Загадки Вселенной не являются чем-то необычным; напротив, эксклюзивным можно считать как раз то, что нам известно о мире за пределами Земли. Впрочем, интересное и необъяснимое не становится от этого менее привлекательным и интригующим.
Антиматерия
Начать разгадывать загадки космоса и Вселенной лучше с вопроса об антиматерии и о том, почему же её не удаётся обнаружить.
Антиматерия, или антивещество, это вещество, состоящее из античастиц, вступающее с веществом в реакцию аннигиляции, то есть выделения огромного объёма энергии. Подсчитано, что при взаимодействии одного килограмма вещества с одним килограммом антивещества объём выделенной энергии будет лишь немногим уступать энергии, выделившейся при взрыве самой мощной из активированных на данный момент ядерных бомб. Согласно доминирующим научным теориям, структура антивещества идентична структуре вещества и количество антиматерии во Вселенной должно быть равно количеству материи.
В лабораторных условиях антивещество получают уже полвека, хотя и в крайне ограниченных количествах (производство лишь одного грамма антиматерии потребовало бы затрат в 60 триллионов долларов). А вот в естественных условиях антиматерия не обнаружена ни в одном из известных уголков Вселенной – и это весьма настораживает учёных, которым не слишком хочется пересматривать устоявшуюся картину мироздания.
«Тёмная» материя
Ещё один загадочный вид материи нашего мира это «тёмная» материя. Такое название получила предполагаемая, то есть существующая только в теориях учёных, форма вещества, которая никак не взаимодействует с электромагнитным излучением. О том, что такая форма вещества должна существовать во Вселенной, говорят логические выводы из многих наблюдений за развитием различных космических систем, от планет до галактик. Допущение её существования позволило бы решить многие вопросы – однако существует как минимум два загадочных места в данной гипотезе:
- во-первых, отсутствие реакции на электромагнитное излучение делает невозможным непосредственное обнаружение тёмной материи, вычислить её можно лишь по косвенным признакам;
- во-вторых, в настоящее время расчёты специалистов показывают, что количество имеющегося вещества намного меньше, чем его должно было быть от момента формирования мироздания и по сей день в условиях расширения Вселенной. Свободное место в этих расчётах как раз и должна занять «тёмная материя», решившая бы проблему «скрытой массы».
Теория Большого взрыва
Неудивительно, что Вселенная ставит перед наукой огромное количество вопросов. До сих пор вызывает споры сама проблема возникновения мира.
Сейчас наиболее обоснованной в научном мировоззрении является знаменитая теория Большого взрыва. Суть её заключается в предположении, что Вселенная сформировалась около 14 миллиардов лет назад из одной единственной микрочастицы (точки), в которой была «сжата» вся имеющаяся материя. Соответственно, температура и давление в этой точке были невероятными. Затем произошёл некий флуктуационный скачок, после чего выделилась огромная энергия и сформировалась Вселенная. Собственно, учёные худо-бедно могут ответить на вопросы, что происходило после этой флуктуации (или Большого взрыва). Но вот дать обоснованное разумное заключение, что представляла собой эта точка до энергетического всплеска и что стало причиной таких изменений, они не в состоянии.
Теорию Большого взрыва весьма доброжелательно воспринимают представители традиционных монотеистических религий, так как она в общих чертах совпадает с идеей творения мира Богом «из ничего».
Гипотеза Большого разрыва
О Большом взрыве слышали почти все, а вот гипотеза Большого разрыва пользуется куда меньшей известностью. Как ясно из названия, это предположение о событии, противоположном Большому взрыву, то есть о настоящем конце света как о прекращении существования Вселенной в нынешнем виде.
Данная гипотеза основана на допущении, что наблюдаемое расширение Вселенной будет и дальше ускоряться. В определённый момент это ускорение должно достигнуть и превысить скорость света. За скоростью же света не действуют никакие фундаментальные взаимодействия (гравитация, электромагнитное излучение сильное и слабое взаимодействия). Следовательно, Вселенная перестанет существовать. Согласно расчётам, это может произойти примерно через 22 миллиарда лет, а необратимые изменения начнутся за пару миллиардов лет до того.
Кротовые норы
Тех, кто посмотрел фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар» (2014), наверняка испытали повышенный интерес к такому феномену Вселенной как «кротовые норы». Именно посредством такой норы главные герои фильма отправились в космическое путешествие в поисках планеты, предназначенной стать новым домом для человечества вместо погибающей Земли.
В действительности кротовые норы существуют пока что только в гипотетических расчётах физиков и астрофизиков. Ни одного реального объекта с такими характеристиками пока не обнаружено. Вместе с тем механизм кротовых норм соответствует современным научным представлениям. По сути это туннель, возникающий вследствие искривления космического пространства и времени. В свою очередь, это искривление является следствием воздействия экзотической материи – также пока что теоретической формы вещества, которая должна обладать отрицательной энергией, то есть иметь отрицательный гравитационный потенциал.
Если кротовые норы действительно существуют, то это единственный реальный способ не только для путешествий во времени, но и для межзвёздных путешествий в другие галактики, так как они позволяют преодолеть ограничения, налагаемые скоростью света.
Чёрная и белая дыры
Если чёрная дыра это область, затягивающая в себя всю материю, то белая дыра, напротив, область, в которую ничто не может проникнуть, включая частицы света. Белая дыра как бы отталкивает от себя всё, что к ней приближается.
Некоторые физики предполагают, что белые дыры формируются по принципу баланса с чёрными дырами – если в какой-то галактике сформировалась чёрная дыра, в другой появится белая. Другие учёные полагают, что возникновение белых дыр является миниатюрным повторением сценария Большого взрыва, и такие области во Вселенной исчезают очень быстро после своего возникновения. Третьи считают, что белые дыры это эволюционная стадия чёрных дыр, то есть со временем чёрные дыры преобразуются в белые. Многие же учёные вообще уверены, что белых дыр не существует и не может существовать.
Александр Бабицкий
