В 2014 году российский ученый Алексей Старобинский стал одним из авторов главной космологической теории современности — инфляционной. Теперь это самое важное открытие в теоретической физике за последние тридцать лет. Рассказываем об этом подробнее.
За последнее время ученым удалось значительно продвинуться в понимании устройства мироздания и заглянуть в самое начало формирования Вселенной. Только если раньше точкой отсчета называли момент Горячего Большого взрыва, то сегодня наиболее реалистичной кажется другая теория: Горячему Большому взрыву предшествовала стадия Инфляции.
Одним из создателей современной теории рождения Вселенной стал российский физик-теоретик, академик РАН Алексей Старобинский. За «новаторскую теорию космической инфляции» он в 2014 году стал лауреатом одной из самых престижных премий в астрофизике — Кавли. Это было самое важное открытие в теоретической физике за последние тридцать лет, потому что оно коренным образом изменило представление ученых о Вселенной.
Алексей Старобинский признавался в интервью «Коммерсанту», что фактически работа над этой теорией началась с его дипломной работы 1971 года под руководством профессора Якова Зельдовича. «Мы занимались квантовыми эффектами в разных полях и решили применить это к гравитации — тогда считалось, что такое невозможно», — рассказывал ученый.
Впервые Алексей Александрович выдвинул свою теорию в 1980 году. С тех пор эта модель не теряет своей актуальности и согласуется с новыми экспериментальными данными. Что же теория из себя представляет? Усовершенствованная модель Вселенной подразумевает существование инфляционной стадии, в течение которой за очень малый промежуток времени размеры Вселенной увеличились на 50 порядков. В результате фазового перехода (или нескольких фазовых переходов), которым сопровождался этот процесс, произошло разделение сильного и электрослабого взаимодействий.
Как признавался Старобинский, теорию можно вывести исходя из простого житейского наблюдения о том, что энтропия (рассеивание и утрата энергии, структурности и определённости системы – прим. ред.) в мире нарастает. «Действительно, если не прилагать усилия, то никакого порядка не будет. Но вот в масштабах Вселенной этот принцип не работает: в ней порядка как раз удивительно много. Отсюда у нас возникла гипотеза, что на самом деле нынешнему состоянию предшествовало другое, когда Вселенная была еще более упорядочена и максимально симметрична», – объяснял ученый. По его словам, у ученых пока не хватает наблюдательных данных, чтобы заглянуть еще дальше в прошлое Вселенной, хотя теоретических моделей для этого — избыток.
В интервью для «Научной России» ученый признавался: «Когда мы изучаем прошлое Вселенной, наша работа напоминает труд историков и археологов. Ведь мы, так же как и они, пытаемся каждый раз сделать шаг во всё более далёкое прошлое. Да, в 1980-м г. мы узнали о возможности существования самой ранней из известных стадий эволюции Вселенной — инфляционной стадии. Но это не есть абсолютное начало всего и это не значит, что до инфляционной стадии ничего не было».
Журналисты часто спрашивают Алексея Старобинского, расстроен ли он тем, что до сих пор не получил Нобелевскую премию за свою теорию. На что ученый философски отвечает: представление о том, что Нобелевские премии дают самым умным, неправильно. «Согласно желанию самого Нобеля, она дается либо за изобретение, нашедшее практическое применение, либо за теоретические работы, на основании которых потом было сделано что-то конкретное и принципиально важное для цивилизации», — пояснил ученый. Так, два самых характерных примера, связанных с Нобелем и Нобелевской премией в этом отношении, — премия по физике, которую получил Вильгельм Рентген. Нельзя сказать, что открытие рентгеновских лучей перевернуло физику, но оно получило колоссальное применение. Ну а второй пример — это сам Нобель, который изобрел динамит.
Алексей Старобинский настроен оптимистично: «В физике за первым открытием следует, как правило, череда других и в итоге это дает практические применения. Мы будем исследовать Вселенную дальше, искать источники гравитационных волн, развивать новые оптические, радио- и нейтринные телескопы. И это даст огромный толчок для развития цивилизации в целом.