В новом выпуске своего подкаста астрофизик и популяризатор науки Брайан Китинг (Brian Keating) вместе с легендарным Нилом Деграссом Тайсоном (Neil deGrasse Tyson) обсудили фундаментальные вопросы устройства мироздания. В центре дискуссии оказались природа темной энергии, возможность существования пульсирующей мультивселенной и загадки реликтового излучения, которые ставят в тупик даже искушенных любителей космологии.
🌌 Вселенная как «пространственно-временная жидкость» 0:00
Одной из самых интригующих тем обсуждения стала аналогия между тканью космоса и жидкостью. Отвечая на вопрос о том, не расширяется ли Вселенная из-за того, что она «заполняется» некой субстанцией, Брайан Китинг пояснил природу темной энергии.
- Уравнение состояния: Темная энергия обладает специфическим «уравнением состояния» — математическим отношением между её давлением и плотностью . В отличие от воды, которая сопротивляется сжатию, эта космическая субстанция ведет себя парадоксально: при попытке сжатия она «затягивает» внутрь, действуя как антигравитационная сила .
- Терминология: Ученые сошлись во мнении, что использование термина «пространственно-временная жидкость» (Space-Time fluid) допустимо для описания темной энергии, если под этим подразумевается математическая модель, а не физические свойства воды .
- Ускорение: Нил Деграсс Тайсон подчеркнул, что Вселенная не просто расширяется, а делает это с ускорением (космическое ускорение) . Темная энергия ответственна за то, что скорость этого процесса увеличивается каждый день.
📡 Проект BICEP и поиски инфляции 1:56
Брайан Китинг рассказал об истории своего проекта BICEP (Background Imager of Cosmic Extragalactic Polarization), начатого еще в 2001 году . Целью эксперимента был поиск сигналов инфляции — сверхбыстрого расширения Вселенной в первые мгновения её жизни.
- Гравитационные волны: Согласно предсказаниям Эйнштейна, инфляция должна была оставить после себя «рябь» в пространстве-времени — гравитационное излучение . Китинг пояснил, что такие детекторы, как LIGO, не могут их зафиксировать из-за их слабости; их можно обнаружить только через отпечатки на реликтовом излучении (CMB) .
- Драма 2014 года: В 2014 году команда BICEP объявила об обнаружении следов инфляции, однако позже выяснилось, что сигнал был вызван обычной космической пылью в нашей Галактике . Китинг иронично заметил: «Мы обнаружили пыль на собственном носу».
- Simons Observatory: Сейчас Китинг руководит новым проектом — Обсерваторией Саймонса (названа в честь инвестора и математика Джима Саймонса) . Ожидается, что это будет самый продвинутый эксперимент по изучению реликтового излучения в истории .
🔄 Циклическая Вселенная и «запертые» галактики 4:15
Собеседники обсудили альтернативы теории инфляции и проблему границ видимой Вселенной.
По мнению Брайана Китинга, существует вероятность циклической модели космоса (Big Bounce), где Вселенная бесконечно коллапсирует и рождается заново . Это позволяет избежать некоторых теоретических проблем «проблемы мультивселенной», предполагая, что время может быть тем самым высшим измерением, в котором происходят эти циклы .
Особое внимание уделили концепции «космического горизонта»:
- Изоляция: Китинг утверждает, что около 97% объема Вселенной «каузально дисконнектировано» от нас . Это означает, что мы никогда не сможем связаться с этими областями или долететь до них.
- Парадокс видимости: Хотя мы можем видеть свет от древних галактик, испущенный миллиарды лет назад, сами эти объекты сейчас могут удаляться от нас быстрее скорости света . Мы видим их прошлое, но не имеем доступа к их настоящему.
🕳️ Черные дыры как фабрики пространства? 8:48
В завершение встречи была рассмотрена гипотеза зрительницы о том, что материя в черных дырах может «разрываться» и превращаться в новое пространство, вызывая общее расширение Вселенной .
Ученые встретили эту теорию со скепсисом. Брайан Китинг отметил, что хотя некоторые физики и предполагают рождение времени внутри сингулярности, проверить это невозможно . Любая информация или вещество, созданные за горизонтом событий, остаются там навсегда. Даже если «излучение Хокинга» существует, оно настолько слабое, что его обнаружение на практике сейчас кажется невозможным .
