Уровень II — по теории инфляции

Если вам трудно было представить сверхвселенную уровня I, то попытайтесь вообразить бесконечное множество таких сверхвселенных, часть которых имеет иную размерность пространства — времени и характеризуется иными физическими константами. В совокупности они составляют сверхвселенную уровня II, предсказанную теорией хаотической вечной инфляции.

Теория инфляции — это обобщение теории Большого Взрыва, позволяющее устранить недочеты последней. Например, неспособность объяснить, почему Вселенная столь велика, однородна и плоска. Быстрое растяжение пространства в давние времена позволяет объяснить эти и многие другие свойства Вселенной. В целом пространство постоянно растягивается, но в некоторых областях расширение прекращается и возникают отдельные домены, как изюминки в поднимающемся тесте.

Появляется бесконечное множество таких доменов, и каждый из них служит зародышем сверхвселенной уровня I, которая заполнена веществом, рожденным энергией поля, вызывающего инфляцию.

Соседние домены удалены от нас так, что их невозможно достичь, даже если вечно двигаться со скоростью света, поскольку пространство между нашим доменом и соседними растягивается быстрее, чем можно перемещаться в нем. Наши потомки никогда не увидят своих двойников на уровне II. А если расширение Вселенной ускоряется, как о том свидетельствуют наблюдения, то они никогда не увидят своих двойников даже на уровне I.

Сверхвселенная уровня II гораздо разнообразнее сверхвселенной уровня I. Домены различаются не только начальными условиями, но и своими фундаментальными свойствами. Среди физиков преобладает мнение, что размерность пространства — времени, свойства элементарных частиц и многие так называемые физические константы не встроены в физические законы, а являются результатом процессов, известных как нарушение симметрии.

Хотя мы и не можем взаимодействовать с параллельными вселенными уровня II, космологи судят об их существовании по косвенным признакам, поскольку они могут быть причиной странных совпадений в нашей Вселенной. Например, в гостинице вам предоставляют номер 1967, и вы отмечаете, что родились в 1967 году. «Какое совпадение», — говорите вы. Однако подумав, приходите к выводу, что это не так уж и удивительно. В гостинице сотни номеров, и вам не пришло бы в голову задумываться о чем-либо, если бы предложили номер, ничего для вас не значащий. Если бы вы ничего не знали о гостиницах, то для объяснения этого совпадения вы могли бы предположить, что в гостинице существуют и другие номера.

В качестве более соответствующего примера рассмотрим массу Солнца. Как известно, светимость звезды определяется ее массой. Согласно законам физики, жизнь на Земле может существовать лишь при условии, что масса Солнца лежит в пределах от 1,6 х 10³⁰ до 2,4 х 10³⁰ кг. В противном случае климат Земли был бы холоднее, чем на Марсе, или жарче, чем на Венере.

Измерения массы Солнца дали значение 2,0 х 10³⁰ кг. На первый взгляд, попадание массы Солнца в интервал значений, обеспечивающих жизнь на Земле, является случайным. Массы звезд занимают диапазон от 10²⁹ до 10³² кг. Если бы Солнце приобрело свою массу случайно, то шанс попасть именно в оптимальный для нашей биосферы интервал был бы крайне мал.

Кажущееся совпадение можно объяснить, предположив существование ансамбля (в данном случае — множества планетных систем) и фактора отбора (наша планета должна быть пригодной для жизни). Такие критерии отбора, связанные с наблюдателем, называют антропными. И хотя упоминание о них обычно вызывает полемику, все же большинство физиков согласно, что пренебрегать этими критериями при отборе фундаментальных теорий нельзя.

А какое отношение все эти примеры имеют к параллельным вселенным?

Оказывается, небольшое изменение физических констант, определяемых нарушением симметрии, приводит к качественно иной вселенной — такой, в которой мы не могли бы существовать. Будь масса протона больше всего на 0,2 %, протоны распадались бы с образованием нейтронов, делая атомы нестабильными. Будь силы электромагнитного взаимодействия слабее на 4 %, не существовало бы водорода и обычных звезд. Будь слабое взаимодействие еще слабее, не было бы водорода, а будь оно сильнее — сверхновые не могли бы заполнять межзвездное пространство тяжелыми элементами. Будь космологическая постоянная заметно больше, вселенная невероятно раздулась бы еще до того, как смогли образоваться галактики.

Приведенные примеры позволяют предполагать существование параллельных вселенных с иными значениями физических констант.