Книга Конец всего. 5 сценариев гибели Вселенной с точки зрения астрофизики - Кэти Мак

Хотя обе группы ученых продолжают считать, будто ошибаются именно оппоненты, ситуация становится все более неудобной, так как обе стороны совершенствуют свои методы, выявляя и устраняя причины путаницы, но при этом получают значения, которые по-прежнему не согласуются друг с другом.

Каким в итоге окажется решение этой проблемы, все еще неясно. Возможно, она действительно сводится к систематическим ошибкам в данных или к какой-то неправильности в самих способах измерения. Возможно, дело просто в статистической случайности, каким бы маловероятным это ни казалось. Некоторые из наиболее интригующих объяснений связаны с тем, что темная энергия представляет собой не космологическую постоянную, а нечто более зловещее, что может однажды привести к Большому разрыву. Существует гипотеза, которая могла бы разрешить проблему несоответствия между двумя оценочными значениями. Согласно ей, темная энергия со временем становится более мощной, чего и следовало бы ожидать на начальных стадиях преобладания в космосе фантомной темной энергии.

Однако паниковать пока рано. Как уже говорилось, с данными по-прежнему не все ясно. Большинство измерений параметра w дают значение, соответствующее -1, и хотя значения меньше -1 иногда оказываются несколько более предпочтительными, это предпочтение не является статистически значимым. Что касается расхождения в значениях постоянной Хаббла, даже если все измерения проведены правильно, наиболее вероятными кажутся неапокалиптические объяснения, в том числе связанные с необычными моделями темной материи или изменениями условий в ранней Вселенной. На самом деле, даже если мы разберемся с темной энергией, этого будет недостаточно, чтобы полностью решить проблему, поэтому вполне разумно предположить, что ее решение однажды обнаружится в совершенно другом месте. И даже если в недавнем прошлом Вселенной действительно произошел резкий рост влияния темной энергии, намекающий на существование чего-то вроде фантомной темной энергии, до возможного Большого разрыва пройдет еще очень много времени.

На самом деле, единственное, что объединяет все описанные ранее сценарии конца Вселенной, – это то, что они определенно не реализуются в ближайшее время. Насколько мы можем судить, до начала самой экстремальной версии Большого сжатия пройдет не менее нескольких десятков миллиардов лет. Большой разрыв нам не грозит в ближайшие сто миллиардов лет. А тепловая смерть, которую большинство ученых считает еще более вероятным сценарием, если и случится, то в неописуемо далеком будущем.

Однако существует одна возможность, которая представляет для нас более серьезную угрозу, чем все остальные. Этот вариант конца света, по сути, обусловлен дефектом в самой ткани космического пространства. Он довольно правдоподобен, хорошо описан и подтверждается последними результатами самых точных из когда-либо проводившихся экспериментов в области фундаментальной физики. И он может случиться буквально в любой момент.

Глава 6. Распад вакуума

То, чего боится человек, никогда с ним не случается. Случается то, о чем он никогда и не думал.

Конни Уиллис, «Книга Страшного суда»

В марте 2008 года отставной офицер службы ядерной безопасности по имени Уолтер Вагнер подал иск в суд США с требованием предотвратить запуск Большого адронного коллайдера (БАК). По мнению Вагнера, это была отчаянная попытка спасти мир. Разумеется, его иск был обречен на провал. Во-первых, БАК контролируется Европейской организацией по ядерным исследованиям (ЦЕРН), а не правительством США. Во-вторых, переживания Вагнера, пусть и искренние, были совершенно необоснованными. В конце концов, руководство ЦЕРН выпустило несколько пресс-релизов, чтобы заверить общественность в безопасности используемых технологий, после чего строительство и эксплуатация БАК были возобновлены.

Но это не помогло предотвратить рост панических настроений среди некоторых слоев населения по мере приближения даты первых запланированных испытаний. БАК был создан для проведения самых мощных в истории экспериментов в области физики элементарных частиц, предполагающих столкновение протонов в четырех местах гигантской круглой охлажденной вакуумной трубы, длина окружности которой составляет около 27 километров. Эти столкновения внутри детекторов должны сопровождаться всплесками энергии, мощность которых достаточна для воссоздания условий Горячего Большого взрыва, имевших место спустя всего несколько наносекунд после рождения Вселенной. Ученые надеялись, что БАК поможет лучше изучить не только условия ранней Вселенной, но и саму структуру материи и энергии. Более ранние эксперименты показали, что законы физики энергозависимы, то есть поведение частиц и действие сил зависит от окружающих условий, поэтому столкновение частиц высоких энергий позволило бы ученым исследовать границы нашего понимания законов физики.

Однако в поле зрения ученых маячил и более заманчивый приз. До этого физики на протяжении десятилетий теоретизировали по поводу существования частицы, настолько важной для понимания материи, что ее открытие должно было завершить Стандартную модель физики элементарных частиц. Бозон Хиггса, если бы он был обнаружен, позволил бы подтвердить ведущую теорию, объясняющую, как фундаментальные частицы могли обрести массу на ранней стадии развития Вселенной. Кроме того, мы надеялись, что это даст нам некоторое представление о физических законах, действующих за пределами нашей нынешней сферы исследований.

Но сама перспектива изучения неизвестных областей реальности вселяла страх в сердца некоторых людей. Никто и никогда не производил столкновений частиц такой высокой энергии. Никто не знал, как законы физики поведут себя в таких условиях.

По Всемирной паутине начали распространяться наихудшие сценарии развития событий. Кто-то предполагал, что установка откроет портал в другое измерение, разорвав саму ткань пространства. Кто-то говорил о возможном возникновении крошечной черной дыры, которая начнет расти и в итоге поглотит всю планету. Кто-то боялся, что в результате будет создана так называемая странная материя – своеобразное вещество, состоящее из странных, верхних и нижних кварков[60], что, по мнению некоторых, могло запустить цепную реакцию в стиле «лед-девять»[61]. Однако физиков это не остановило. В ноябре 2009 года на ускорителе БАК произвели первые столкновения протонов высокой энергии.

Из того, что жизнь на этой планете все еще существует, следует, что ни одна из предполагаемых катастроф так и не произошла. (Если вы все еще волнуетесь, можете отслеживать ситуацию в режиме реального времени на сайте: www.hasthelargehadroncolliderdestroyedtheworldyet.com.) Но, может, нам просто повезло? Был ли этот эксперимент оправдан, учитывая потенциальные риски?