температура возникает из-за высокой энергии ложного вакуума. Расширение связано с отталкивающей гравитацией, которая заставляет ложный вакуум расширяться, а огненный сгусток продолжает расширяться по инерции. Вселенная однородна потому, что ложный вакуум везде имеет строго одинаковую плотность энергии (за исключением малых неоднородностей, которые связаны с квантовыми флуктуациями в ложном вакууме).

Когда теория инфляции впервые была обнародована, ее восприняли лишь как умозрительную гипотезу. Но теперь, спустя 28 лет, она получила впечатляющие наблюдательные подтверждения, большинство из которых связано с космическим фоновым излучением. Спутник WMAP построил карту интенсивности излучения для всего неба и обнаружил, что видимый на ней пятнистый узор находится в безупречном согласии с теорией.

Есть и еще одно предсказание инфляции, состоящее в том, что Вселенная должна быть почти плоской. Согласно общей теории относительности Эйнштейна пространство может быть искривлено, однако теория инфляции предсказывает, что наблюдаемая нами область Вселенной должна с высокой точностью описываться плоской, евклидовой, геометрией. Вообразите искривленную поверхность сферы.

Теперь мысленно увеличьте эту поверхность в огромное число раз. Это как раз то, что случилось со Вселенной во время инфляции. Нам видна лишь крошечная часть этой огромной сферы. И она кажется плоской точно так же, как Земля, когда мы рассматриваем небольшой ее участок. То, что геометрия Вселенной плоская, было проверено путем измерения углов гигантского треугольника размером почти до космического горизонта. Их сумма составила 180 градусов, как и должно быть при плоской, евклидовой, геометрии.

Теперь, когда данные, полученные в наблюдаемой нами области Вселенной, подтвердили теорию инфляции, можно в какой-то степени доверять тому, что она говорит нам о регионах, недоступных для наблюдения. Это возвращает нас к вопросу, с которого мы начали: что лежит за нашим космическим горизонтом?

Мир бесконечных двойников

Ответ, который дает теория, довольно неожиданный: хотя в нашей части космоса инфляция закончилась, во Вселенной в целом она продолжается. То там, то здесь в ее толще случаются «большие взрывы», в которых распадается ложный вакуум и возникает область космоса, подобная нашей. Но инфляция никогда не закончится полностью, во всей Вселенной. Дело в том, что распад вакуума - вероятностный процесс, и в разных областях он случается в разное время. Выходит, Большой взрыв не был уникальным событием в нашем прошлом. Множество «взрывов» случилось прежде и несчетное число еще произойдет в будущем. Этот никогда не кончающийся процесс называется вечной инфляцией.

Можно попробовать представить, как бы выглядела инфлирующая Вселенная, если взглянуть на нее со стороны. Пространство было бы заполнено ложным вакуумом и очень быстро расширялось во все стороны. Распад ложного вакуума похож на закипание воды. То там, то здесь спонтанно возникают пузыри низкоэнергетического вакуума. Едва зародившись, пузыри начинают расширяться со скоростью света. Но они очень редко сталкиваются, поскольку пространство между ними расширяется еще быстрее, образуя место для все новых и новых пузырей. Мы живем в одном из них и видим только малую его часть.

К сожалению, путешествия в другие пузыри невозможны. Даже забравшись в космический корабль и двигаясь почти со скоростью света, нам не угнаться за расширяющимися границами нашего пузыря. Так что мы являемся его пленниками. С практической точки зрения каждый пузырь является самодостаточной отдельной вселенной, у которой нет связи с другими пузырями. В ходе вечной инфляции порождается бесконечное число таких пузырей-вселенных.

Но если нельзя добраться до других пузырей-вселенных, как же убедиться, что они действительно существуют? Одна из впечатляющих возможностей - наблюдение за столкновением пузырей. Если бы другой пузырь ударился в наш, это оказало бы заметное воздействие на наблюдаемое космическое фоновое излучение. Проблема, однако, в том, что столкновения пузырей очень редки, и не факт, что такое событие случалось в пределах нашего горизонта.

Удивительный вывод следует из этой картины мира: поскольку число вселенных-пузырей бесконечно и каждая из них неограниченно расширяется, в них будет содержаться бесконечное число областей размером с наш горизонт. У каждой такой области будет своя история. Под «историей» имеется в виду все, что случилось, вплоть до мельчайших событий, таких как столкновение двух атомов. Ключевой момент состоит в том, что число различных историй, которые могут иметь место, - конечно. Как это возможно? Например, я могу подвинуть свой стул на один сантиметр, на полсантиметра, на четверть и так далее: кажется, что уже здесь таится неограниченное число историй, поскольку я могу сдвинуть стул бесконечным числом разных способов на сколь угодно малое расстояние. Однако из-за квантовой неопределенности слишком близкие друг к другу истории принципиально невозможно различить. Таким образом, квантовая механика говорит нам, что число различных историй конечно. С момента Большого взрыва для наблюдаемой нами области оно составляет примерно 10, возведенное в степень 10150. Это невообразимо большое число, но важно подчеркнуть, что оно не бесконечно.

Итак, ограниченное количество историй разворачивается в бесконечном числе областей. Неизбежен вывод, что каждая история повторяется бесконечное число раз. В частности, существует бесконечное число земель с такими же историями, как у нашей. Это значит, что десятки ваших дублей сейчас читают эту фразу. Должны существовать также области, истории которых в чем-то отличаются, реализуя все возможные вариации. Например, есть области, в которых изменена лишь кличка вашей собаки, а есть другие, где по Земле до сих пор ходят динозавры. Хотя, конечно, в большинстве областей нет ничего похожего на нашу Землю: ведь куда больше способов отличаться от нашего космоса, чем быть на него похожим. Эта картина может показаться несколько угнетающей, но ее очень трудно избежать, если признается теория инфляции.

Пузыри мультиверса

До сих пор мы предполагали, что другие вселенные-пузыри похожи между собой по своим физическим свойствам. Но это необязательно должно быть так. Свойства нашего мира определяются набором чисел, называемых фундаментальными постоянными. Среди них Ньютонова гравитационная постоянная, массы элементарных частиц, их электрические заряды и тому подобное. Всего существует около 30 таких констант, и возникает вполне естественный вопрос: почему у них именно такие значения, которые есть? Долгое время физики мечтали, что однажды смогут вывести значения констант из некой фундаментальной теории. Но существенного прогресса на этом пути достигнуто не было.

Если выписать на листок бумаги значения известных фундаментальных постоянных, они покажутся совершенно случайными. Некоторые из них очень малы, другие велики, и за этим набором чисел не просматривается никакого порядка. Однако в них все же была замечена система, хотя и несколько иного рода, чем надеялись обнаружить физики. Значения констант, похоже, тщательно «подобраны» для обеспечения нашего существования. Это наблюдение получило название антропного принципа. Константы будто специально тонко настроены Творцом, чтобы создать подходящую для жизни Вселенную - это как раз то, о чем говорят нам сторонники учения о разумном замысле.

Но существует иная возможность, рисующая совсем другой образ Творца: он произвольным образом порождает множество вселенных, и чисто случайно некоторые из них оказываются пригодными для жизни. Появившиеся в таких редких вселенных разумные наблюдатели обнаруживают чудесную тонкую настройку констант. В этой картине мира, называемой Мультиверсом, большинство пузырей бесплодно, но в них нет никого, кто мог бы на это пожаловаться.

Но как проверить концепцию Мультиверса? Прямые наблюдения ничего не дадут, поскольку мы не можем путешествовать в другие пузыри. Можно, однако, как в криминальном расследовании, найти косвенные улики. Если константы изменяются от одной вселенной к другой, их значения у нас нельзя точно предсказать, но можно сделать вероятностные предсказания. Можно спросить: какие значения обнаружит среднестатистический наблюдатель? Это аналогично попытке предсказать рост первого встречного человека на улице. Вряд ли он окажется гигантом или карликом, поэтому если дать прогноз, что его рост будет где-то около среднего, мы, как правило, не ошибемся. Аналогично и с фундаментальными постоянными: нет оснований думать, что их значения в нашей области космоса очень велики или малы, иными словами, они существенно отличаются от тех, что измерит большинство наблюдателей во Вселенной. Предположение о нашей неисключительности - это важная идея; я назвал ее принципом заурядности.

Этот подход был применен к так называемой космологической постоянной, которая характеризует плотность энергии нашего вакуума. Значение этой постоянной, полученное из астрономических наблюдений, оказалось в хорошем согласии с предсказаниями, основанными на концепции Мультиверса. Это стало первым свидетельством существования там, за горизонтом, поистине колоссальной вечно инфлирующей Вселенной. Это свидетельство, конечно, косвенное, каким только и могло быть. Но если нам посчастливится сделать еще несколько удачных предсказаний, то новую картину мира можно будет признать доказанной за пределами разумных сомнений.

Что было до большого взрыва?

А было ли у Вселенной начало? Мы описали безгранично расширяющийся космос, порождающий все новые «большие взрывы», но хотелось бы знать, всегда ли Вселенная была такой? Многие находят такую возможность весьма привлекательной, поскольку она избавляет от некоторых трудных вопросов, связанных с началом Вселенной. Когда Вселенная уже существует, ее эволюция описывается законами физики. Но как описывать ее начало? Что заставило Вселенную появиться? И кто задал ей начальные условия? Было бы весьма удобно сказать, что Вселенная всегда пребывает в состоянии вечной инфляции без конца и без начала.

Эта идея, однако, сталкивается с неожиданным препятствием. Арвинд Борд и Алан Гут доказали теорему, которая утверждает, что хотя инфляция вечна в будущем, она не может быть вечной в прошлом, а это значит, что у нее должно быть какое-то начало. И каково бы оно ни было, мы можем продолжать спрашивать: а что было до того? Получается, что один из основных вопросов космологии - с чего началась Вселенная? - так и не получил удовлетворительного ответа.

Единственный предложенный до сих пор способ обойти эту проблему бесконечной регрессии состоит в том, что Вселенная могла быть спонтанно создана из ничего. Часто говорят: ничто не может появиться из ничего. Действительно, материя обладает положительной энергией, и закон ее сохранения требует, чтобы в любом начальном состоянии энергия была такой же. Однако математический факт состоит в том, что замкнутая вселенная обладает нулевой энергией. В общей теории относительности Эйнштейна пространство может быть искривленным и замыкаться на себя подобно поверхности сферы. Если в такой замкнутой вселенной двигаться все время в одну сторону, то в конце концов вернешься туда, откуда стартовал, - точно так же, как возвращаешься в исходную точку, обойдя вокруг Земли. Энергия материи положительна, но энергия гравитации - отрицательна, и можно строго доказать, что в замкнутой вселенной их вклады в точности компенсируют друг друга, так что полная энергия замкнутой вселенной равна нулю. Другая сохраняющаяся величина - электрический заряд. И тут тоже оказывается, что полный заряд замкнутой вселенной должен быть нулевым.

Если все сохраняющиеся величины в замкнутой вселенной равны нулю, то ничто не препятствует ее спонтанному появлению из ничего. В квантовой механике любой процесс, который не запрещен строгими законами сохранения, с некоторой вероятностью будет происходить. А значит, замкнутые вселенные должны появляться из ничего подобно пузырькам в бокале шампанского. Эти новорожденные вселенные могут быть разного размера и заполнены разными типами вакуума. Анализ показывает, что наиболее вероятные вселенные имеют минимальные начальные размеры и наивысшую энергию вакуума. Стоит появиться такой вселенной, как немедленно под влиянием высокой энергии вакуума она начинает расширяться. Именно так и начинается история вечной инфляции.

Космология Блаженного Августина

Следует оговориться, что аналогия между возникающими из ничего вселенными и пузырьками шампанского не совсем точна. Пузырьки рождаются в жидкости, а у вселенной нет никакого окружающего пространства. Зародившаяся замкнутая вселенная - это и есть все имеющееся пространство. До ее появления никакого пространства не существует, как не существует и времени. В общей теории относительности пространство и время связаны в единую сущность, называемую «пространством-временем», и время начинает свой отсчет лишь после того, как появляется Вселенная.

Нечто подобное много столетий назад было описано Августином Блаженным. Он пытался понять, что делал Бог до того, как создал небеса и землю. Свои размышления над этой проблемой Августин изложил в замечательной книге «Исповедь». Вывод, к которому он в итоге пришел, состоит в том, что Бог должен был создать время вместе со Вселенной. До того не было времени, а значит, бессмысленно спрашивать, что было раньше. Это очень похоже на ответ, который дает современная космология.

Вы можете спросить: что заставило Вселенную появиться из ничего? Как это ни удивительно, никакой причины не требуется. Если взять радиоактивный атом, он распадется, и квантовая механика предсказывает вероятность его распада за определенный интервал времени, скажем, за минуту. Но если спросить, почему атом распался именно в данный конкретный момент, а не в другой, то ответ будет состоять в том, что не было никакой причины: этот процесс совершенно случаен. Аналогично не требуется причины и для квантового создания Вселенной.

Законы физики, которые описывают квантовое рождение Вселенной, - те же самые, что описывают ее последующую эволюцию. Из этого, по-видимому, следует, что законы существовали в некотором смысле прежде, чем возникла Вселенная. Иными словами, законы, похоже, не являются описанием Вселенной, а обладают неким платоновским существованием, помимо самой Вселенной. Мы пока не знаем, как это понимать.

Об авторе

Александр Виленкин - директор Института космологии в Университете Тафтса (Бостон, штат Массачусетс). Он окончил Харьковский университет в 1971 году, в 1976-м эмигрировал из СССР, в 1978-м стал профессором Университета Тафтса. Виленкин - один из ведущих современных космологов, автор концепции вечной инфляции, появившейся как развитие инфляционной космологии Алана Гута, совместно с которым написал ряд научных работ. Известна полемика между Александром Виленкиным и Стивеном Хокингом по вопросу о том, как именно случилось квантовое рождение Вселенной. Виленкин является сторонником антропного принципа, согласно которому существует множество вселенных и лишь немногие из них пригодны для жизни разумных обитателей. Причем Виленкин считает, что из антропного принципа можно получить нетривиальные предсказания, позволяющие подтвердить существование недоступных наблюдению вселенных. Бурные дискуссии вызвала научно-популярная книга Александра Виленкина «Мир множества миров: в поисках других вселенных», опубликованная на английском языке. В этом году она выходит на русском.

Образование

Первая мировая война

В 1917 году, после снятия национальных ограничений на производство в офицерские чины - прапорщик, затем, для уравнения со сверстниками, произведён в штаб-ротмистры. Вместо четырёх «Георгиевских крестов» он получил офицерский орден св. Георгия IV степени.

Политическая деятельность

С октября 1917 года - председатель Московской организации Всероссийского союза евреев-воинов, был сторонником формирования еврейских национальных воинских частей. После октября 1917 года участвовал в деятельности антисоветской организации «Союз защиты Родины и свободы», возглавлял в ней кавалерийский центр. Одновременно руководил боевой группой еврейской самообороны при Союзе. Официально состоял юрисконсультом английского посольства в России.