Распад вакуума при конце Вселенной
Распад вакуума при конце Вселенной
Наша любознательная идея залетела в немыслимо дальнее будущее. В таких долгих полетах всегда можно столкнуться с кое-чем непредусмотренным. Пока у нас речь шла о процессах, которые вытекают из накрепко установленных физических законов, но в дальнейшем возникнут физические условия, труднодоступные нам в опыте (сверхнизкие температуры, малые плотности и т. д.), и полностью может быть проявление сил, появление процессов, совсем нам пока неведомых. А эти силы и процессы могут в корне поменять ситуацию.
Вот один из таких вероятных процессов — распад вакуума, его перевоплощение в расширяющейся Вселенной в реальное вещество. В прошедшем, в упоминавшуюся уже эру 10~34 секунды после начала расширения, вакуум — “неверный вакуум”, как мы его называли, — возможно, уже распался, порождая частички и античастицы огромных энергий. Эта энергия соответствовала температуре 1027 Кельвинов, а плотность вещества составляла 1074 г/см3.
В современном вакууме (в том, что в просторечии именуется пустотой), тоже, может быть, заключена некая плотность энергии. Но, как мы лицезрели в разделе “Гравитация пустоты”, она если и есть, то очень мала и соответствует плотности массы менее чем 10~28 г/см3, а может быть, даже значительно меньше. Найти такую плотность даже в астрономических наблюдениях очень тяжело. Теория считает вероятным, что плотность массы вакуума в дальнем будущем скачком перейдет в реальные частички и античастицы, давая начало новым физическим процессам Родившееся при всем этом вещество будет, естественно, разреженным, но все таки несоизмеримо более плотным, чем оставшееся к тому времени рассеянное вследствие расширения Вселенной “наше” вещество Схожий “фазовый переход” вакуума может быть очень значимым для судеб Вселенной Так, в принципе этот переход может приостановить расширение Вселенной и поменять его сжатием Вновь появившийся при всем этом “сверхистинный вакуум” будет владеть гравитационными качествами притяжения, а не отталкивания, как “неверный вакуум” Ясно, что если расширение Вселенной сменится сжатием, то при всем этом вся нарисованная нами картина грядущего Вселенной поменяется в корне
И очередное замечание Рисуя будущее Вселенной, мы подразумевали, что нейтрино всех видов не владеют массой покоя, другими словами представляют собой излучение. Предполагалось также, что эти частички подобно фотонам имеют массу только поэтому, что всегда движутся со световой скоростью, а их масса покоя равна нулю Но, как мы лицезрели в главе “Нейтринная Вселенная”, может быть, масса покоя нейтрино не равна нулю
Воздействия этого факта на будущие судьбы Вселенной могут быть двойственного рода Если масса покоя нейтрино очень мала, скажем, в сотки тыщ раз меньше массы электрона, то тяготение, создаваемое этой частичкой в масштабах Вселенной, тоже сильно мало и не оказывает сейчас никакого деяния на темпы расширения Но в отдаленном будущем плотность массы нейтрино будет падать не так стремительно, как плотность массы фотонов, а так же, как плотность массы обыденных частиц, и в электронно позитронной плазме будет неизменная малая примесь нейтрино (и антинейтрино), имеющих массу покоя
Если же окажется, что масса покоя нейтрино близка к предсказываемому верхнему вероятному лимиту (приблизительно 0,00005 массы электрона), то суммарная масса всех этих частиц во Вселенной получится очень большой, а средняя плотность вещества превзойдет критичную (10-29 г/см3), и в дальнейшем тяготение нейтрино приостановит расширение Вселенной Это может случиться еще ранее, чем распадется все ядерное вещество, и даже ранее, чем погаснут все звезды Тогда в дальнейшем Вселенную ждет сжатие, разрушение при всем этом небесных тел, появление вновь сверхплотного сверхгорячего вещества со сверхбурными физическими процессами
Видите ли, в любом вероятном сценарии эволюции Вселенной ее будущее представляется захватывающе увлекательным и разнообразным
Правда, во всех вариантах в отдаленном будущем Вселенная будет совершенно не похожа на окружающую нас сейчас Или это состояние очень разреженное и прохладное, или очень плотное и горячее.
Ну что все-таки Мы это должны верно осознавать Вселен ная эволюционирует безпрерывно Прошедшее ее было весь ма типичным и не схожим на истинное Будущее также будет очень хорошим от всего, что мы лицезреем сейчас Нужно также верно осознавать, что при всем этом в дальнейшем нет ничего фатально неминуемого для разумной жизни в широком смысле этого слова. За жалкий (по сопоставлению с эволюцией Вселенной) период цивилизации людская идея завладела многими тайнами природы, принудила ее законы служить человеку.
Если мы будем довольно благоразумны, чтоб сберечь жизнь на Земле в нашу эру бурных соц потрясений, то тяжело вообразить, какого научного могущества мы достигнем через 100, тыщу, миллион, а тем паче млрд лет. Человек (снова же в широком смысле слова) научится использовать для собственного блага все законы эволюции Вселенной, научится управлять ими. Было бы наивно считать, что Вселенная приготовила на все времена для населения земли благодатные “оранжерейные” условия для существования. “Мы не должны ожидать милости от природы. Взять их у нее — наша задачка”. Эти слова известного естествоиспытателя, — гордые слова, достойные населения земли. Естественно, при осуществлении схожих задач в масштабах Вселенной совсем заного обернутся трудности охраны природы и другие. Но непременно то, что будущее общество отыщет методы их решить.
Желаем снова напомнить, что, конечно, суровые конфигурации во Вселенной (по сопоставлению с сегодняшним ее состоянием) во всех случаях могут начаться очень не скоро не только лишь в прозаических, да и астрономических масштабах, как минимум через 10-ки, а может быть, тыщи млрд лет. Это во много раз больше сегодняшнего возраста видимой нами Вселенной, которой никак не больше 10— 20 млрд лет от начала расширения.
Новиков И.Д.