вакуум – это абсолютное ничто (поэтому мы и называем его вакуумом), способное быть абсолютно всем, подобно утробе материи, которая одновременно бесплодна и плодородна.
Если это парадоксальное определение звучит сверхъестественно, то так оно и есть. Однако оно подкреплено квантовой физикой, высоко ценимым венцом современной физики. Поэтому, несмотря на кажущуюся мистику, мы, ученые, относимся к нему очень серьезно. У нас даже есть модный интеллектуальный способ описания противоречивости квантового вакуума. Мы говорим, что ничто нестабильно. Согласно этой гипотезе, если подождать достаточно долго, то ничто неизбежно превратится в нечто – даже в целую Вселенную.
Для пущей убедительности мы дали этой фантастической идее трезво звучащее научное название: стандартная космологическая модель. Ее также называют стандартной космологической моделью Большого взрыва, или (по техническим причинам, которые я не буду здесь рассматривать) моделью лямбда-CDM (Cold Dark Matter – холодная темная материя).
Долгое время я, как добросовестный ученый, шел на поводу у толпы. Да, говорил я себе, стандартная космологическая модель полностью отвечает на вопрос, как появилась наша удивительная, в основном невидимая Вселенная.
Даже сегодня я подчеркиваю, что стандартная космологическая модель подтверждается убедительными физическими доказательствами и уравнениями, которые я нахожу невероятно красивыми, взять хотя бы эти:
Если вы не любитель математики, не пугайтесь уравнений в этой книге, просто восхищайтесь ими, как восхищаются произведениями искусства, – они являются ярким свидетельством гениального замысла Бога.
Но со временем я понял, что у стандартной космологической модели есть серьезные проблемы, которые с той поры, когда я был магистрантом, лишь усугубились. Фактически космология сегодня находится в состоянии кризиса.
Позвольте мне объяснить.
В широком смысле стандартная космологическая модель – это соединение двух величайших интеллектуальных достижений: общей теории относительности и квантовой физики.
Общая теория относительности дает наилучшее научное объяснение гравитационной силе и всем объектам космического масштаба, которыми она управляет: планетам, звездам, звездным системам, галактикам, скоплениям и сверхскоплениям галактик, квазарам, пульсарам, быстрым радиовсплескам, сверхновым, черным дырам, белым дырам и т. д.
Квантовая физика наилучшим образом объясняет три другие известные силы – электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействие, а также все объекты атомного и ядерного размера, в которых они проявляются: химические элементы, электроны, протоны, нейтроны, кварки, глюоны и т. д. и т. п.
Первое красивое уравнение, которое я представил выше, – это уравнение Эйнштейна, центральная часть общей теории относительности. Второе уравнение описывает квантовый вакуум – центральное понятие квантовой физики.
Так