Craft Journal

Вопрос о размере Вселенной всегда был предметом удивления. Недавние исследования показывают, что радиус всей Вселенной может быть в 500 раз больше, чем радиус видимой нам части. Это открытие основано на данных, полученных при изучении реликтового микроволнового излучения. Важно понимать, что говоря о размере Вселенной, ученые имеют в виду не только её радиус, но и объем. Чтобы упростить представление, можно вообразить видимую Вселенную в форме куба со стороной L. Тогда её объем будет равен L в кубе. Очевидно, что реальная форма Вселенной отличается, но для наглядности этот пример весьма полезен. Таким образом, если представить, что каждая сторона кубической Вселенной увеличивается в 500 раз, то её объем увеличится в 125 миллионов раз по сравнению с объемом видимой Вселенной. Эта математика помогает согласовать данные о размере Вселенной и дает представление о её невероятной величине.

Если отбросить идеи интеллектуального проектирования и мультивселенной, какие еще варианты у нас остаются? Конечно, мы не знаем ответа, но есть несколько других вариантов. Может быть, когда мы проникнем в самую глубину физики и раскроем теорию всего, мы обнаружим, что единственная логически последовательная Вселенная – это та, в которой мы живем. Это своего рода способ мышления XIX века. Также есть квантово-механический подход к мышлению, который говорит, что теория всего позволит существовать всем возможным вселенным, и Большой взрыв просто выбрал конкретную вселенную, которая оказалась нашей. И, согласно антропном принципу, если бы Вселенная не была благоприятна для жизни, нас бы здесь не было, чтобы говорить об этом. Таким образом, в этом случае ответ частично связан с физикой, частично с удачей и частично с антропным принципом.

Существует мнение, что изменение фундаментальных констант Вселенной может привести к созданию негостеприимных условий для жизни. Однако, несмотря на отсутствие возможности сравнения с другой Вселенной, ученые обладают значительными знаниями о взаимодействии этих констант. Например, известно, что увеличение массы электрона упростит процесс ядерного синтеза, заставляя звезды сгорать быстрее, что, в свою очередь, не даст жизни возникнуть. Это не гипотеза, а результат тщательных научных исследований. Интересный аспект заключается в том, что изменение одного параметра не является единственным возможным сценарием. Существует предположение, что одновременное изменение нескольких параметров может привести к созданию другой, также пригодной для жизни конфигурации Вселенной. Это подчеркивает, что наша Вселенная – это одна из множества возможных конфигураций, способных поддерживать жизнь. Отдельное внимание заслуживает термин "чистая энергия", часто употребляемый физиками. Этот термин, хоть и не совсем точен, обычно относится к энергетическим полям без массы, таким как фотоны и глюоны, а также к тому, во что превращаются частицы материи при очень высоких энергиях. Несмотря на свою размытость, этот термин помогает передать основную идею, избегая сложных технических деталей.

Существует мнение, что законы Вселенной идеально подходят для поддержания жизни человека, однако при ближайшем рассмотрении эта идея может показаться несколько спорной. Ведь во Вселенной преобладает пустота, а на нашей собственной планете Земле места, подобные Гавайям, встречаются гораздо реже, чем, например, пустыни и ледники Антарктиды. Этот факт может вызывать вопросы у сторонников концепции интеллектуального проектирования, но он не имеет прямого отношения к концепции тонкой настройки Вселенной в рамках физики. Тонкая настройка в физике относится не к конечным результатам, а к фундаментальным законам, которые делают жизнь возможной. Это не о том, что происходит в реальности, а о том, что теоретически возможно. Можно провести параллель с кулинарией: наличие разнообразных ингредиентов в холодильнике не гарантирует, что обед будет состоять из определенных блюд. В контексте Вселенной, тонкая настройка подразумевает возможность существования звезд, планет и жизни, но не определяет конкретные детали. Примером такой настройки является масса протона и нейтрона: они почти идентичны, с массой нейтрона, превышающей массу протона всего на 0.0014 раза. Это соотношение масс критически важно для существования нашей Вселенной. Если бы эти значения были изменены, протоны начали бы распадаться, и Вселенная превратилась бы в обширный и безликий пустырь, лишенный жизни. Таким образом, когда говорят о настройке Вселенной под жизнь, имеют в виду не конкретные условия на отдельных планетах или для отдельных существ, а общий потенциал для существования жизни.

Вопрос о существовании тёмной антиматерии остаётся открытым и интригующим. Наука пока не может дать однозначный ответ на этот вопрос, ведь даже само существование тёмной материи, хотя и кажется очень вероятным, до сих пор не подтверждено опытным путём. Если тёмная материя действительно существует, то её свойства пока остаются загадкой. Возможно, она аналогична обычной материи, в таком случае должна существовать и тёмная антиматерия. С другой стороны, тёмная материя и тёмная антиматерия могут быть идентичными, как фотон, который является своей собственной античастицей. Интересен также вопрос о симметрии в ранней Вселенной. В случае обычной материи, какая-то асимметрия привела к исчезновению антиматерии. Может быть, подобное произошло и с тёмной материей. Таким образом, на данный момент у ученых нет точного ответа. Переходя к другому аспекту исследований, стоит упомянуть, что открытия, проводимые в Фермилабе и Большом адронном коллайдере (LHC), не являются секретными. Все исследования в этих учреждениях полностью открыты для общественности, и ни один из сотрудников не имеет ограничений, связанных с доступом к государственной тайне. Результаты исследований публикуются в открытом доступе, а единственный "секрет", который остаётся в стенах лабораторий, - это рецепт индейкового чили от шеф-повара столовой, который остаётся неизвестным.

Мы можем исследовать, как энергия, освобожденная в результате аннигиляции кварков и антикварков после Большого Взрыва, трансформировалась и оказала влияние на формирование наблюдаемой Вселенной. В самом начале, процесс аннигиляции привел к образованию гамма-излучения, когда Вселенная была еще крошечной. С течением времени, расширяясь, Вселенная вызвала растяжение волн гамма-лучей до миллиметровых длин, которые сейчас наблюдаются как космическое микроволновое фоновое излучение (КМФИ). КМФИ представляет собой не только следы ранней Вселенной, но и ключевое доказательство теории Большого Взрыва. Это излучение пронизывает всю Вселенную, становясь универсальным свидетельством её истории. Ученые используют КМФИ для изучения различных аспектов Вселенной: от измерения энергии, содержащейся в этом излучении, до подсчета количества фотонов в нем. Интересно, что сравнение количества протонов во Вселенной с числом фотонов КМФИ показывает соотношение приблизительно в три миллиарда к одному. Это соотношение дает ученым ключ к пониманию дисбаланса между материей и антиматерией в ранней Вселенной, раскрывая нам не только её прошлое, но и некоторые аспекты её текущего состояния. Вселенная по-прежнему полна загадок и открытий, ожидающих исследователей, которые знают, как их раскрыть.