Но вполне возможны, думаем, и вселенные, во всем похожие на нашу. И когда наша станет совсем непригодной для жизни — может быть, наши запредельно далекие потомки найдут способ в одну из таких вселенных перебраться. Ну, или создадут ее сами.
371
Если успеют, конечно.
Как мы уже сказали в конце предыдущего раздела, современные данные пока не позволяют сделать однозначный выбор в пользу типа темной энергии в нашей Вселенной. И одна из кандидатур — уже упомянутая «фантомная энергия».
Тем «неприятным» ее свойством, на которое мы намекнули, является вытекающая из ее уравнения состояния (напомним, параметр уравнения состояния w меньше -i) способность увеличивать свою плотность со временем. И потому в мире, где она есть, возможен новый вариант «конца» Вселенной — так называемый Big Rip («Большой Разрыв»). За конечное время (в некоторых моделях — «всего» несколько десятков миллиардов лет) размеры Вселенной и при этом ее плотность возрастают до бесконечности.
Так что столь же бесконечные силы «разрывают» на части все — начиная от скоплений галактик, заканчивая субатомными частицами. Впрочем, так как для разрыва, например, галактики бесконечные силы отнюдь не требуются — их разорвет «немного» раньше.
Космологами придуманы и другие возможные типы космологических катастроф, которые, правда, являются более «слабыми». Так что субатомные частицы, например, как с энтузиазмом отмечают исследующие эти варианты ученые, имеют все шансы катаклизм пережить.
Что ж, здоровый (или нездоровый — это уж как посмотреть) цинизм ученым тоже отнюдь не чужд.
Впрочем, не будем уподобляться персонажу анекдота, на лекции по астрономии облегченно переведшему дух, узнав, что наше Солнце погаснет через 5 миллиардов, а не через 5 миллионов лет, как ему поначалу послышалось. Вернемся к более насущным вопросам и поговорим о космологической постоянной.
После ослепительных картин рождения Вселенной, вопрос этот может показаться даже несколько мелковатым, но, уверяем, космологов он волнует гораздо больше, чем величественное, но сильно гипотетическое здание той же Мультивселенной.
372
Что же такое космологическая постоянная?
Казалось бы, ответ уж был дан — так проявляется действие физического вакуума. Увы, если начать разбираться глубже, то к «ответу» этому возникнет очень, очень много новых вопросов.
Например, можно подсчитать ожидаемую плотность энергии физического вакуума. Вакуум представляет собой, как мы уже говорили, наинизшее состояние всех квантовых полей. Любое квантовое поле можно представить в виде совокупности квантовых осцилляторов — до некоторой степени (в математическом, конечно, смысле) «похожих» на обычные маятники и характеризующиеся «частотой» своих «колебаний». В силу законов квантовой физики у этих осцилляторов существуют так называемые «нулевые» колебания, т. е. даже в своем наинизшем состоянии осциллятор обладает некоторой энергией.
Таким образом, энергию вакуума получить очень легко — мы возьмем и просуммируем все эти «минимальные» энергии всех квантовых осцилляторов со всеми возможными частотами, т. е. суммируем от нулевой частоты до бесконечной и получаем... бесконечность.
М-да, как-то неловко получилось, не правда ли? Ведь такой вакуум через гравитационное воздействие будет оказывать гигантское — собственно, тоже бесконечное влияние на Вселенную.
Разумеется, эту плотность энергии можно попробовать как-то ограничить. Но первое приходящее на ум ограничение — планков- ская плотность энергии — делу помогает не сильно. Бесконечность или около 5 х ю93 г/см3 — прикладная разница невелика.
Еще можно ограничить предельный размер колебаний размером Вселенной. Увы, это тоже проблему не решает. Ведь плотность энергии, соответствующая космологической постоянной (порядка 7 х 1о_3° г/см3, как мы уже говорили), более чем на 120 порядков (в ю120 раз!) ниже планковской.
Можно придумать механизм, который как-то ограничивает или компенсирует энергию вакуума, или тем или иным способом не позволяет ему влиять на эволюцию Вселенной — но очень трудно дать разумное объяснение, почему эта компенсация на
373
столько «виртуозна», т. е. не полная, а оставляющая крохотную «утечку».
Одна из таких возможностей на первый взгляд возникла в так называемой «теории бран», являющейся одним из вариантов теории суперструн. «Брана» — это сокращение от слова «мембрана», и в рамках этой теории не все остальные пространственные измерения, кроме трех, компактифицировались к планковским размерам. Еще одно, например (но не обязательно одно) «сжалось» не до конца, «остановившись» на достаточно макроскопических размерах — порядка миллиметра или даже больше.