# Брайан Китинг: «Большой взрыв — это точка, где заканчивается наше невежество»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=Q46ztBDwpkU
Канал: StarTalk
Опубликовано: 16.06.2022

---

В новом выпуске программы StarTalk известный астрофизик Нил Деграсс Тайсон и физик-космолог Брайан Китинг обсуждают фундаментальные вопросы возникновения Вселенной. В центре дискуссии — доказательства Большого взрыва, механизмы космической инфляции и природа реликтового излучения, которое позволяет ученым заглянуть в прошлое на миллиарды лет.

## 🌌 Большой взрыв: где заканчивается наше невежество
[[JUMP:03:05]]

Брайан Китинг утверждает, что Большой взрыв — это наиболее точное описание событий, приведших к появлению материи, из которой мы состоим [03:18]. По мнению физика, обыватели часто ошибочно отождествляют Большой взрыв с абсолютным началом времени или происхождением Вселенной, хотя в научной среде он скорее рассматривается как «терминал» при движении назад во времени — точка, где заканчивается наше понимание физических процессов [04:10].

Ключевые тезисы о Большом взрыве:

*   **Мы — «вещество Большого взрыва»:** Брайан Китинг предлагает пересмотреть знаменитую фразу Карла Сагана «мы состоим из звездного вещества». Поскольку большая часть человеческого тела — это водород, а он образовался в первые минуты после Большого взрыва, мы в большей степени являемся продуктами самого начала времен, чем продуктами звездной эволюции [04:54].
*   **Доказательства реальности:** Главными аргументами в пользу теории остаются наличие реликтового излучения (CMB), расширение Вселенной и обилие легких элементов в космосе [03:05].
*   **Динамическая Вселенная:** До конца 1920-х годов даже Альберт Эйнштейн верил в вечную и статичную Вселенную [07:43]. Перелом произошел благодаря работам Весто Слайфера, Генриетты Ливитт и Эдвина Хаббла, доказавшим динамическую природу космоса [08:09].

## 🎈 Инфляция: космическая «искра» и 30 порядков величины
[[JUMP:10:49]]

Космологи различают обычное расширение Вселенной и процесс инфляции. По словам Брайана Китинга, инфляция — это теоретическая «добавка» к Большому взрыву, призванная объяснить, почему Вселенная выглядит столь плоской и однородной [10:22].

Механизм инфляции описывается следующим образом:

1.  **Квантовое поле:** Движущей силой процесса является гипотетическое квантовое поле — «инфлатон» (inflaton) [11:42].
2.  **Масштаб:** Спустя ничтожную долю секунды (триллионную триллионной триллионной доли) после начала, Вселенная увеличилась с размеров грейпфрута на 30 порядков величины [12:08].
3.  **Сверхсветовая скорость:** Это расширение происходило со скоростью, значительно превышающей скорость света, что не противоречит теории относительности, так как расширялось само пространство [12:21].

Китинг отмечает, что инфляция объясняет происхождение «пятен» на карте реликтового излучения: это раздутые до космических масштабов квантовые флуктуации [18:44].

## 📺 Реликтовое излучение: почему космос «шумит» в микроволнах
[[JUMP:13:54]]

Космическое микроволновое фоновое излучение (CMB) — это древнейшие фотоны во Вселенной, обнаруженные в 1965 году Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном в Холмделе, Нью-Джерси [15:49].

Физические характеристики CMB:

*   **Температура:** Средняя температура фона составляет 2,7 Кельвина (-454 градуса по Фаренгейту) [14:46].
*   **Анизотропия:** Карта реликтового излучения покрыта горячими и холодными пятнами. Разница температур между ними ничтожна — около 100 микрокельвинов [14:33].
*   **Эволюция волн:** Изначально эти фотоны имели очень малую длину волны (ультрафиолетовый диапазон), но за 13,8 млрд лет расширение Вселенной растянуло их в 1000 раз, превратив в микроволны [29:56].

Брайан Китинг объясняет, что Вселенная стала прозрачной для света лишь через 380 000 лет после Большого взрыва [25:10]. До этого момента космос представлял собой плотную непрозрачную плазму. Процесс перехода Китинг сравнивает с конденсацией пара в душе: как только горячий газ охладился достаточно, чтобы сформировались нейтральные атомы водорода, свет смог беспрепятственно путешествовать сквозь пространство [27:47].

## ⚔️ Битва за Мультиверс: научный метод под угрозой?
[[JUMP:32:07]]

Одним из побочных следствий теории инфляции является концепция Мультиверса (множественной Вселенной). Это породило серьезный конфликт в научном сообществе, который Китинг называет «битвой гиков» [35:13].

В 2017 году в журнале Scientific American вышла статья Анны Иджас, Абрахама Лёба и Пола Стейнхардта, в которой они утверждали, что инфляционная космология ведет к идее Мультиверса, где может произойти абсолютно любое событие. По их мнению, это делает теорию непроверяемой и знаменует собой «конец научного метода» [34:20]. В ответ 30 видных ученых, включая нобелевских лауреатов, опубликовали гневное письмо в защиту инфляции, настаивая на её научной обоснованности [35:00].

## 🔭 Проекты BICEP и Simons Observatory: в поисках гравитационных волн
[[JUMP:39:49]]

Брайан Китинг является одним из создателей проекта BICEP (Background Imager of Cosmic Extragalactic Polarization). Основная цель проекта — найти следы первичных гравитационных волн, возникших в момент инфляции [40:15].

*   **Ошибка 2014 года:** В 2014 году команда BICEP объявила об обнаружении этих волн, что сулило Нобелевскую премию. Однако позже выяснилось, что сигнал был вызван обычной космической пылью в нашей Галактике [41:46]. Этот опыт Китинг описал в своей книге «Losing the Nobel Prize».
*   **Simons Observatory:** Сейчас Китинг работает над новым проектом в Чили — Обсерваторией Саймонса, которая станет самым совершенным инструментом для изучения CMB и поиска квантовых флуктуаций пространства-времени [41:59].

## 🚪 Космические горизонты и «запертая» Вселенная
[[JUMP:43:17]]

В ходе блиц-опроса были затронуты темы пределов видимости и будущего космоса:

*   **Космическое ускорение:** Вселенная не просто расширяется, она делает это с ускорением из-за темной энергии [38:29]. Китинг уточняет, что темная энергия обладает странным «уравнением состояния»: в отличие от воды, при попытке сжатия она не сопротивляется, а проявляет антигравитационные свойства [39:22].
*   **Изоляция:** Из-за ускоренного расширения 97% объема наблюдаемой Вселенной уже «каузально отключено» от нас [44:33]. Это означает, что даже двигаясь со скоростью света, мы никогда не сможем достичь этих областей или получить от них сигнал. Поэтично это можно назвать «сухопутной блокадой» (landlocked) в рамках нашего космологического горизонта [45:00].
*   **Черные дыры:** На вопрос слушателя о том, может ли материя в черной дыре превращаться в пространство, Китинг ответил, что современная наука не имеет доказательств этого процесса, так как все события внутри горизонта событий скрыты от наблюдателя [47:39].

В завершение Брайан Китинг подчеркнул, что ученые имеют моральное обязательство объяснять свои открытия общественности, несмотря на скептицизм некоторых коллег, считающих популяризацию науки пустой тратой времени [36:56].