Глубокие космологические исследования постепенно возвращают ученых к концепции множественности миров, выдвинутой еще Джордано Бруно. Эти концепции можно выделить в форме представлений таких структур, которые описывают предполагаемый механизм образования множества невзаимодействующих вселенных.¹

Если модель Большого взрыва можно рассматривать в качестве стандартной модели, то выход из сингулярности означал бы следующее. При взрыве любой взрывчатки, какова бы не была температура взрыва, сохраняются частицы исходного вещества, поскольку успевают разлететься в сторону. Опираясь на то, что известные законы Природы для всего реального мира одинаковы, то можно заключить, что при Большом взрыве должны появиться осколки «брызги» мириад сингулярностей, из которых по сценарию Большого взрыва позже образовалось множество вселенных. Наша вселенная могла быть одной из них. вселенные должны состоять из того же вещества и обладать аналогичными свойствами. В этом и проявляется фундаментальная сущность единства Природы через множество и разнообразие вселенных. На справедливость такого развития событий указывает факт обнаружения квазаров. Квазары – галактики с плотным ядром, возможно представляющим собой черную дыру и находящуюся на расстоянии от нас в 12,4 миллиардов световых лет. Как известно, в составе чёрных дыр имеются сингулярности.

Другой сценарий образования множества миров может заключаться в следующем.

Инфляционная модель вселенной позволяет понять, как мог возникнуть Супермир – множество вселенных. В условиях существования так называемого инфлатонного поля местные бесчисленные локальные неоднородности привели к сценарию, который развивался по инфляционной модели образования Метагалактики.

Хаотическая инфляция. Советский физик А.Д. Линде утверждает, что, на стадии развития вселенной, охватывающий интервал времени до 10^-35 с, она представляла собой «хаотическую пену». Различные области имели различные свойства и подвергались инфляции – кратковременному, но грандиозному раздуванию – в разные моменты времени. После инфляционной фазы эти области оказались на таких огромных расстояниях друг от друга, что не могли уже оказывать никакого влияния друг на друга, то есть стали отдельными вселенными.

Ансамбль миров. Хью Эверетт из Пристонского университета предложил свою модель в 1960 году, чтобы решить проблему о роли наблюдателя в квантовой физике. Согласно представлениям квантовой физики, такая частица, как электрон, движется одновременно по многим траекториям, однако при измерениях физик обнаруживает только одну из них, а альтернативные траектории исчезают. Х. Эверетт предположил, что разные траектории находятся в различных вселенных.

Согласно идее Х.Эверетта вселенная также может рассматриваться как вектор состояний, имеющий множество ответвлений, из которых лишь одно может быть познано наблюдателем, хотя остальные столь же реальны.

Множественность миров (вселенных) Эверетта-Гильберта с равным основанием можно рассматривать как с позиций физики, так и с позиций высшей цели. Последняя допускает антропологический аспект образования вселенных, выдвинутый в 1970-е годы английским астрофизиком Б. Картером (так называемый антропный принцип), когда каждой человеческой цивилизации дается в приданное своя вселенная. Это разрешает парадокс «Великого Молчания» Ферми и позволяет нам успокоиться в мысли, что Земля – единственная цивилизация в нашей вселенной.

Множественность миров как идея приобретает естественный, хотя и непривычный статус, подобно множеству элементарных частиц (электронов, протонов и т.д.), живущих сами по себе среди множества подобных себе и вокруг себя. Однако понятия «сами по себе» и «вокруг себя» должны рассматриваться с точки зрения геометрии поверхностей в многомерном пространстве.

Ансамбль историй. Джеймс Хартли из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Мирей Гелл-Манн из Калифорнийского технологического института распространили концепцию Эверетта на всю вселенную. Согласно Хартли сразу после начала расширения вселенная была столь мала, что ее можно рассматривать как субатомную частицу, движущуюся по различным траекториям. Хартли предпочитает термин «истории» термину «миры», так как он рассматривает альтернативные траектории как «потенциальную возможность», а не как реальность.

«Кротовые норы». Стивен Хокинг из Кембриджского университета, Сидней Колмен из Гарвардского университета и другие предложили следующую модель. Туннельному эффекту могут подвергаться не только электроны, но и само пространство-время. При этом создаются «кротовые норы», или так называемые червоточины, кротовины, с помощью которой можно проникнуть либо в другую точку нашей вселенной, либо в тупик, либо в другие вселенные. То есть кротовые норы представляют собой гипотетическую топологическую особенность пространства-времени или туннель. Для него характерно искривление пространства-времени. Вход в туннель может быть разным по размерам звезде, планете, пылинки. Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной». По физическим свойствам вход в «кротовую нору» очень похож на черную дыру. Отличие в том, что туда можно не только попасть, оттуда можно и вернуться. У «кротовой норы» нет горизонта событий. Если в нее проникнет наблюдатель, то его может наблюдать другой. Оттуда можно посылать радиосигналы, общаться, и даже сквозь этот туннель наблюдать в телескоп, что делается на другом конце, в другой части вселенной или в другой вселенной.

«Кротовые норы» делятся на «внутри-мировые» и «меж-мировые» в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину. Различают также проходимые и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины — пространство Шварцшильда, а проходимой — кротовины Морриса-Торна.

Считается, что в начальной стадии развития нашей вселенной тоннели наподобие «кротовых нор» существовали во множественном количестве в силу большой степени искривлённости пространства-времени. Потому что пространство перед началом Большого взрыва представляло собой пенообразную структуру сверхплотного скалярного поля (сверхплотного вакуума с очень большой плотностью энергии) с очень большой кривизной пространства и большими флуктуациями его кривизны. И все эти ячейки пены между собой соединены. Уиллер в середине пятидесятых годов минувшего столетия показал, что после Большого взрыва эти ячейки могли остаться соединенными между собой.

ОТО не опровергает, но и не подтверждает существования кротовых нор. Для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей, создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы. Явления типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации.

Проходимая внутри-мировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется.

По современным представлениям астрофизиков «кротовую нору» всё-таки можно обнаружить. Уиллер первый показал, что в момент Большого взрыва была пенистая структура скалярного поля. Потом в том же институте в Калифорнии Моррис и Торн первыми вывели уравнения, которым должна соответствовать «кротовая нора». Оказалось, что свойства вещества «кротовых нор» очень похожи на свойства магнитного поля или свойства электрического поля. Но магнитные поля у «кротовой норы» должны отличаться от тех полей, которые мы уже наблюдаем в действительности. Выяснилось, что вход в туннель будет очень похож на экзотический  магнитный монополь, то есть магнит с одним полюсом.  При этом у одной горловины «кротовой норы» магнитное поле одного знака, а у другой — другого.

В России Федеральная космическая программа ² предусматривает запуск орбитальных обсерваторий. Одна из них — «Радиоастрон». Затем, в 2016 году, предполагается запустить обсерваторию «Миллиметрон». Эти обсерватории дадут очень высокое разрешение (от миллионных до стамиллионных долей угловой секунды). С помощью этих обсерваторий учёные попытаются заглянуть внутрь черных дыр и проверить, не являются ли они «кротовыми норами». Если окажется, что мимо пролетающие облака газа, связанные с гравитацией черной дыры, искривляют, например, траектории света, то объект будет интерпретироваться как черная дыра. Если же, будут наблюдаться, например, радиоволны, идущие изнут­ри объекта, то  этот объект не может быть чёрной дырой, а представляет собой «кротовую нору». Особенно, если обработка данных покажет, что магнитное поле соответствует монополю, то это почти наверняка окажется «кротовой норой».

Сначала предполагается исследовать сверхмассивные черные дыры в центрах нашей и ближайших галактик. Затем предметом исследований могут оказаться пульсары, которые могут представлять собой два входа в одну и ту же «кротовую нору». Наконец, тип объектов, относящийся к всплескам гамма-излучения. На их месте возникает также кратковременное оптическое свечение и радиосвечение. Они время от времени наблюдаются даже на очень больших расстояниях – далеких видимых галактик. Это очень мощные всплески излучения и радиоастрономы не вполне понимают, что это за объекты.

Исследование «кротовых нор» позволило бы решить проблему проникновения в другие миры. Однако для этого необходимо решить саму проблему «кротовых нор». А именно – обнаружить их наличие и изучить их физические свойства.

Самодельная Вселенная. Алан Гут из Массачусетского технологического института считает, что можно создать вселенную в лаборатории. Для этого требуется вещества не более чем кегельный шар. Самое трудное – это сжать вещество в черную дыру, а затем заставить его расширяться подобно вселенной ³.

Ссылки