Мы разгадываем тайны космоса, сфотографировали чёрные дыры, разобрались с атомами и подглядели за первыми секундами после Большого взрыва. Но чем больше узнаём, тем больше появляется вопросов, от которых даже нобелевские лауреаты чешут затылки. Вот четыре космические головоломки, которые не дают покоя учёным.
Вопрос первый: Почему вообще что-то есть, а не просто ничего?
Серьёзно, почему существует Вселенная? Почему не царит вечная пустота? Это как прийти на вечеринку, которая уже идёт полным ходом – хотя никто не посылал приглашений.
Космологи объясняют так: в начале был «инфляционный вакуум» с невероятной плотностью энергии. Представьте пружину, сжатую до предела – она распирает изнутри и расширяется всё быстрее. В случайных местах этот вакуум «лопался», как пузырь, и вся энергия превращалась в материю – звёзды, планеты, галактики. Наша Вселенная – один такой пузырёк.
Самое забавное: всё могло начаться с частицы размером с пакет сахара. Весь наш гигантский космос когда-то весил как килограмм сахарного песка на вашей кухне.
Квантовая физика допускает появление материи из ничего. Но откуда взялись сами законы физики?
Математик Эмми Нётер в 1918 году обнаружила: фундаментальные законы – это следствие симметрий пустого пространства и времени. Получается, переход от «ничего» к «чему-то» был просто превращением обычной пустоты в «структурированную» пустоту.
Физик Виктор Стенджер предложил сравнение: вода превращается в лёд, потому что лёд стабильнее. Может, Вселенная появилась, потому что «что-то» оказалось надёжнее «ничего»?
Вопрос второй: Зачем в каждой галактике сидит гигантская чёрная дыра?
Во Вселенной два триллиона галактик, и почти в каждой в центре притаилась сверхмассивная чёрная дыра. Это как обнаружить, что в каждом доме на планете в подвале живёт дракон – причём никто не знает, как он туда попал.
Самые крупные весят в 50 миллиардов раз больше Солнца. Даже наша скромная Стрелец A* в центре Млечного Пути тянет на 4,3 миллиона солнечных масс.
Обычные чёрные дыры понятны: звезда взрывается, ядро схлопывается – готово. Но сверхмассивные – загадка.
Версия первая: они росли постепенно, сливаясь друг с другом, как капли ртути. Учёные зарегистрировали гравитационными волнами слияние двух чёрных дыр – одна была слишком большой для обычной и, похоже, сама результат предыдущего слияния.
Версия вторая: гигантские газовые облака просто схлопнулись под собственным весом. Никаких звёзд, никаких взрывов.
Самая экзотическая версия: они появились сразу после Большого взрыва и стали центрами, вокруг которых собрались галактики. Не галактики породили чёрные дыры, а наоборот.
Вопрос третий: А время вообще существует?
Физик Джон Уиллер сказал: «Время – это то, что не даёт всему происходить одновременно». Но если копнуть глубже, с временем всё странно.
Мы говорим, что время течёт. Но для течения нужна точка отсчёта – река течёт относительно берега. Относительно чего течёт время? Относительно «супер-времени»? Абсурд. Течение времени – иллюзия мозга, упорядочивающего информацию от органов чувств.
Теория относительности добивает окончательно: общего настоящего не существует. Как именно идёт ваше время, зависит от скорости движения и гравитации. Космонавт стареет медленнее человека на диване. Для того, кто пролетит мимо чёрной дыры, пока пройдёт час, на Земле пролетят годы.
Возможно, времени вообще нет. Есть только последовательность событий, которые мы воспринимаем как течение. Как кино – куча неподвижных кадриков, но мозг создаёт иллюзию движения.
Вопрос четвёртый: Где, чёрт возьми, все инопланетяне?
1950 год, Лос-Аламосская лаборатория. Энрико Ферми за обедом выдаёт: «Где все?» Все поняли, о чём он.
Если миллиарды звёзд и планет, то где развитые цивилизации? Почему к нам никто не прилетел?
Физики просчитали: даже медленно путешествующая цивилизация успеет колонизировать всю Галактику быстрее, чем возраст Млечного Пути. С самовоспроизводящимися машинами – ещё быстрее.
Вывод: инопланетяне должны быть здесь. Но их нет. Это парадокс Ферми.
Объяснения:
Мы – первая разумная цивилизация в Галактике. Маловероятно, но возможно.
Мы живём в космическом заповеднике, и развитые цивилизации не контактируют, чтобы не испортить наше развитие.
Они были здесь миллионы лет назад, но следы стёрли ветер, дожди и тектоника.
Учёные из Рочестера: волна экспансии прошла мимо. Звёзды движутся, и мы просто разминулись во времени и пространстве.
Команда из Пенсильвании: никакого парадокса нет. За полвека мы исследовали объём Галактики, сравнимый с водой в джакузи относительно океанов Земли. Это как зачерпнуть стакан воды из океана и сказать: «Рыб не существует!»
Эти загадки не дают спать лучшим умам планеты. И возможно, ответы на них перевернут всё наше понимание реальности. А пока остаётся смотреть в звёздное небо, чесать затылок и продолжать искать.