Пульсирующая Вселенная - Николай Николаевич Горькавый

Бранденбергера — Петера означает следующее: все пики и провалы в распределении неоднородностей реликтового излучения, показанные на рис. 2, связаны с классической физикой акустических колебаний и т. д. Гипотезы квантовой инфляции влияют только на самые крупные флуктуации реликтового излучения (плато, отмеченное прямоугольником на графике рис. 2).

Современная квантовая космология — это дом без единого кирпича в фундаменте. Этот дом парит в воздухе лишь одной силой убежденности. Ученые, получившие университетское образование в последние десятилетия, выросли в атмосфере веры (не побоимся этого слова), что инфлатон, ВИМПы и прочие квантовые космические чудеса — это реальные и доказанные вещи. Ведь в этой области работают тысячи ученых, а бюджеты квантово-космологических исследований исчисляются миллиардами! Могут ли все они ошибаться? Да! Примеров массовой ошибочной увлеченности в истории науки — масса (например, теория эфира). У инфляционной модели столько свободных параметров (или вариантов модели), что позволяет подгонять эту теорию практически под любой набор эмпирических данных.

Рис. 2. Спектр флуктуаций реликтового излучения как функция мультипольного момента и углового масштаба. Данные взяты из инструментов WMAP (2006), Acbar (2004), Boomerang (2005), CBI (2004) и VSA (2004). Сплошная линия соответствует теоретическому расчету в рамках космологии ΛCDM (НАСА/Научная группа WMAP). Другие космологические модели обычно дают несколько различающиеся предсказания лишь для самых крупных флуктуаций в десятки градусов (эта зона отмечена прямоугольником) и в пределах интервала ошибок

Сабина Хоссенфельдер пишет: «Теоретики вводят одно или несколько новых полей и потенциалов, которые управляют динамикой Вселенной... Существующие наблюдательные данные не позволяют сделать выбор между моделями. И если даже обнаруживаются новые данные, все еще остается бесконечно много моделей, о которых можно писать статьи. По моим оценкам, сейчас в литературе описано несколько сот таких моделей. Для каждого выбора инфляционных полей и потенциалов можно вычислять наблюдаемые величины и затем двигаться к следующим полям и потенциалам. Вероятность того, что любая из этих моделей описывает реальность, бесконечно мала — это рулетка на бесконечно большом столе. Но согласно существующим критериям качества, это первоклассная наука. Такой же поведенческий синдром возник в астрофизике, где теоретики придумывают поля для объяснения космологической постоянной... и предлагают все более сложные „невидимые сорта“ частиц, которые — может да, а может нет — составляют темную материю».

Главная проблема инфляционной космологии в том, что под ней нет базисной теории. Теория струн, которую рассматривают как самую перспективную для создания «теории всего», включая квантовую теорию гравитации, вводит сразу несколько новых пространственных размерностей (доводя общее число измерений пространства до 10 или 26). Это позволяет по-новому интерпретировать многие наблюдаемые реалии, включая элементарные частицы. Струнная теория рассматривается многими как наиболее перспективный подход и к космологии. Тем не менее теория струн, над которой уже пятьдесят лет работают сотни теоретиков, еще далека от объяснения существующих элементарных частиц, построения квантовой гравитации, а также решения проблем сингулярности или Большого взрыва. Напомним, что Эйнштейн построил ОТО за пять лет практически в одиночку. Кип Торн в книге «Будущее пространства-времени» (2002) делает следующие предсказания о теории струн: «К 2020 году физики будут понимать законы квантовой гравитации, которые будут найдены как вариант теории струн. К 2040 году мы, используя эти законы, получим достоверные ответы на многие глубокие и интригующие вопросы, включая:

• Какова истинная природа сингулярности Большого взрыва, в которой родились пространство, время и Вселенная?

• Что было до сингулярности Большого взрыва или здесь даже не было такой вещи, как „до“?

•...

• Какова истинная природа сингулярностей внутри черных дыр?»

Увы, к 2024 году, спустя 22 года после предсказаний Торна, теория струн так же далека от построения квантовой теории гравитации, как и в 2002 году, что ставит под сомнение и другие прогнозы о ней. Р. Пенроуз ввел следующую градацию гравитационно-космологических теорий («Новый ум короля», 2003):

• превосходные теории (единственный пример Пенроуза: теория гравитации Эйнштейна);

• полезные теории (единственный пример Пенроуза: теория Большого взрыва);

• пробные (неверные).

Примеров неверных теорий Пенроуз не привел, отметив, что не хочет терять друзей. Но очевидно, что к третьей категории относятся все гравитационно-космологические теории и модели, кроме ОТО и концепции Большого взрыва.

В квантовой космологии и теории струн сложилась необычная ситуация. Эти теории вытеснили всех конкурентов и обеспечили себе практически монопольное положение. Так как эти теории весьма слабо связаны с наблюдениями (как теория струн) или имеют множество параметров или версий (как теория инфляции), которые позволяют подогнать теорию под любые наблюдения (если надо — то и задним числом), то трудно надеяться на то, что эти теории рухнут под напором новых фактов. Они держатся на самоуверенности и многочисленности тех, кто работает в этих областях.

В западном бизнесе и рекламе часто применяются принципы, которые отражены в афоризмах: «Fake it until you make it» («Притворяйся, пока не сделаешь») или «Act as if you already have it» («Действуй так, как будто оно у тебя уже есть»). Судя по всему, эти принципы глубоко проникли и в некоторые области современной науки.

Питер Войт, математик из Колумбийского университета (Нью-Йорк), бескомпромиссно критикует теорию струн, написав книгу «Not even wrong» («Даже не неправильно»). Он приводит мнение некоторых профессионалов, которые знают ситуацию в фундаментальной физике «изнутри».

Шэлдон Глэшоу, нобелевский лауреат 1979 года, один из создателей единой теории поля и Стандартной теории элементарных частиц, в 1988 году сказал о теории струн (цитируется по книге П. Войта): «Но физики-суперструнщики еще не доказали, что их теория действительно работает. Они не могут продемонстрировать, что Стандартная теория является логическим результатом теории струн. Они даже не могут быть уверены, что их формализм включает описание таких вещей, как протоны и электроны. И они еще не сделали ни одного крошечного экспериментального предсказания». Далее Глэшоу задает «неудобные» вопросы:

«Если люди не могут интерпретировать наблюдаемые свойства реального мира, то они просто не занимаются физикой. Следует ли университетам платить им и разрешать развращать впечатлительных студентов? Смогут ли молодые доктора философии, чьи знания ограничены теорией суперструн, найти работу, если и когда струна лопнет? Может, струнные идеи больше подходят для факультетов математики или даже для богословских школ, чем для факультетов физики?»

За последующие десятилетия, которые последовали за этими жесткими заявлениями Глэшоу, теория струн так и не смогла получить ни одного экспериментального подтверждения или вывести из своих уравнений Стандартную теорию элементарных частиц как предельный случай. Но струнные теоретики не только не были изгнаны из кафедр физики к абстрактным математикам, а наоборот — разрослись так, что практически вытеснили всех остальных физиков-теоретиков из университетов.

Питер Войт насчитал в 2006 году в США