10 àëüòåðíàòèâ òðàäèöèîííîé òåîðèè Áîëüøîãî Âçðûâà
Òåððè Ïðàò÷åòò îïèñàë òðàäèöèîííûé âçãëÿä íà ñîçäàíèå Âñåëåííîé ïðèìåðíî òàê: «Â íà÷àëå áûëî íè÷åãî, êîòîðîå âçîðâàëîñü». Ñîâðåìåííàÿ òî÷êà çðåíèÿ êîñìîëîãèè ïîäðàçóìåâàåò, ÷òî ðàñøèðÿþùàÿñÿ Âñåëåííàÿ âîçíèêëà â ðåçóëüòàòå Áîëüøîãî Âçðûâà, è îíà õîðîøî ïîääåðæèâàåòñÿ äîêàçàòåëüñòâàìè â âèäå ðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ è ñìåùåíèåì äàëåêîãî ñâåòà â íàïðàâëåíèè êðàñíîé ÷àñòè ñïåêòðà: Âñåëåííàÿ ðàñøèðÿåòñÿ ïîñòîÿííî.
È âñå æå äàëåêî íå âñåõ óäàëîñü â ýòîì óáåäèòü.  òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò ïðåäëàãàëèñü ñàìûå ðàçíûå àëüòåðíàòèâû è ðàçëè÷íûå ìíåíèÿ. Íåêîòîðûå èíòåðåñíûå ïðåäïîëîæåíèÿ îñòàþòñÿ, óâû, íåïðîâåðÿåìûìè ñ ïðèìåíåíèåì íàøèõ ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé. Äðóãèå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîëåòû ôàíòàçèè, âîññòàâøåé ïðîòèâ íåïîñòèæèìîñòè Âñåëåííîé, êîòîðàÿ, êàæåòñÿ, áðîñàåò âûçîâ ÷åëîâå÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì î çäðàâîì ñìûñëå.
Òåîðèÿ ñòàöèîíàðíîé Âñåëåííîé
Ñîãëàñíî íåäàâíî âîññòàíîâëåííîé ðóêîïèñè Àëüáåðòà Ýéíøòåéíà, âåëèêèé ó÷åíûé îòäàë äàíü óâàæåíèÿ áðèòàíñêîìó àñòðîôèçèêó Ôðåäó Õîéëó çà òåîðèþ î òîì, ÷òî ïðîñòðàíñòâî ìîæåò ðàñøèðÿòüñÿ â òå÷åíèå íåîïðåäåëåííîãî âðåìåíè, ñîõðàíÿÿ ðàâíîìåðíóþ ïëîòíîñòü, åñëè ïîñòîÿííî áóäåò ïîÿâëÿòüñÿ íîâàÿ ìàòåðèÿ â ïðîöåññå ñïîíòàííîé ãåíåðàöèè.  òå÷åíèå ìíîãèõ äåñÿòèëåòèé ìíîãèå ñ÷èòàëè èäåè Õîéëà åðóíäîé, íî íåäàâíî îáíàðóæåííûé äîêóìåíò ïîêàçûâàåò, ÷òî Ýéíøòåéí êàê ìèíèìóì ñåðüåçíî ðàññìàòðèâàë åãî òåîðèþ.
Òåîðèþ ñòàöèîíàðíîé Âñåëåííîé áûëà ïðåäëîæåíà â 1948 ãîäó Ãåðìàíîì Áîíäè, Òîìàñîì Ãîëäîì è Ôðåäîì Õîéëîì. Îíà âûøëà èç èäåàëüíîãî êîñìîëîãè÷åñêîãî ïðèíöèïà, êîòîðûé ãëàñèò, ÷òî âñåëåííàÿ âûãëÿäèò ïî ñóùåñòâó îäèíàêîâî â êàæäîé òî÷êå â ëþáîå âðåìÿ (â ìàêðîñêîïè÷åñêîì ñìûñëå). Ñ ôèëîñîôñêîé òî÷êè çðåíèÿ îí ïðèâëåêàòåëåí, ïîñêîëüêó òîãäà ó âñåëåííîé íåò íà÷àëà è êîíöà. Òåîðèÿ áûëà ïîïóëÿðíà â 50-60-õ ãîäàõ. Ñòîëêíóâøèñü ñ óêàçàíèÿìè íà òî, ÷òî Âñåëåííàÿ ðàñøèðÿëàñü, åå ñòîðîííèêè ïðåäïîëîæèëè, ÷òî âî âñåëåííîé ïîñòîÿííî ðîæäàåòñÿ íîâàÿ ìàòåðèÿ, â ïîñòîÿííîì, íî óìåðåííîì òåìïå — íåñêîëüêî àòîìîâ íà êóáè÷åñêèé êèëîìåòð â ãîä.
Íàáëþäåíèÿ êâàçàðîâ â äàëåêèõ (è ñòàðûõ, ñ íàøåé òî÷êè çðåíèÿ) ãàëàêòèêàõ, êîòîðûõ â íàøèõ çâåçäíûõ îêðåñòíîñòÿõ íå ñóùåñòâóåò, îõëàäèëè ýíòóçèàçì òåîðåòèêîâ, è åå îêîí÷àòåëüíî ðàçâåí÷àëè, êîãäà ó÷åíûå îáíàðóæèëè êîñìè÷åñêîå ôîíîâîå èçëó÷åíèå. Òåì íå ìåíåå, õîòÿ òåîðèÿ Õîéëà íå ïðèíåñëà åìó ëàâðîâ, îí ïðîâåë ñåðèþ èññëåäîâàíèé, êîòîðûå ïîêàçàëè, êàê âî âñåëåííîé ïîÿâèëèñü àòîìû òÿæåëåå ãåëèÿ. (Îíè ïîÿâèëèñü â ïðîöåññå æèçíåííîãî öèêëà ïåðâûõ çâåçä ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ è äàâëåíèè). Ïî èðîíèè ñóäüáû, îí òàêæå áûë îäíèì èç ñîçäàòåëåé òåðìèíà «áîëüøîé âçðûâ».
Óòîìëåííûé ñâåò
Ýäâèí Õàááë çàìåòèë, ÷òî äëèíû âîëí ñâåòà äàëåêèõ ãàëàêòèê ñìåùàþòñÿ â íàïðàâëåíèè êðàñíîé ÷àñòè ñïåêòðà, åñëè ñðàâíèâàòü ñî ñâåòîì, èçëó÷åííûì çâåçäíûìè òåëàìè ïîáëèçîñòè, ÷òî ãîâîðèò îá óòðàòå ôîòîíàìè ýíåðãèè. «Êðàñíîå ñìåùåíèå» îáúÿñíÿåòñÿ â êîíòåêñòå ðàñøèðåíèÿ ïîñëå Áîëüøîãî Âçðûâà êàê ôóíêöèÿ ýôôåêòà Äîïëåðà. Ñòîðîííèêè ìîäåëåé ñòàöèîíàðíîé âñåëåííîé âìåñòî ýòîãî ïðåäïîëîæèëè, ÷òî ôîòîíû ñâåòà òåðÿþò ýíåðãèþ ïîñòåïåííî ïî ìåðå äâèæåíèÿ ÷åðåç êîñìîñ, ïåðåõîäÿ ê äëèííûì âîëíàì, ìåíåå ýíåðãåòè÷åñêèì â êðàñíîì êîíöå ñïåêòðà. Ýòó òåîðèþ âïåðâûå ïðåäëîæèë Ôðèö Öâèêêè â 1929 ãîäó.
Ñ óòîìëåííûì ñâåòîì ñâÿçûâàþò öåëûé ðÿä ïðîáëåì. Âî-ïåðâûõ, íåò íèêàêîãî ñïîñîáà èçìåíèòü ýíåðãèþ ôîòîíà áåç èçìåíåíèÿ åãî èìïóëüñà, ÷òî äîëæíî ïðèâîäèòü ê ýôôåêòó ðàçìûòèÿ, êîòîðûé ìû íå íàáëþäàåì. Âî-âòîðûõ, îí íå îáúÿñíÿåò íàáëþäàåìûå ïàòòåðíû èçëó÷åíèÿ ñâåòà ñâåðõíîâûõ, êîòîðûå ïðåêðàñíî ñîîòíîñÿòñÿ ñ ìîäåëüþ ðàñøèðÿþùåéñÿ âñåëåííîé è ñïåöèàëüíîé îòíîñèòåëüíîñòè. Íàêîíåö, áîëüøèíñòâî ìîäåëåé óòîìëåííîãî ñâåòà áàçèðóþòñÿ íà íå ðàñøèðÿþùåéñÿ âñåëåííîé, íî ýòî ïðèâîäèò ê ñïåêòðó ôîíîâîãî èçëó÷åíèÿ, êîòîðûé íå ñîîòâåòñòâóåò íàøèì íàáëþäåíèÿì.  ÷èñëåííîì âûðàæåíèè, åñëè áû ãèïîòåçà óòîìëåííîãî ñâåòà áûëà êîððåêòíîé, âñÿ íàáëþäàåìàÿ ðàäèàöèÿ êîñìè÷åñêîãî ôîíà äîëæíà áûëà áû ïðèõîäèòü èç èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå áëèæå ê íàì, ÷åì ãàëàêòèêà Àíäðîìåäû (áëèæàéøàÿ ê íàì ãàëàêòèêà), à âñå, ÷òî çà íåé, áûëî áû äëÿ íàñ íåâèäèìî.
Âå÷íàÿ èíôëÿöèÿ
Áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ ìîäåëåé ðàííåé Âñåëåííîé ïîñòóëèðóþò êîðîòêèé ïåðèîä ýêñïîíåíöèàëüíîãî ðîñòà (èçâåñòíûé êàê èíôëÿöèÿ), âûçâàííûé ýíåðãèåé âàêóóìà, â ïðîöåññå êîòîðîãî ñîñåäñòâóþùèå ÷àñòèöû îêàçàëèñü áûñòðî ðàçäåëåííûìè îãðîìíûìè îáëàñòÿìè ïðîñòðàíñòâà. Ïîñëå ýòîé èíôëÿöèè, ýíåðãèÿ âàêóóìà ðàñïàëàñü íà ãîðÿ÷èé ïëàçìåííûé áóëüîí, â êîòîðîì îáðàçîâàëèñü àòîìû, ìîëåêóëû è òàê äàëåå.  òåîðèè âå÷íîé èíôëÿöèè ýòîò ïðîöåññ èíôëÿöèè íèêîãäà íå çàêàí÷èâàëñÿ. Âìåñòî ýòîãî ïóçûðè ïðîñòðàíñòâà ïðåêðàòèëè áû ðàçäóâàòüñÿ è âñòóïèëè áû â íèçêîýíåðãåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå, ÷òîáû ïîñëå ðàñøèðèòüñÿ â èíôëÿöèîííîì ïðîñòðàíñòâå. Òàêèå ïóçûðè áûëè áû ïîäîáíû ïóçûðÿì ïàðà â êèïÿùåé êàñòðþëå ñ âîäîé, òîëüêî â ýòîò ðàç êàñòðþëÿ ïîñòîÿííî óâåëè÷èâàëàñü áû.
Ïî ýòîé òåîðèè íàøà Âñåëåííàÿ — îäèí èç ïóçûðüêîâ ìíîæåñòâåííîé âñåëåííîé, õàðàêòåðèçóþùåéñÿ ïîñòîÿííîé èíôëÿöèåé. Îäèí èç àñïåêòîâ ýòîé òåîðèè, êîòîðûé ìîæíî áûëî áû ïðîâåðèòü, ýòî äîïóùåíèå, ÷òî äâå âñåëåííûå, êîòîðûå áóäóò äîñòàòî÷íî áëèçêî, ÷òîáû âñòðåòèòüñÿ, âûçîâóò íàðóøåíèÿ â ïðîñòðàíñòâå-âðåìåíè êàæäîé âñåëåííîé. Ëó÷øåé ïîääåðæêîé òàêîé òåîðèè áóäåò îáíàðóæåíèå äîêàçàòåëüñòâà òàêîãî íàðóøåíèÿ íà ôîíå ðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ.
Ïåðâóþ èíôëÿöèîííóþ ìîäåëü ïðåäëîæèë ñîâåòñêèé ó÷åíûé Àëåêñåé Ñòàðîáèíñêèé, íî íà çàïàäå èçâåñòíîé îíà ñòàëà áëàãîäàðÿ ôèçèêó Àëàíó Ãóòó, êîòîðûé ïðåäïîëîæèë, ÷òî ðàííÿÿ âñåëåííàÿ ìîãëà ïåðåîõëàäèòüñÿ è ïîçâîëèòü ýêñïîíåíöèàëüíîìó ðîñòó íà÷àòüñÿ åùå äî Áîëüøîãî Âçðûâà. Àíäðåé Ëèíäå âçÿë ýòè òåîðèè è ðàçðàáîòàë íà èõ îñíîâå òåîðèþ «âå÷íîãî õàîòè÷åñêîãî ðàñøèðåíèÿ», ñîãëàñíî êîòîðîé âìåñòî íåîáõîäèìîñòè Áîëüøîãî Âçðûâà, ïðè íåîáõîäèìîé ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè, ðàñøèðåíèå ìîæåò íà÷àòüñÿ â ëþáîé òî÷êè ñêàëÿðíîãî ïðîñòðàíñòâà è ïðîèñõîäèòü ïîñòîÿííî âî âñåé ìóëüòèâñåëåíííîé.
Âîò ÷òî ãîâîðèò Ëèíäå: «Âìåñòî âñåëåííîé ñ îäíèì çàêîíîì ôèçèêè, âå÷íàÿ õàîòè÷åñêàÿ èíôëÿöèÿ ïðåäïîëàãàåò ñàìîâîñïðîèçâîäÿþùóþñÿ è âå÷íî ñóùåñòâóþùóþ ìóëüòèâñåëåííóþ, â êîòîðîé âñå âîçìîæíî».
Ìèðàæ ÷åòûðåõìåðíîé ÷åðíîé äûðû
Ñòàíäàðòíàÿ ìîäåëü Áîëüøîãî Âçðûâà óòâåðæäàåò, ÷òî Âñåëåííàÿ âçîðâàëàñü èç áåñêîíå÷íî ïëîòíîé ñèíãóëÿðíîñòè, íî ýòî íå îáëåã÷àåò çàäà÷ó îáúÿñíåíèÿ åå ïî÷òè îäíîðîäíîé òåìïåðàòóðû, ó÷èòûâàÿ îòíîñèòåëüíî êîðîòêîå âðåìÿ (ïî ìåðêàì êîñìîñà), êîòîðîå ïðîøëî ñî âðåìåí ýòîãî æåñòîêîãî ñîáûòèÿ. Íåêîòîðûå ñ÷èòàþò, ÷òî ýòî ìîãëà áû îáúÿñíèòü íåèçâåñòíàÿ ôîðìà ýíåðãèè, êîòîðàÿ ïðèâåëà ê òîìó, ÷òî âñåëåííàÿ ðàñøèðèëàñü áûñòðåå ñêîðîñòè ñâåòà. Ãðóïïà ôèçèêîâ èç Èíñòèòóòà òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè Ïåðèìåòðà ïðåäïîëîæèëà, ÷òî âñåëåííàÿ ìîæåò áûòü ïî ñóòè òðåõìåðíûì ìèðàæîì, ñîçäàííûì íà ãîðèçîíòå ñîáûòèé ÷åòûðåõìåðíîé çâåçäû, êîëëàïñèðóþùåé â ÷åðíóþ äûðó.
Íèàéåø Àôøîðäè è åãî êîëëåãè èçó÷àëè ïðåäëîæåíèå 2000 ãîäà, ñäåëàííîå êîìàíäîé Óíèâåðñèòåòà Ëþäâèãà Ìàêñèìèëèàíà â Ìþíõåíå, íà òåìó òîãî, ÷òî íàøà Âñåëåííàÿ ìîæåò áûòü ëèøü îäíîé ìåìáðàíîé, ñóùåñòâóþùåé â «îáúåìíîé âñåëåííîé» ñ ÷åòûðüìÿ èçìåðåíèÿìè. Îíè ðåøèëè, ÷òî åñëè ýòà îáúåìíàÿ âñåëåííàÿ òàêæå ñîäåðæèò ÷åòûðåõìåðíûå çâåçäû, îíè ìîãóò âåñòè ñåáÿ ïîäîáíî ñâîèì òðåõìåðíûì êîëëåãàì â íàøåé âñåëåííîé — âçðûâàÿñü â ñâåðõíîâûå è êîëëàïñèðóÿ â ÷åðíûå äûðû.
Òðåõìåðíûå ÷åðíûå äûðû îêðóæåíû ñôåðè÷åñêîé ïîâåðõíîñòüþ — ãîðèçîíòîì ñîáûòèé.  òî âðåìÿ êàê ïîâåðõíîñòü ãîðèçîíòà ñîáûòèé òðåõìåðíîé ÷åðíîé äûðû äâóìåðíà, ôîðìà ãîðèçîíòà ñîáûòèé ÷åòûðåõìåðíîé ÷åðíîé äûðû äîëæíà áûòü òðåõìåðíîé — ãèïåðñôåðîé. Êîãäà êîìàíäà Àôøîðäè ñìîäåëèðîâàëà ñìåðòü ÷åòûðåõìåðíîé çâåçäû, îíà îáíàðóæèëà, ÷òî èçâåðãàåìûé ìàòåðèàë îáðàçîâàë òðåõìåðíóþ áðàíó (ìåìáðàíó) âîêðóã ãîðèçîíòà ñîáûòèé è ìåäëåííî ðàñøèðèëñÿ. Êîìàíäà ïðåäïîëîæèëà, ÷òî íàøà Âñåëåííàÿ ìîæåò áûòü ìèðàæîì, ñôîðìèðîâàííûì èç îáëîìêîâ âíåøíèõ ñëîåâ ÷åòûðåõìåðíîé êîëëàïñèðóþùåé çâåçäû.
Ïîñêîëüêó ÷åòûðåõìåðíàÿ îáúåìíàÿ âñåëåííàÿ ìîæåò áûòü íàìíîãî ñòàðøå, èëè äàæå áåñêîíå÷íî ñòàðîé, ýòî îáúÿñíÿåò îäíîðîäíóþ òåìïåðàòóðó, íàáëþäàåìóþ â íàøåé Âñåëåííîé, õîòÿ íåêîòîðûå èç ïîñëåäíèõ äàííûõ ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ìîãóò áûòü îòêëîíåíèÿ, âñëåäñòâèå êîòîðûõ òðàäèöèîííàÿ ìîäåëü ïîäõîäèò ëó÷øå.
Çåðêàëüíàÿ Âñåëåííàÿ
Îäíà èç çàïóòàííûõ ïðîáëåì ôèçèêè òàêîâà, ÷òî ïî÷òè âñå ïðèíÿòûå ìîäåëè, âêëþ÷àÿ ãðàâèòàöèþ, ýëåêòðîäèíàìèêó è îòíîñèòåëüíîñòü, ðàáîòàþò îäèíàêîâî õîðîøî â îïèñàíèè Âñåëåííîé, íåçàâèñèìî îò òîãî, èäåò âðåìÿ âïåðåä èëè íàçàä.  ðåàëüíîì æå ìèðå ìû çíàåì, ÷òî âðåìÿ äâèæåòñÿ ëèøü â îäíîì íàïðàâëåíèè, è ñòàíäàðòíîå îáúÿñíåíèå ýòîìó â òîì, ÷òî íàøå âîñïðèÿòèå âðåìåíè åñòü ëèøü ïðîäóêò ýíòðîïèè, â ïðîöåññå êîòîðîé ïîðÿäîê ðàñòâîðÿåòñÿ â áåñïîðÿäêå. Ïðîáëåìà ýòîé òåîðèè â òîì, ÷òî èç íåå âûòåêàåò, ÷òî íàøà Âñåëåííàÿ íà÷àëà ñ âûñîêîóïîðÿäî÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ è íèçêîé ýíòðîïèè. Ìíîãèå ó÷åíûå íåñîãëàñíû ñ ïîíÿòèåì íèçêîýíòðîïèéíîé ðàííåé âñåëåííîé, ôèêñèðóþùåé íàïðàâëåíèå âðåìåíè.
Äæóëèàí Áàðáóð èç Îêñôîðäñêîãî óíèâåðñèòåòà, Òèì Êîçëîâñêè èç Óíèâåðñèòåòà Íüþ-Áðàíñâèê è Ôëàâèî Ìåðêàòè èç Èíñòèòóòà òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè Ïåðèìåòðà ðàçðàáîòàëè òåîðèþ, ñîãëàñíî êîòîðîé ãðàâèòàöèÿ ïðèâåëà ê òîìó, ÷òî âðåìÿ ñòàëî òå÷ü âïåðåä. Îíè èçó÷èëè êîìïüþòåðíîå ìîäåëèðîâàíèå ÷àñòèö â 1000 òî÷åê, âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìåæäó ñîáîé ïîä âëèÿíèåì íüþòîíîâîé ãðàâèòàöèè. Âûÿñíèëîñü, ÷òî íåçàâèñèìî îò èõ ðàçìåðà èëè ðàçìåðà, ÷àñòèöû â êîíå÷íîì èòîãå îáðàçóþò ñîñòîÿíèå íèçêîé ñëîæíîñòè ñ ìèíèìàëüíûì ðàçìåðîì è ìàêñèìàëüíîé ïëîòíîñòüþ. Çàòåì ýòà ñèñòåìà ÷àñòèö ðàñøèðÿåòñÿ â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ, ñîçäàâàÿ äâå ñèììåòðè÷íûõ è ïðîòèâîïîëîæíûõ «ñòðåëû âðåìåíè», à ñ íåé è áîëåå óïîðÿäî÷åííûå è ñëîæíûå ñòðóêòóðû ïî îáå ñòîðîíû.
Ýòî ïîçâîëÿåò ïðåäïîëîæèòü, ÷òî Áîëüøîé Âçðûâ ïðèâåë ê ñîçäàíèþ íå îäíîé, à äâóõ âñåëåííûõ, â êàæäîé èç êîòîðûõ âðåìÿ òå÷åò â ïðîòèâîïîëîæíóþ îò äðóãîé ñòîðîíó. Ïî ìíåíèþ Áàðáóðà:
«Ýòà ñèòóàöèÿ ñ äâóìÿ áóäóùèìè áóäåò äåìîíñòðèðîâàòü åäèíîå õàîòè÷íîå ïðîøëîå â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ, îçíà÷àÿ, ÷òî áóäåò ïî ñóòè äâå âñåëåííûõ, ïî êàæäóþ ñòîðîíó öåíòðàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. Åñëè îíè áóäóò äîñòàòî÷íî ñëîæíûìè, îáå ñòîðîíû áóäóò ïîääåðæèâàòü íàáëþäàòåëåé, êîòîðûå ñìîãóò âîñïðèíèìàòü òå÷åíèå âðåìåíè â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè. Ëþáûå ðàçóìíûå ñóùåñòâà îïðåäåëÿò ñâîþ ñòðåëó âðåìåíè êàê óäàëåíèå îò öåíòðàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. Îíè áóäóò äóìàòü, ÷òî ìû ñåé÷àñ æèâåì â èõ äàëåêîì ïðîøëîì».
Êîíôîðìíàÿ öèêëè÷åñêàÿ êîñìîëîãèÿ
Ñýð Ðîäæåð Ïåíðîóç, ôèçèê Îêñôîðäñêîãî óíèâåðñèòåòà, ñ÷èòàåò, ÷òî Áîëüøîé Âçðûâ íå áûë íà÷àëîì Âñåëåííîé, à ëèøü ïåðåõîäîì ïî ìåðå òîãî, êàê îíà ïðîõîäèò ÷åðåç öèêëû ðàñøèðåíèÿ è ñæàòèÿ. Ïåíðîóç ïðåäïîëîæèë, ÷òî ãåîìåòðèÿ ïðîñòðàíñòâà èçìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì è ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå çàïóòàííîé, êàê îïèñûâàåò ìàòåìàòè÷åñêîå ïîíÿòèå òåíçîðà êðèâèçíû Âåéëÿ, êîòîðûé íà÷èíàåòñÿ ñ íóëÿ è óâåëè÷èâàåòñÿ ñî âðåìåíåì. Îí ñ÷èòàåò, ÷òî ÷åðíûå äûðû äåéñòâóþò, óìåíüøàÿ ýíòðîïèþ Âñåëåííîé, è êîãäà ïîñëåäíÿÿ äîñòèãàåò êîíöà ðàñøèðåíèÿ, ÷åðíûå äûðû ïîãëîùàþò ìàòåðèþ è ýíåðãèþ è, â êîíöå êîíöîâ, äðóã äðóãà. Ïî ìåðå ðàñïàäà ìàòåðèè â ÷åðíûõ äûðàõ, îíà èñ÷åçàåò â ïðîöåññå èçëó÷åíèÿ Õîêèíãà, ïðîñòðàíñòâî ñòàíîâèòñÿ îäíîðîäíûì è íàïîëíåííûì áåñïîëåçíîé ýíåðãèåé.
Ýòî ïðèâîäèò ê ïîíÿòèþ êîíôîðìíîé èíâàðèàíòíîñòè, ñèììåòðèè ãåîìåòðèé ñ ðàçíûìè ìàñøòàáàìè, íî îäíîé ôîðìû. Êîãäà Âñåëåííàÿ óæå íå ñìîæåò ñîîòâåòñòâîâàòü èçíà÷àëüíûì óñëîâèÿì, Ïåíðîóç ñ÷èòàåò, ÷òî êîíôîðìíîå ïðåîáðàçîâàíèå ïðèâåäåò ãåîìåòðèþ ïðîñòðàíñòâà ê ñãëàæèâàíèþ, è äåãðàäèðîâàâøèå ÷àñòèöû âåðíóòñÿ ê ñîñòîÿíèþ íóëåâîé ýíòðîïèè. Âñåëåííàÿ êîëëàïñèðóåò ñàìà â ñåáÿ, ãîòîâàÿ ðàçðàçèòüñÿ íîâûì Áîëüøèì Âçðûâîì. Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî Âñåëåííàÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ ïîâòîðÿþùèìñÿ ïðîöåññîì ðàñøèðåíèÿ è ñæàòèÿ, êîòîðûé Ïåíðîóç ïîäåëèë íà ïåðèîäû ïîä íàçâàíèåì «ýîíû».
Ïàíðîóç è åãî ïàðòíåð, Âààãí (Âàãå) Ãóðçàäÿí èç Åðåâàíñêîãî ôèçè÷åñêîãî èíñòèòóòà â Àðìåíèè, ñîáðàëè ñïóòíèêîâûå äàííûå NASA î ðåëèêòîâîì èçëó÷åíèè è çàÿâèëè, ÷òî íàøëè 12 ÷åòêèõ êîíöåíòðè÷åñêèõ êîëåö â ýòèõ äàííûõ, êîòîðûå, ïî èõ ìíåíèþ, ìîãóò áûòü äîêàçàòåëüñòâîì ãðàâèòàöèîííûõ âîëí, âûçâàííûõ ñòîëêíîâåíèåì ñâåðõìàññèâíûõ ÷åðíûõ äûð â êîíöå ïðåäûäóùåãî ýîíà. Ïîêà ýòî ãëàâíîå äîêàçàòåëüñòâî òåîðèè êîíôîðìíîé öèêëè÷åñêîé êîñìîëîãèè.
Õîëîäíûé Áîëüøîé Âçðûâ è ñæèìàþùàÿñÿ Âñåëåííàÿ
Ñòàíäàðòíàÿ ìîäåëü Áîëüøîãî Âçðûâà ãîâîðèò, ÷òî ïîñëå òîãî, êàê âñÿ ìàòåðèÿ âçîðâàëàñü èç ñèíãóëÿðíîñòè, îíà ðàçäóëàñü â ãîðÿ÷óþ è ïëîòíóþ Âñåëåííóþ è íà÷àëà ìåäëåííî îñòûâàòü â òå÷åíèå ìèëëèàðäîâ ëåò. Íî ýòà ñèíãóëÿðíîñòü ñîçäàåò ðÿä ïðîáëåì, êîãäà åå ïûòàþòñÿ âïèõíóòü â îáùóþ òåîðèþ îòíîñèòåëüíîñòè è êâàíòîâóþ ìåõàíèêó, ïîýòîìó êîñìîëîã Êðèøòîô Âåòòåðèõ èç Óíèâåðñèòåòà Ãåéäåëüáåðãà ïðåäïîëîæèë, ÷òî Âñåëåííàÿ ìîãëà íà÷àòüñÿ ñ õîëîäíîãî è îãðîìíîãî ïóñòîãî ïðîñòðàíñòâà, êîòîðîå ñòàíîâèòñÿ àêòèâíûì ëèøü ïîòîìó, ÷òî ñæèìàåòñÿ, à íå ðàñøèðÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòíîé ìîäåëüþ.
 ýòîé ìîäåëè, êðàñíîå ñìåùåíèå, íàáëþäàåìîå àñòðîíîìàìè, ìîæåò áûòü âûçâàíî óâåëè÷åíèåì ìàññû âñåëåííîé ïî ìåðå ñæàòèÿ. Ñâåò, èçëó÷åííûé àòîìàìè, îïðåäåëÿåòñÿ ìàññîé ÷àñòèö, áîëüøå ýíåðãèè ïðîÿâëÿåòñÿ ïî ìåðå äâèæåíèÿ ñâåòà â ãîëóáóþ ÷àñòü ñïåêòðà è ìåíüøå — â êðàñíóþ.
Ãëàâíàÿ ïðîáëåìà òåîðèè Âåòòåðèõà â òîì, ÷òî åå íåâîçìîæíî ïîäòâåðäèòü èçìåðåíèÿìè, ïîñêîëüêó ìû ñðàâíèâàåì ëèøü ñîîòíîøåíèÿ ðàçëè÷íûõ ìàññ, à íå ñàìèõ ìàññ. Îäèí ôèçèê ïîæàëîâàëñÿ, ÷òî ýòà ìîäåëü ñðîäíè óòâåðæäåíèþ, ÷òî íå Âñåëåííàÿ ðàñøèðÿåòñÿ, à ëèíåéêà, êîòîðîé ìû åå èçìåðÿåì, ñæèìàåòñÿ. Âåòòåðèõ ãîâîðèë, ÷òî íå ñ÷èòàåò ñâîþ òåîðèþ çàìåíîé Áîëüøîìó Âçðûâó; îí ëèøü îòìå÷àë, ÷òî îíà ñîîòíîñèòñÿ ñî âñåìè èçâåñòíûìè íàáëþäåíèÿìè Âñåëåííîé è ìîæåò áûòü áîëåå «åñòåñòâåííûì» îáúÿñíåíèåì.
Êðóãè Êàðòåðà
Äæèì Êàðòåð — ó÷åíûé-ëþáèòåëü, ðàçðàáîòàâøèé ëè÷íóþ òåîðèþ î âñåëåííîé, îñíîâàííóþ íà âå÷íîé èåðàðõèè «öèðêëîíîâ», ãèïîòåòè÷åñêèõ êðóãëûõ ìåõàíè÷åñêèõ îáúåêòîâ. Îí ñ÷èòàåò, ÷òî âñþ èñòîðèþ Âñåëåííîé ìîæíî îáúÿñíèòü êàê ïîêîëåíèÿ öèðêëîíîâ, ðàçâèâàþùèõñÿ â ïðîöåññå âîñïðîèçâîäñòâà è äåëåíèÿ. Ê òàêîìó âûâîäó ó÷åíûé ïðèøåë ïîñëå íàáëþäåíèÿ èäåàëüíîãî êîëüöà ïóçûðüêîâ, âûõîäÿùèõ èç åãî äûõàòåëüíîãî àïïàðàòà, êîãäà îí çàíèìàëñÿ ïîäâîäíûõ ïëàâàíèåì â 1970-õ ãîäàõ, è îòòî÷èë ñâîþ òåîðèþ ýêñïåðèìåíòàìè ñ ó÷àñòèåì êîíòðîëèðóåìûõ êîëåö äûìà, ìóñîðíûõ áàêîâ è ðåçèíîâûõ ëèñòîâ. Êàðòåð ñ÷èòàë èõ ôèçè÷åñêèì âîïëîùåíèåì ïðîöåññà ïîä íàçâàíèåì öèðêëîííàÿ ñèíõðîííîñòü.
Îí ãîâîðèë, ÷òî öèðêëîííàÿ ñèíõðîííîñòü ÿâëÿåò ñîáîé ëó÷øåå îáúÿñíåíèå ñîçäàíèÿ Âñåëåííîé, íåæåëè òåîðèÿ Áîëüøîãî Âçðûâà. Åãî òåîðèÿ æèâîé âñåëåííîé ïîñòóëèðóåò, ÷òî õîòÿ áû îäèí àòîì âîäîðîäà ñóùåñòâîâàë âñåãäà.  íà÷àëå îäèí àòîì àíòèâîäîðîäà ïëàâàë â òðåõìåðíîé ïóñòîòå. Ó ýòîé ÷àñòèöû áûëà òàêàÿ æå ìàññà, êàê è ó âñåé âñåëåííîé, è ñîñòîÿëà îíà èç ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííîãî ïðîòîíà è îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííîãî àíòèïðîòîíà. Âñåëåííàÿ ïðåáûâàëà â çàâåðøåííîé èäåàëüíîé äóàëüíîñòè, íî îòðèöàòåëüíûé àíòèïðîòîí ãðàâèòàöèîííî ðàñøèðÿëñÿ ÷óòü áûñòðåå, ÷åì ïîëîæèòåëüíûé ïðîòîí, ÷òî ïðèâîäèëî ê ïîòåðå èì îòíîñèòåëüíîé ìàññû. Îíè ðàñøèðÿëèñü ïî íàïðàâëåíèþ äðóã ê äðóãó, ïîêà îòðèöàòåëüíàÿ ÷àñòèöà íå ïîãëîòèëà ïîëîæèòåëüíóþ, è îíè íå ñôîðìèðîâàëè àíòèíåéòðîí.
Àíòèíåéòðîí òîæå áûë íåñáàëàíñèðîâàí ïî ìàññå, íî â êîíå÷íîì èòîãå âåðíóëñÿ â ðàâíîâåñèå, ÷òî ïðèâåëî ê ðàñùåïëåíèþ åãî íà äâà íîâûõ íåéòðîíà èç ÷àñòèöû è àíòè÷àñòèöû. Ýòîò ïðîöåññ âûçâàë ýêñïîíåíöèàëüíûé ðîñò ÷èñëà íåéòðîíîâ, íåêîòîðûå èç êîòîðûõ óæå íå ðàñùåïëÿëèñü, à àííèãèëèðîâàëè â ôîòîíû, êîòîðûå ëåãëè â îñíîâó êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé.  êîíå÷íîì èòîãå âñåëåííàÿ ñòàëà ìàññîé ñòàáèëüíûõ íåéòðîíîâ, êîòîðûå ñóùåñòâîâàëè îïðåäåëåííîå âðåìÿ ïåðåä ðàñïàäîì, è ïîçâîëèëè ýëåêòðîíàì âïåðâûå îáúåäèíèòüñÿ ñ ïðîòîíàìè, îáðàçîâàâ ïåðâûå àòîìû âîäîðîäà è íàïîëíèâ âñåëåííóþ ýëåêòðîíàìè è ïðîòîíàìè, àêòèâíî âçàèìîäåéñòâóþùèìè ñ îáðàçîâàíèåì íîâûõ ýëåìåíòîâ.
Íåìíîãî áåçóìèÿ íå ïîâðåäèò. Áîëüøèíñòâî ôèçèêîâ ñ÷èòàåò èäåè Êàðòåðà áðåäîì íåóðàâíîâåøåííîãî, êîòîðûé äàæå íå ïîäëåæèò ýìïèðè÷åñêîìó îáñëåäîâàíèþ. Ýêñïåðèìåíòû Êàðòåðà ñ êîëüöàìè äûìà èñïîëüçîâàëèñü â êà÷åñòâå äîêàçàòåëüñòâà íûíå äèñêðåäèòèðîâàííîé òåîðèè ýôèðà 13 ëåò íàçàä.
Ïëàçìåííàÿ Âñåëåííàÿ
Åñëè â ñòàíäàðòíîé êîñìîëîãèè ãðàâèòàöèÿ îñòàåòñÿ ãëàâíîé óïðàâëÿþùåé ñèëîé, â ïëàçìåííîé êîñìîëîãèè (â òåîðèè ýëåêòðè÷åñêîé âñåëåííîé) áîëüøàÿ ñòàâêà äåëàåòñÿ íà ýëåêòðîìàãíåòèçì. Îäíèì èç ïåðâûõ ñòîðîííèêîâ ýòîé òåîðèè áûë ðóññêèé ïñèõèàòð Èììàíóèë Âåëèêîâñêèé, êîòîðûé íàïèñàë â 1946 ãîäó ðàáîòó ïîä íàçâàíèåì «Êîñìîñ áåç ãðàâèòàöèè», â êîòîðîé çàÿâèë, ÷òî ãðàâèòàöèÿ — ýòî ýëåêòðîìàãíèòíûé ôåíîìåí, âûòåêàþùèé èç âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó çàðÿäàìè àòîìîâ, ñâîáîäíûìè çàðÿäàìè è ìàãíèòíûõ ïîëåé ñîëíöà è ïëàíåò.  äàëüíåéøåì ýòè òåîðèè ïðîðàáàòûâàë óæå â 70-õ ãîäàõ Ðàëüô Þðãåíñ, óòâåðæäàâøèé, ÷òî çâåçäû ðàáîòàþò íà ýëåêòðè÷åñêèõ, à íå íà òåðìîÿäåðíûõ ïðîöåññàõ.
Ñóùåñòâóåò ìíîãî èòåðàöèé òåîðèè, íî ðÿä ýëåìåíòîâ îñòàåòñÿ îäíèì. Òåîðèè ïëàçìåííîé âñåëåííîé óòâåðæäàþò, ÷òî Ñîëíöå è çâåçäû ýëåêòðè÷åñêè ïèòàþòñÿ äðåéôîâûìè òîêàìè, ÷òî íåêîòîðûå îñîáåííîñòè ïëàíåòàðíîé ïîâåðõíîñòè âûçûâàþòñÿ «ñâåðõìîëíèÿìè» è ÷òî õâîñòû êîìåò, ìàðñèàíñêèå ïûëüíûå äüÿâîëû è îáðàçîâàíèå ãàëàêòèê — âñå ýòî ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû. Ïî ýòèì òåîðèÿì, ãëóáîêèé êîñìîñ çàïîëíåí ãèãàíòñêèìè íèòÿìè ýëåêòðîíîâ è èîíîâ, êîòîðûå ñêðó÷èâàþòñÿ âñëåäñòâèå äåéñòâèÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ñèë â êîñìîñå è ñîçäàþò ôèçè÷åñêóþ ìàòåðèþ âðîäå ãàëàêòèê. Ïëàçìåííûå êîñìîëîãè äîïóñêàþò, ÷òî Âñåëåííàÿ áåñêîíå÷íà â ðàçìåðå è âîçðàñòå.
Îäíîé èç ñàìûõ âëèÿòåëüíûõ êíèã íà ýòó òåìó ñòàëà «Áîëüøîãî Âçðûâà íèêîãäà íå áûëî», íàïèñàííàÿ Ýðèêîì Ëåðíåðîì â 1991 ãîäó. Îí óòâåðæäàë, ÷òî òåîðèÿ Áîëüøîãî Âçðûâà íåïðàâèëüíî ïðåäñêàçûâàåò ïëîòíîñòü ëåãêèõ ýëåìåíòîâ âðîäå äåéòåðèÿ, ëèòèÿ-7 è ãåëèÿ-4, ÷òî ïóñòîòû ìåæäó ãàëàêòèêàìè ñëèøêîì âåëèêè, ÷òîáû èõ ìîæíî áûëî îáúÿñíèòü âðåìåííûìè ðàìêàìè òåîðèè Áîëüøîãî Âçðûâà, è ÷òî ÿðêîñòü ïîâåðõíîñòè äàëåêèõ ãàëàêòèê íàáëþäàåòñÿ êàê ïîñòîÿííàÿ, òîãäà êàê â ðàñøèðÿþùåéñÿ âñåëåííîé ýòà ÿðêîñòü äîëæíà óìåíüøàòüñÿ ñ ðàññòîÿíèåì âñëåäñòâèå êðàñíîãî ñìåùåíèÿ. Îí òàêæå óòâåðæäàë, ÷òî òåîðèÿ Áîëüøîãî Âçðûâà òðåáóåò ñëèøêîì ìíîãî ãèïîòåòè÷åñêèõ âåùåé (èíôëÿöèÿ, òåìíàÿ ìàòåðèÿ, òåìíàÿ ýíåðãèÿ) è íàðóøàåò çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, ïîñêîëüêó Âñåëåííàÿ ÿêîáû ðîäèëàñü èç íè÷åãî.
Íàïðîòèâ, ãîâîðèò îí, òåîðèÿ ïëàçìû ïðàâèëüíî ïðåäñêàçûâàåò èçîáèëèå ëåãêèõ ýëåìåíòîâ, ìàêðîñêîïè÷åñêóþ ñòðóêòóðó Âñåëåííîé è ïîãëîùåíèå ðàäèîâîëí, ÿâëÿþùèõñÿ ïðè÷èíîé êîñìè÷åñêîãî ìèêðîâîëíîâîãî ôîíà. Ìíîãèå êîñìîëîãè óòâåðæäàþò, ÷òî ëåðíåðîâñêàÿ êðèòèêà êîñìîëîãèè Áîëüøîãî Âçðûâà áàçèðóåòñÿ íà ïîíÿòèÿõ, êîòîðûå ñ÷èòàëèñü íåïðàâèëüíûìè íà ìîìåíò íàïèñàíèÿ åãî êíèãè, è íà åãî îáúÿñíåíèÿõ, ÷òî íàáëþäåíèÿ êîñìîëîãîâ Áîëüøîãî Âçðûâà ïðèíîñÿò áîëüøå ïðîáëåì, ÷åì ìîãóò ðåøèòü.
Áèíäó-âèïøîò
Ïîêà ìû íå çàòðàãèâàëè ðåëèãèîçíûå èëè ìèôîëîãè÷åñêèå èñòîðèè ñîòâîðåíèÿ âñåëåííîé, íî ñäåëàåì èñêëþ÷åíèå äëÿ èíäóèñòñêîé èñòîðèè ñîçäàíèÿ, ïîñêîëüêó åå ìîæíî ñ ëåãêîñòüþ óâÿçàòü ñ íàó÷íûìè òåîðèÿìè. Êàðë Ñàãàí îäíàæäû ñêàçàë, ÷òî ýòî «åäèíñòâåííàÿ ðåëèãèÿ, â êîòîðîé âðåìåííûå ðàìêè îòâå÷àþò ñîâðåìåííîé íàó÷íîé êîñìîëîãèè. Åå öèêëû ïåðåõîäÿò îò íàøèõ îáû÷íûõ äíÿ è íî÷è äî äíÿ è íî÷è Áðàõìû, äëèíîé â 8,64 ìèëëèàðäà ëåò. Äîëüøå, ÷åì ñóùåñòâîâàëà Çåìëÿ èëè Ñîëíöå, ïî÷òè ïîëîâèíà âðåìåíè ñ ìîìåíòà Áîëüøîãî Âçðûâà».
Áëèæàéøàÿ ê òðàäèöèîííîé èäåå Áîëüøîãî Âçðûâà âñåëåííîé îáíàðóæèâàåòñÿ â èíäóèñòñêîé êîíöåïöèè áèíäó-âèïøîò (áóêâàëüíî «òî÷êà-âçðûâ» íà ñàíñêðèòå). Âåäè÷åñêèå ãèìíû äðåâíåé Èíäèè ãëàñèëè, ÷òî áèíäó-âèïøîò ïðîèçâåë çâóêîâûå âîëíû ñëîãà «îì», êîòîðûé îçíà÷àåò Áðàõìàíà, Àáñîëþòíóþ Ðåàëüíîñòü èëè Áîãà. Ñëîâî «Áðàõìàí» èìååò ñàíñêðèòñêèé êîðåíü brh, îçíà÷àþùèé «áîëüøîé ðîñò», ÷òî ìîæíî ñâÿçàòü ñ Áîëüøèì Âçðûâîì, ñîãëàñíî ïèñàíèþ Øàáäà Áðàõìàí. Ïåðâûé çâóê «îì» èíòåðïðåòèðóåòñÿ êàê âèáðàöèÿ Áîëüøîãî Âçðûâà, îáíàðóæåííàÿ àñòðîíîìàìè â ôîðìå ðåëèêòîâîãî èçëó÷åíèÿ.
Óïàíèøàäû îáúÿñíÿþò Áîëüøîé Âçðûâ êàê îäíî (Áðàõìàí), æåëàþùåå ñòàòü ìíîãèì, ÷åãî îí è äîñòèã çà ñ÷åò áîëüøîãî âçðûâà êàê óñèëèÿ âîëè. Ñîçäàíèå ÷àñòî èçîáðàæàåòñÿ êàê ëèëà, èëè «áîæåñòâåííàÿ èãðà», â òîì ñìûñëå, ÷òî âñåëåííàÿ ñîçäàâàëàñü êàê ÷àñòü èãðû, è çàïóñê â âèäå áîëüøîãî âçðûâà òîæå áûë åå ÷àñòüþ. Íî ðàçâå èãðà áóäåò èíòåðåñíîé, åñëè â íåé áóäåò âñåâåäóùèé èãðîê, çíàþùèé, êàê îíà áóäåò ïðîõîäèòü?
Èëüÿ Õåëü
hi-news.ru/science/10-alternativ-tradicionnoj-teorii-bolshogo-vzryva.html