# Брайан Китинг: «Большой взрыв — это не обязательно начало всего, он мог повторяться бесконечно» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QFLgyCkfYCA Канал: Brian Keating Опубликовано: 17.01.2024 --- Современная космология переживает период переосмысления фундаментальных основ: данные телескопа «Джеймс Уэбб» заставляют ученых сомневаться в общепринятой модели возникновения Вселенной. В ходе дискуссии ведущий астрофизик Брайан Китинг и космолог Пол Дэвис разбирают сценарии, при которых Большой взрыв мог быть не уникальным событием, а лишь одним из эпизодов в бесконечной череде космических циклов. ## 🌌 От «первобытного атома» к расширяющейся Вселенной [[JUMP:05:00]] Интерес человечества к историям происхождения заложен в культуре на протяжении тысячелетий — от библейских текстов до древнеегипетской «Книги мертвых» [05:55]. Брайан Китинг подчеркивает, что сегодня наука способна делать количественные заявления о вещах, которые раньше были прерогативой теологов и философов. Эволюция научных представлений прошла через несколько ключевых этапов: * **Аристотелевская модель:** Вселенная считалась фиксированной, конечной и неизменной на протяжении вечности [07:18]. * **Механика Ньютона:** Исаак Ньютон осознавал проблему гравитационной нестабильности статичной Вселенной, так как материя обладает свойством взаимного притяжения [08:00]. * **Вклад Эйнштейна:** Альберт Эйнштейн ввел космологическую постоянную (вакуумную энергию) для стабилизации модели против гравитационного коллапса [08:41]. * **Открытие Хаббла:** Эдвин Хаббл доказал, что галактики удаляются друг от друга, что привело к отказу от идеи статической Вселенной [08:53]. Концепция Большого взрыва была впервые предложена бельгийским священником и физиком Жоржем Леметром, который в 1929 году описал «первобытный атом» [09:22]. По расчетам Леметра, этот «атом» обладал ядерной плотностью, а его размер в четыре раза превышал диаметр известной тогда Солнечной системы [09:49]. Современная космология использует обратную величину постоянной Хаббла для определения возраста Вселенной, который составляет примерно 13,8 млрд лет [10:30]. ## 🔄 Альтернативы сингулярности: когда взрывов было много [[JUMP:14:06]] Брайан Китинг утверждает, что термин «Большой взрыв» стал частью массового сознания, из-за чего многие принимают его как неоспоримый факт единственного начала [17:53]. Однако даже авторы статьи 1965 года об открытии реликтового излучения (CMB) не использовали этот термин, допуская возможность существования циклической Вселенной [18:05]. Сегодня рассматриваются четыре основные альтернативные модели: 1. **Квазистационарная модель (QSSC):** Разработана Хойлом, Бербиджем и Нарликаром. Предполагает отсутствие единого начала и медленные осцилляции Вселенной без достижения бесконечной плотности [15:19]. 2. **Конформная циклическая космология (CCC):** Модель сэра Роджера Пенроуза. Основана на математическом масштабировании, где будущее Вселенной, состоящее только из фотонов, становится началом нового цикла (эона) [19:00]. 3. **Модели «отскока» (Bouncing models):** По мнению Пола Стейнхардта и Нила Турока, Вселенная проходит через фазы сжатия и последующего расширения, сохраняя классическую структуру пространства-времени в точке перехода [19:45]. 4. **Инфляционная мультивселенная:** Предполагает наличие параллельных вселенных, каждая из которых переживает свои собственные «взрывы» и коллапсы [24:03]. По словам Пола Дэвиса, отсутствие монополии одной идеи в космологии крайне важно для развития науки, так как это мотивирует поиск новых методов проверки теорий [34:40]. ## 📡 Детектив с космической пылью: провал BICEP2 [[JUMP:26:42]] В 2014 году эксперимент BICEP2, созданный Брайаном Китингом и его командой, объявил об обнаружении первичных гравитационных волн — так называемой B-моды поляризации реликтового излучения [27:09]. Это событие было представлено как окончательное доказательство теории инфляции и существования Мультивселенной [28:30]. Однако триумф оказался преждевременным: * **Импостер-сигнал:** Через несколько месяцев выяснилось, что закрученный узор поляризации был вызван не гравитационными волнами, а межзвездной пылью Млечного Пути [28:43]. * **Роль миссии Planck:** Данные спутника Planck подтвердили, что магнитное поле нашей Галактики выравнивает частицы пыли, создавая сигнал, практически идентичный ожидаемому космологическому эффекту [28:58]. * **Вывод:** Вселенная оказалась гораздо более «грязным» (загрязненным фоновым шумом) местом, чем предполагали ученые [29:12]. ## 🏔️ Simons Observatory: новая попытка заглянуть в начало времен [[JUMP:29:42]] Для решения проблемы разделения сигнала от пыли и истинных гравитационных волн создана Обсерватория Саймонса (Simons Observatory). Это проект стоимостью $110 млн, финансируемый Фондом Саймонса, в котором задействовано около 380 специалистов [29:42]. Технические особенности проекта: * **Локация:** Пустыня Атакама, Чили, высота 5200 метров (17 000 футов) над уровнем моря [30:24]. * **Инструментарий:** Три преломляющих телескопа малого диаметра и один гигантский телескоп диаметром 6 метров [31:03]. * **Чувствительность:** Детекторы развиваются быстрее, чем предсказывает закон Мура [17:12]. Брайан Китинг объясняет, что если обсерватория обнаружит B-моду и докажет, что это не пыль, это позволит фальсифицировать (опровергнуть) квазистационарную модель, модель циклической космологии Пенроуза и модели «отскока» [31:18]. Каждая из этих теорий предсказывает отсутствие такого сигнала. ## 🌀 Мультивселенная: наука или теология? [[JUMP:31:59]] Обсуждение теории инфляции неизбежно приводит к концепции Мультивселенной. Пол Дэвис отмечает, что идея Мультивселенной имеет почти теологический подтекст, так как требует объяснения видимых свойств мира через невидимые силы [32:12]. Макс Тегмарк выделяет четыре уровня Мультивселенной [40:04]: 1. **За горизонтом:** Области Вселенной, которые существуют, но свет от них еще не дошел до нас. 2. **Другие законы и константы:** Регионы с иными физическими параметрами. 3. **Многомировая интерпретация квантовой механики:** Ветвление вселенской волновой функции (эксперимент с котом Шрёдингера), происходящее каждые 10^-36 секунды [42:09]. 4. **Математические структуры:** Гипотеза о том, что всё, что математически возможно, физически существует [43:05]. Брайан Китинг подчеркивает, что обнаружение гравитационных волн инфляции станет лишь косвенным доказательством Мультивселенной [57:41]. Он сравнивает наше положение с бактериями в чашке Петри: мы можем понимать среду своего обитания (агар-агар), но другие колонии в соседних чашках могут быть принципиально недосягаемы для нас [57:28]. ## ⏳ Проблема энтропии и стрелы времени [[JUMP:52:00]] Одним из главных возражений против циклических моделей является второй закон термодинамики. Ричард Толмен еще в 1930-х годах указывал на проблему накопления энтропии: если Вселенная сжимается и расширяется, энтропия должна расти с каждым циклом, что делает невозможной бесконечную череду одинаковых повторений [52:42]. Пол Дэвис добавляет: * Инфляция «разглаживает» Вселенную, переводя её в состояние с низкой гравитационной энтропией, что заводит космические часы заново [54:46]. * Модель Фреда Хойла пыталась обойти проблему стрелы времени через временную симметрию, где в одной половине цикла время идет «вспять» [54:17]. * Большинство современных моделей «отскока» всё еще содержат математические допущения (fudges) для решения вопроса начальных условий [54:32]. В завершение дискуссии Маулик Парих задает вопрос о неизменности законов физики. Брайан Китинг признает, что наука не знает, будут ли законы математики или физические константы одинаковыми в разных циклах или разных «пузырях» Мультивселенной [55:41]. Ландшафт теории струн допускает существование огромного количества вакуумных состояний с различными физическими параметрами [56:34].