В новом выпуске подкаста «Into the Impossible» Брайан Китинг обсуждает с физиком-теоретиком Ниайешем Афшорди фундаментальные проблемы космологии и происхождение Вселенной. В центре беседы — новая книга Афшорди и Фила Халперна «Battle of the Big Bang», которая ставит под сомнение привычный образ Большого взрыва как абсолютного начала времени и пространства.
🌌 Большой взрыв: научный факт или «миф о творении»? 0:00
Традиционное представление о том, что Вселенная началась с единичного огненного момента, по мнению Ниайеша Афшорди, может быть неполным или даже ошибочным. Он утверждает, что Большой взрыв — это не история о том, как всё началось, а скорее момент «пробуждения от сна».
Как отмечает Афшорди, в науке существует парадокс: общество ждет от ученых определенности и истины, в то время как суть науки заключается в работе с неопределенностью. Большой взрыв — это точка, где наше знание встречается с полным неведением.
Основные тезисы Афшорди о восприятии Большого взрыва:
- Коллективная память: То, что мы называем Большим взрывом, — это предел нашей коллективной памяти, основанной на наблюдениях и уравнениях.
- Отсутствие «магии»: Невозможность заглянуть за этот предел не означает, что до него ничего не существовало или что в этот момент произошло нечто сверхъестественное.
- Размытость истории: Чем дальше мы смотрим в прошлое, тем более «туманными» становятся детали, подобно тому как забываются подробности сна после пробуждения.
🧪 Опрос в Копенгагене: что физики на самом деле думают о начале Вселенной 14:12
Афшорди делится результатами любопытного исследования, проведенного в Институте Нильса Бора в Копенгагене. Ученые опросили 85 физиков, чтобы выяснить, что для них означает термин «Большой взрыв».
Результаты опроса показали отсутствие единого мнения:
- Сингулярность: Лишь менее 20% опрошенных считают, что Большой взрыв — это сингулярность с бесконечной плотностью, где время берет свое начало.
- Горячая фаза: Единственный пункт, по которому был достигнут консенсус, — это определение Большого взрыва как стадии «горячей и плотной ранней Вселенной».
- Граница применимости: Для большинства экспертов это не момент творения, а период расширения и охлаждения, в ходе которого сформировались водород, гелий, литий и космический микроволновый фон.
По словам Афшорди, модели инфляции, отскока (bounce) или циклической Вселенной — это лишь гипотезы о том, что предшествовало этой горячей фазе.
🕳️ Сингулярность как симптом «болезни» физики 18:55
Ниайеш Афшорди называет сингулярность «вопросом на миллиард долларов» и признает, что это слово часто используется как прикрытие для признания научного фиаско. С точки зрения гостя, сингулярность — это не физический объект, а математическая точка, в которой наши уравнения (общая теория относительности и квантовая механика) просто перестают работать.
Основные идеи раздела:
- Симптом против болезни: Сингулярность — это симптом «болезни», заключающейся в несовместимости ОТО и квантовой механики. Попытки игнорировать сингулярность подобны приему аспирина при серьезном заболевании: температуру сбивает, но причина остается.
- Информационный парадокс: В этом году исполняется 50 лет открытию Стивеном Хокингом парадокса исчезновения информации в черных дырах. Это еще один пример того, как фундаментальное противоречие теорий проявляется в экстремальных условиях.
- Призыв к действию: Факт существования сингулярностей должен восприниматься не как доказательство начала времен, а как требование искать более совершенные законы — теорию квантовой гравитации.
⛪ Религия, «пророки» и власть в научном сообществе 28:19
Брайан Китинг и Ниайеш Афшорди затронули деликатную тему влияния личных убеждений и социального устройства на науку. Афшорди, выросший в теократическом Иране, отмечает, что «можно вывезти космолога из религии, но нельзя вывести религию из космологии».
По мнению собеседников, научное сообщество функционирует по схожим с религиозными общинами законам:
- Современные пророки: Существуют «лидеры мнений» или «визионеры», которые задают тренды в науке. Если ученый не следует популярной теме, он рискует стать изгоем или «плоскоземельщиком» в глазах коллег.
- Финансовая цензура: Гранты и финансирование часто распределяются в зависимости от того, насколько «горячей» или общепринятой считается тема исследования. Без денег ученый может продолжать преподавать, но его исследовательская карьера фактически заканчивается.
- Догматизм в теориях: Споры между сторонниками теории струн и петлевой квантовой гравитации иногда напоминают религиозные войны, где убеждения не всегда подкреплены экспериментальными данными.
Китинг напоминает о письме, подписанном 31 ученым (включая Андрея Линде), в котором критиковались альтернативные модели инфляции, что, по его мнению, напоминало действия католической церкви в 1500-х годах.
🔄 Петлевая квантовая гравитация против теории струн 44:26
Обсуждая конфликт Брайана Китинга с Карло Ровелли, Афшорди занимает дипломатичную, но скептическую позицию. Он считает, что ни теория струн, ни петлевая квантовая гравитация пока не заслуживают называться «теориями» в полном смысле слова — это лишь наборы идей.
Аргументация Афшорди:
- Отсутствие предсказаний: Ни одна из этих моделей не дает конкретных, проверяемых и фальсифицируемых предсказаний.
- Математическая красота vs Реальность: Ученые часто очаровываются математическим изяществом своих конструкций, забывая, что это еще не делает их физикой.
- Пластичность: Сторонники теорий часто меняют их параметры постфактум, чтобы те соответствовали новым наблюдениям (как в примере с «включением» противоречащих фактов в состав теории струн).
🍼 Рождение Вселенной внутри черной дыры 1:04:26
Одна из самых интригующих гипотез, обсуждаемых в книге, — возможность того, что наша Вселенная сформировалась внутри черной дыры.
Механизм этого процесса гость описывает так: Когда массивная звезда коллапсирует, она становится всё плотнее и горячее. Согласно ОТО, коллапс ничем не может быть остановлен. Однако, если материя «отскакивает» (bounce) до достижения бесконечной плотности, это может породить новую Вселенную «с другой стороны» сингулярности. В этой иерархии в нашей Вселенной могут быть миллиарды черных дыр, каждая из которых содержит собственную вселенную.
🛑 Теоремы о сингулярности и их «взлом» 58:04
Собеседники подробно разобрали теорему Борде — Гута — Виленкина (BGV), которую теологи часто используют как доказательство существования Творца. Афшорди поясняет, что теорема действительно предсказывает остановку часов в прошлом для расширяющейся Вселенной, но имеет важные лазейки:
- Сжатие: Если Вселенная до расширения проходила фазу сжатия, теорема не работает.
- Классический предел: Это классическая теорема, игнорирующая квантовые эффекты, которые становятся доминирующими в момент Большого взрыва.
Афшорди выделяет четыре постулата теорем Хокинга — Пенроуза, которые современная физика может оспорить:
- Притяжение гравитации (сегодня мы знаем о существовании отталкивающей темной энергии).
- Справедливость классической ОТО.
- Размерность пространства 3+1 (Хокинг сам допускал отсутствие измерения времени в ранней Вселенной).
- Отсутствие «машин времени» (замкнутых времениподобных кривых).
📡 Как заглянуть за «горизонт» Большого взрыва? 1:07:06
Несмотря на скепсис, Афшорди верит, что наука способна продвинуться дальше в изучении прошлого. Поскольку свет не проходит через сверхплотную раннюю Вселенную, ученым нужны другие «посланники»:
- Нейтрино: Слабо взаимодействующие частицы, которые могли бы нести информацию напрямую из момента Большого взрыва.
- Гравитационные волны: Самый мощный инструмент, способный проникать сквозь любую материю.
- Звуковые волны: Мы уже видим их отголоски в реликтовом излучении (CMB).
В завершение Афшорди подчеркивает, что даже величайшие гении, такие как Эйнштейн, совершали ошибки из-за своих предубеждений — например, отрицая квантовую механику или статичность Вселенной. Задача нового поколения ученых — уметь слушать друг друга, преодолевая барьеры между теоретиками и экспериментаторами.
