|
В инфляционной теории ложный вакуум - то ничто, из которого возникла Вселенная, - чрезвычайно однороден. Однако и в самой однородной «пустоте», если верны квантовые законы (а еще не обнаружено ни одного случая, когда эти законы нарушались бы!), неизбежно возникают флуктуации, поскольку действует принцип неопределенности. Флуктуации должны были возникать и в ложном вакууме, а инфляция эти флуктуации растянула в пространстве. Большой взрыв закрепил флуктуации в виде незначительной разницы в плотности и температуре возникшего вещества. Если теория верна, то сейчас первичные флуктуации должны проявлять себя как слабые вариации температуры и яркости реликтового микроволнового излучения. Более того, теория инфляции позволяет рассчитать величину флуктуации, и, следовательно, их можно попытаться обнаружить в реально наблюдаемом микроволновом фоне.
Первые наблюдения, проведенные в восьмидесятые годы прошлого века, были недостаточно чувствительны, и реликтовый фон представлялся ровной, без пятнышек, скатертью, покрывавшей все небо. Инфляционная теория предсказывала, что величина флуктуации должна составлять всего лишь одну стотысячную от яркости излучения. И можно представить волнение теоретиков, когда запущенный в 2006 году спутник WMAP действительно стал сканировать реликтовый фон с такой чувствительностью. Если бы флуктуации фона обнаружить не удалось, удар по теории инфляции был бы таким тяжелым, что, возможно, пришлось бы придумывать другое объяснение современному состоянию Вселенной. Но все не просто обошлось: наблюдения подтвердили предсказания теории инфляции с точностью, на которую теоретики даже не надеялись. После полета WMAP у физиков исчезли сомнения в том, что Большому взрыву предшествовал чрезвычайно краткий период безудержного расширения ложного вакуума - пустого, по сути, пространства. Теория инфляции победила, и в правоте ее сейчас нет сомнений у подавляющего большинства физиков. Предсказания этой теории оправдываются с потрясающей точностью: и то, что Вселенная плоская, и то, что она однородна на больших масштабах, и то, что существует микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва, и то, что в микроволновом фоне есть предсказанные флуктуации плотности и температуры. Хорошая теория не может быть правильной в одном и неправильной в другом. Если из теории следуют, скажем, два вывода, а пока удалось подтвердить один, это не означает, что второй, пока неподтвержденный, можно объявить неверным - тогда придется и всю теорию считать неправильной! А из теории следует, что, во-первых, однажды начавшись, инфляция продолжается вечно и, во-вторых, в раздувающемся вакууме все время возникают «островки» вакуума обычного, постоянно происходят Большие взрывы, рождаются новые вселенные. Может случиться, что две «соседние» вселенные расширяются одна навстречу другой. Тогда они могут столкнуться, и, наблюдая микроволновый фон, мы, по идее, можем увидеть следы столкновения миров. Выглядеть это должно как большое «пятно» в микроволновом излучении (не мелкая флуктуация, появление которой объясняется квантовыми эффектами, а большое пятно размером в несколько градусов). Подобные пятна действительно были обнаружены в 2011 году на картах микроволнового фона, полученных по данным спутника «Планк». Теория бесконечной и хаотической инфляции подтверждается наблюдениями с такой точностью, какой до сих пор не было в космологической науке. Да и вообще, в астрофизике немного можно найти теорий, столь успешных и соответствующих реальности. Космологи уже лет двадцать не спорят о том, произошел ли Большой взрыв в конце периода безудержного расширения пространства. Обсуждения ведутся на гораздо более глубоком уровне. Например, теория утверждает, что во первые мгновения после Большого взрыва должно было возникнуть мощнейшее гравитационное излучение. За миллиарды лет это излучение, как и микроволновый фон, ослабло на много порядков, и зафиксировать его прямыми наблюдениями пока невозможно. |
