С точки зрения здравого смысла Вселенная вообще не должна была существовать. После рождения она была слишком горячей, слишком плотной и слишком нестабильной. Любая ошибка в балансе сил - и всё либо схлопнулось бы обратно, либо разлетелось бы в пустоту, не успев создать ни одной частицы.
Но этого не произошло.
И вот здесь начинается один из самых неудобных вопросов современной физики.
Начало, которое должно было всё уничтожить
Согласно стандартной космологической модели, Вселенная началась с Большой взрыв. Это было не расширение в пространстве, а расширение самого пространства. Температура - триллионы градусов. Плотность - за пределами любого воображения.
В таких условиях:
- материя неустойчива;
- частицы мгновенно рождаются и исчезают;
- любые структуры невозможны.
По логике, эта система должна была либо немедленно схлопнуться под действием гравитации, либо разорваться слишком быстрым расширением.
Но Вселенная выбрала третий вариант.
Самое странное равновесие в природе
С самого начала расширение Вселенной оказалось точно сбалансированным. Не медленным и не быстрым. Если бы скорость расширения отличалась хотя бы на одну часть из десятков триллионов, результат был бы фатальным.
Чуть медленнее - гравитация победила бы, и Вселенная снова превратилась бы в сингулярность.
Чуть быстрее - вещество не успело бы объединиться даже в элементарные частицы.
Это не философия. Это расчёты.
Гравитация против расширения
В первые мгновения существования Вселенной шла непрерывная борьба:
- гравитация пыталась всё стянуть;
- расширение пространства разрывало всё на части.
И что удивительно - ни одна сторона не победила.
Гравитация оказалась достаточно слабой, чтобы не уничтожить Вселенную сразу.
Но достаточно сильной, чтобы позже создать галактики, звёзды и планеты.
Это крайне узкий диапазон параметров.
Почему вакуум не разорвал всё
Согласно квантовой теории, вакуум - это не пустота, а кипящая среда. В первые моменты Вселенной квантовые флуктуации могли легко разрушить любое равновесие.
Но вместо этого:
- флуктуации стали семенами будущих галактик;
- хаос не уничтожил структуру;
- нестабильность превратилась в источник порядка.
Это противоречит интуиции, но подтверждается наблюдениями.
Антиматерия должна была всё стереть
После рождения Вселенной материя и антиматерия должны были появиться в равных количествах. По всем симметриям они обязаны были взаимно уничтожиться, оставив только излучение.
Но этого не случилось.
Материи оказалось чуть больше, чем антиматерии. Разница - ничтожно малая. Но именно она позволила остаться всему веществу во Вселенной.
Почему возник этот перекос - до сих пор неизвестно.
Почему физиков это настораживает
Современная физика не любит ответы в стиле "просто повезло". Но именно так выглядит ситуация, если честно смотреть на уравнения.
Чтобы Вселенная не распалась сразу, должны были совпасть:
- параметры расширения;
- свойства фундаментальных сил;
- поведение вакуума;
- асимметрия материи и антиматерии.
Каждый пункт по отдельности уже маловероятен.
Все вместе - выглядят как вызов нашему пониманию реальности.
Возможные объяснения
На сегодня есть только три рабочих направления, и ни одно не доказано.
Первое - мы наблюдаем единственную возможную конфигурацию, потому что в других просто некому наблюдать.
Второе - существует множество вселенных с разными параметрами, а наша - одна из редких устойчивых.
Третье - мы ещё не понимаем более глубокие законы, которые автоматически задают этот баланс.
Все три варианта неудобны.
Вывод
Вселенная не распалась сразу не потому, что так было проще.
А потому, что она балансирует на грани допустимого.
Этот баланс не гарантирован.
Он не очевиден.
И он не объяснён до конца.
Именно поэтому вопрос "почему Вселенная вообще выжила" остаётся одним из самых фундаментальных в науке.
Для читателя
Мы привыкли думать, что мир стабилен.
Но на самом деле он держится на крайне хрупком равновесии.
И возможно, самое удивительное в этой истории не то, что Вселенная возникла.
А то, что она не исчезла в первый же миг.