Лоуренс Максвелл Краус - Таємниці походження всесвіту

перехід, на відміну від багатьох інших варіантів майбутніх можливих фазових переходів у нашому всесвіті, не призведе до зміни спостережуваних властивостей жодної відомої частинки природи на скільки-небудь помітну величину. Тож плюсом цієї моделі є те, що, якщо вона правильна, відомий нам усесвіт може вижити.

Проте святкувати було б передчасно. Незалежно від подібних міркувань відкриття бозона Хіггса викликало до життя привид значно менш оптимістичного варіанта. Тоді як майбутнє, у якому спостережуване прискорення всесвіту триває вічно, є жалюгідним майбутнім для життя й здатності продовжувати зондувати всесвіт (оскільки кінець кінцем усі галактики, які ми наразі спостерігаємо, віддаляться від нас зі швидкістю, більшою за швидкість світла, і зникнуть із нашого обрію, залишивши всесвіт холодним, темним і значною мірою порожнім), майбутнє, яке може постати внаслідок існування поля Хіггса з масою в 125 мас протона, може бути набагато гіршим.

Якщо на мить припустити, що на вищих енергіях Стандартна модель не доповнюється купою нових речей, то обрахунки показують, що за маси бозона Хіггса, яка збігається з допустимим діапазоном для спостережуваного БХ, наявний конденсат поля Хіггса балансує на самому краєчку нестабільності й може змінити своє поточне значення на зовсім інше, що асоціюється з більш низькоенергетичним станом.

Якщо такий перехід відбудеться, звична матерія, як ми її знаємо, змінить форму, і галактики, зірки, планети та люди, радше за все, щезнуть, наче той крижаний кристал теплого сонячного ранку.

Для любителів жахів було запропоновано ще один, іще страшніший варіант. Не виключене існування нестабільності, яка спричинить необмежене зростання величини поля Хіггса. Унаслідок цього зростання енергія, що міститься в еволюційному полі Хіггса, може стати від’ємною. Це може спричинити колапс усього всесвіту в ході катастрофічного дзеркального відображення Великого вибуху – Великого розчавлення. На щастя, дані свідчать не на користь такого варіанта, яким би поетичним він не виглядав.

Щодо сценарію, у якому все, що ми бачимо, зникає внаслідок раптового переходу поля Хіггса в новий основний стан, хочу наголосити, що виміряна зараз маса бозона Хіггса свідчить на користь стабільності, проте її значення достатньою мірою невизначене, щоб зрештою опинитися як по один, так і по інший бік цієї межі, або породжуючи стабільний за всіма ознаками вакуум, у якому ми квітнемо нині, або ж свідчачи на користь такого переходу. Мало того, цей сценарій ґрунтується на обрахунках у рамках самої лише Стандартної моделі. Будь-яка нова фізика, яку, можливо, буде відкрито в LHC чи подальших колайдерах, може повністю змінити цю картину, стабілізуючи нестабільне натомість поле Хіггса. Оскільки ми цілком упевнені, що нова, іще не відкрита фізика існує, на цей момент немає жодних підстав для відчаю.

Якщо ж цього мало, аби втішити тих, хто все одно боїться, що в підсумку світ очікує більш жалюгідний з описаних варіантів майбутнього, ті самі обрахунки, які свідчать, що таке може статися, також свідчать, що наша поточна метастабільна конфігурація реальності ще протримається впродовж не просто мільярдів, а мільярдів мільярдів мільярдів років.

Хай би як ми переймалися майбутнім, зараз слушний момент іще раз підкреслити, що всесвіту абсолютно начхати, що нам подобається й чи ми з вами виживемо. Його динаміка розгортається незалежно від того, існуємо ми чи ні. З цієї причини мене дивним чином вабить описаний вище сценарій судного дня. У цьому випадку карколомний випадок, якому ми завдячуємо нашим існуванням, – себто конденсація поля, яке уможливило поточну стабільність матерії, атомів та самого життя, – виявиться короткочасною дещицею везіння.

Описані вище уявні науковці, що живуть на гребені крижаного кристала на віконному склі, спершу відкрили б, що один із напрямків у їхньому всесвіті дуже особливий (що, без сумніву, святкували б теологи цього суспільства як приклад Божої любові). Копаючи глибше, вони могли б виявити, що ця особливість є просто випадковістю, оскільки можуть існувати інші крижані кристали, у яких перевага надається іншим напрямкам.

Так і ми відкрили, що наш усесвіт з усіма своїми силами, частинками та дивовижною Стандартною моделлю, наслідком якої є напрочуд щасливий випадок розширюваного всесвіту із зірками, планетами й життям, здатним у ході еволюції виробити свідомість, також є простою випадковістю, яка стала можливою тому, що на самому світанку всесвіту поле Хіггса конденсувалося саме так і не інакше.

І хоча уявні науковці на гіпотетичному крижаному кристалі можуть святкувати свої відкриття, як це зазвичай робимо ми, вони можуть і гадки не мати про те, що ось-ось зійде Сонце, і незабаром їхній крижаний кристал розтане, і будь-які сліди їхнього короткого існування щезнуть без сліду. Чи зробило б це емоції від їхнього короткого існування менш захопливими? Звісно, що ні. Тож, якщо наше майбутнє таке ж скороминуще, ми можемо принаймні дістати задоволення від нашої карколомної подорожі та насолоджуватися кожним аспектом найвидатнішої оповіді з коли-небудь розказаних – поки що.

Епілог
Скромність космічного масштабу

Бо ти порох, і до пороху вернешся.

Буття 3:19

«Вміють тут плакать над горем, бідою журитись людською».

Так писав Вергілій, створюючи перший видатний епос класичної ери. Я обрав саме ці слова як епіграф до цієї книги, оскільки оповідь, яку я хотів розповісти, не лише містить рівно стільки ж драматизму, людських трагедій та захвату, а й, зрештою, має аналогічну мету.

Чому ми займаємося наукою? Звісно, почасти заради здатності краще керувати навколишнім середовищем. Завдяки кращому розумінню всесвіту ми можемо точніше передбачати майбутнє та будувати пристрої, здатні змінити майбутнє, – маю надію, на краще.

Проте я переконаний, що в остаточному підсумку ми воліємо займатися наукою через первісне прагнення кращого розуміння нашого походження, нашої смертності та, зрештою, самих себе. Ми жорстко запрограмовані виживати шляхом розв’язання загадок, і ця еволюційна перевага з плином часу надала нам розкіш хотіти розв’язувати будь-які загадки, навіть менш нагальні за питання пошуку їжі чи втечі від лева. А хіба може бути загадка, спокусливіша за загадку нашого всесвіту?

Людство не мало вибору щодо своєї еволюції. Так сталося, що ми живемо на планеті віком 4,5