Квантовый ум. Грань между физикой и психологией
Шрифт:
Большой Взрыв
Открытие расширяющейся Вселенной породило вопросы о том, что заставляет Вселенную расширяться. Сегодня ответом на вопрос о причинах расширения Вселенной служит теория Большого Взрыва. Наблюдения Хаббла позволяли предполагать, что Вселенная начиналась со взрыва и будет расширяться до тех пор, пока тяготение не заставит ее снова сжиматься. Когда будет израсходована энергия Большого Взрыва, вся материя, из которой состоит Вселенная, перестанет расширяться и начнет возвращаться в первоначальное состояние. Затем сила тяготения начнет сживать Вселенную, пока она не станет очень плотной. Это скопление материи будет таким плотным и массивным, что его сила тяготения будет всасывать в него все, включая фотоны света. Если фотоны света не могут излучаться или испускаться из сжатой массивной Вселенной, то такая плотная материя
Рис. 29.4.Свет, проходящий вблизи черной дыры, втягивается в нее и не может вырваться
Черные дыры невозможно видеть, поскольку для того, чтобы видеть объект, нам нужно, чтобы он светился сам или отражал свет. Если тяготение настолько сильно, что свет не может покидать объект, свет оказывается запертым там, и объект становится невидимым.
Звезды расширяются из-за взрывной атомной энергии в их массивных ядрах, но когда эта энергия выгорает вследствие исчерпания сжатого топлива, тяготение частей звезды начинает их стягивать, и звезда начинает коллапсировать. Наше солнце в конце концов выгорит и сожмется в шар радиусом около двух миль. Согласно теории Большого Взрыва, вся Вселенная, известная нам сейчас, тоже сожмется и будет занимать объем, примерно равный размеру Земли.
В настоящее время наша Вселенная все еще расширяется из первоначальной плотной, сжатой массы. Когда материя звезды коллапсирует и становится черной дырой, ее ядро становится плотнее и горячее. Когда оно становится сверхплотным, его притяжение огромно, и от звезды не может исходить свет. Затем она должна остыть, прежде чем свет сможет снова испускаться. Когда это происходит, звезды, ставшие черными дырами, снова начинают расширяться. Такова, вкратце, теория Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной4.
С момента введения этой теории вокруг нее было множество споров. Сегодня подавляющее большинство физиков соглашаются с теорией Большого Взрыва, а именно с тем, что Вселенная начиналась как черная дыра сжатой материи, в которой произошел гигантский взрыв, создавший известную нам сегодня расширяющуюся Вселенную [29] .
Согласно физической теории, сейчас Вселенная, по-видимому, находится в фазе расширения, но на другом этапе она будет коллапсировать. Ученые утверждают, что у нас есть еще пять миллиардов лет до того, как это случится. После коллапса наша Вселенная будет снова расширяться.
29
Современные теории квантовой астрофизики ставят под сомнение идею возникновения Вселенной в результате локального Большого Взрыва черной дыры. Согласно самым новейшим представлениям, первичного «огненного центра», возможно, не было – точнее, Большой Взрыв был нелокальным и «огненный центр» был в каждой точке Вселенной. Одной из причин пересмотра теории Большого Взрыва послужило открытие неравномерности так называемого реликтового или фонового излучения Вселенной, которое должно было быть одинаковым во всех точках пространства, если бы Вселенная возникла в результате локального Большого Взрыва. (Примеч. пер.)
Альтернативой теории Большого Взрыва является теория Непрерывного Творения. Проблема этой теории состоит в том, что для того, чтобы удерживать Вселенную в устойчивом состоянии, во многих ее местах должно непрерывно происходить творение. Теоретически, это непрерывное творение обеспечивало бы постоянство плотности материи на огромных расстояниях. До сих пор никому не удалось показать, что это так, и потому большинство космологов думают о гигантском изначальном огненном шаре – большом взрыве, который сейчас расширяется, но со временем будет коллапсировать [30] .
30
Массы (или плотности) видимой материи Вселенной недостаточно для поддержания ее в устойчивом состоянии. Даже с учетом невидимой или «темной материи» суммарная масса материи составляет не
более 30% расчетной величины, что привело к гипотезе о существовании во Вселенной так называемой «темной энергии», восполняющей недостающие 70%, и к теории «скалярного поля» как попытки объяснить природу этой «темной материи». Согласно авторам теории, «скалярное поле» существует в любой точке Вселенной, но не взаимодействует ни с чем, поддающимся измерению, однако способно взаимодействовать с микроскопическими квантовыми флуктуациями. Существование «скалярного поля» сделало бы теорию Непрерывного Творения вполне жизнеспособной космологической гипотезой. (Примеч. пер.)Где астрономия встречается с религией и психологией
Некоторые философы спорят с физиками и астрономами, доказывая, что сотворение должно относиться не к области физики, а к сфере теологии. В конце концов, мы не можем экспериментально воспроизвести начало Вселенной – по крайней мере пока. Некоторые люди говорят, что эта сфера должна относиться к религии, поскольку мы никогда не будем способны увидеть сам Большой Взрыв. Мы можем видеть только то, что происходило вскоре после Большого Взрыва, когда Вселенная достаточно остыла, чтобы излучать, начать свое расширение и проявиться.
Физика черных дыр исключает возможность того, что мы когда-либо будем способны видеть начало Вселенной. Начало Вселенной, если оно было, было бы невидимым. Математически это можно выразить так, что большой взрыв происходил в мнимом пространстве и времени, за пределами построений общепринятой реальности, в той сфере, где события должны были произойти, однако никогда не стать видимыми. Если Вселенная начиналась как черная дыра, то наша способность наблюдать Вселенную в общепринятой реальности имеет теоретический предел. Если мы никогда не можем видеть начало Вселенной в ОР, что тогда?
Согласно теории, мы можем видеть только фазу ее остывания, поскольку до этого излучение не могло вырываться наружу, тем самым давая информацию о том, что происходило в первые мгновения. Глядя в телескопы и видя свет отдаленных звезд, мы смотрим назад во времени, поскольку свету требуется время, чтобы дойти от этих событий до нас. Например, солнце, которое мы сегодня видим, – это солнце, каким оно было восемь минут назад во времени. Глядя дальше в пространство, мы смотрим дальше назад во времени. Когда наши телескопы станут лучше, мы сможем смотреть еще дальше и открывать галактики, которые не можем видеть с помощью сегодняшних инструментов. Возможно, к 2010 году мы сможем видеть, что происходило сразу после Большого Взрыва, и будем больше знать о том, когда начиналось время.
Для того чтобы видеть назад во времени до того момента, когда охлаждение сжатой Вселенной позволило вырваться свету и информации, нам нужны действительно мощные телескопы. Однако до тех пор, как бы ни были хороши наши телескопы, в принципе не существует способа смотреть достаточно далеко, чтобы увидеть начало Вселенной.
В следующие несколько лет новые телескопы будут показывать нам события, происходившие сразу после Большого Взрыва; мы увидим события, которые происходили в то время, когда Вселенная впервые начинала излучать. Тогда мы будем знать больше, но у нас, возможно, никогда не будет экспериментального метода, позволяющего заглянуть в черную дыру; возможно, мы никогда не будем знать точно, бесконечна Вселенная или конечна.
Чтобы видеть начало Вселенной, мы должны видеть быстрее скорости света, а такие скорости запрещены теориями Эйнштейна. При скоростях, больших скорости света, его уравнения дают мнимые числа, которые сегодняшняя физика не способна интерпретировать. Таким образом, закон, согласно которому ничто в общепринятой реальности не может двигаться быстрее скорости света, создает еще один принцип неопределенности в нашей жизни, так как говорит, что у нас никогда не будет общего мнения о том, с чего начиналась Вселенная.
Однако мы должны помнить, что пределы наблюдаемости общепринятой реальности никогда не мешали людям узнавать в необщепринятой реальности и сновидении вещи, которые происходят синхронно, до того, как они происходили. Вам может присниться вспышка на солнце еще до того, как вы это увидите восемь минут спустя.
Данте писал «Божественную комедию» за шестьсот лет до Римана и за семьсот лет до Эйнштейна. Он изучал сущность и происхождение Вселенной и видел карту, похожую на ту, что мы используем сегодня. Поэтому мы должны подозревать, что сновидящие поэты видят за пределами сигналов общепринятой реальности, ограниченных скоростью света.