Как за полчаса изменился мир

Про­рыв за край мира

Через пол­то­ра меся­ца вый­дет элек­трон­ная, а через два с лиш­ним – бумаж­ная кни­га Бори­са Штер­на под назва­ни­ем «Про­рыв за край мира». Ее науч­ный редак­тор – ака­де­мик РАН Вале­рий Руба­ков, тех­ни­че­ский и вся­кий про­чий редак­тор – Мак­сим Бори­сов, собе­сед­ни­ки: Андрей Лин­де, Вла­ди­мир Лукаш, Вяче­слав Муха­нов, Вале­рий Руба­ков, Алек­сей Ста­ро­бин­ский. Послед­ние пяте­ро извест­ны любо­му зем­ля­ни­ну, инте­ре­су­ю­ще­му­ся совре­мен­ной кос­мо­ло­ги­ей. Неко­то­рые из них явля­ют­ся реаль­ны­ми пре­тен­ден­та­ми на Нобе­лев­скую пре­мию по тео­рии кос­мо­ло­ги­че­ской инфля­ции, кото­рая, по твер­до­му убеж­де­нию авто­ра кни­ги, будет при­суж­де­на еще при жиз­ни нынеш­не­го поко­ле­ния чита­те­лей.

Кни­га посвя­ще­на нау­ке вооб­ще на при­ме­ре совре­мен­ной кос­мо­ло­гии и, глав­ное, тео­рии кос­мо­ло­ги­че­ской инфля­ции, лежа­щей в ее осно­ве. Кро­ме того, ведет­ся рас­сказ о том, как бы мог­ли иссле­до­вать Все­лен­ную суще­ства, физи­че­ски огра­ни­чен­ные в сво­их воз­мож­но­стях, но не усту­па­ю­щие нам по разу­му. В каче­стве при­ме­ра взя­ты оби­та­те­ли под­лед­но­го оке­а­на спут­ни­ка Юпи­те­ра Евро­пы. Отсю­да под­за­го­ло­вок кни­ги «О кос­мо­ло­гии зем­лян и евро­пи­ан».

8

Как за пол­ча­са изме­нил­ся мир

Текст, при­ве­ден­ный ниже, мож­но назвать ско­рее рас­ска­зом, чем интер­вью. У авто­ра были заго­тов­ле­ны вопро­сы, но Андрей регу­ляр­но пред­вос­хи­щал их – оста­ва­лось толь­ко слу­шать и запо­ми­нать.

Борис Штерн: Нач­нем с исто­рии. Когда вам ста­ло ясно, что тео­рия инфля­ции — это и есть самый глав­ный ответ на глав­ные вопро­сы кос­мо­ло­гии?

Андрей Лин­де: Пожа­луй, это было рас­тя­ну­то по вре­ме­ни, луч­ше изло­жить цепь собы­тий. Мы ходи­ли вокруг да око­ло еще в 1976 году, когда с Дави­дом Абра­мо­ви­чем Кирж­ни­цем зани­ма­лись фазо­вым пере­хо­дом по элек­тро­сла­бо­му вза­и­мо­дей­ствию. Мы виде­ли, что Все­лен­ная может застрять в пере­охла­жден­ном состо­я­нии, когда в плот­но­сти энер­гии над всем доми­ни­ру­ет поле типа поля Хиггса, при­чем застрять надол­го. Это как раз то, что потом ста­ло базой для пер­вых инфля­ци­он­ных моде­лей, но у нас тогда были совсем дру­гие зада­чи – в этом направ­ле­нии мы совсем не дума­ли.

Мы ско­рей дума­ли о том, как из это­го полу­чить нуж­ную энтро­пию, как объ­яс­нить с помо­щью пере­охла­жде­ния бари­он­ную асим­мет­рию (напом­ним, бари­он­ная асим­мет­рия тре­бу­ет нару­ше­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия, что и дает фазо­вый пере­ход с пере­охла­жде­ни­ем. - Б.Ш.) На эту тему у нас была рабо­та с Геной Чиби­со­вым в 1978 году – у нас там тоже стал­ки­ва­лись пузы­ри новой фазы, как и в сце­на­рии Ала­на Гута (Alan Guth). Но у нас не было идеи посмот­реть, как фазо­вый пере­ход вли­я­ет на дина­ми­ку Все­лен­ной, – нас инте­ре­со­ва­ло рож­де­ние бари­о­нов.

Пер­вое само­со­гла­со­ван­ное опи­са­ние того, как может воз­ник­нуть мир де Сит­те­ра, появи­лось в 1980 году в рабо­те Алек­сея Ста­ро­бин­ско­го. Это была бле­стя­щая рабо­та, в Рос­сии она ожив­лен­но обсуж­да­лась на семи­на­рах и кон­фе­рен­ци­ях. Пом­ню, Андрей Саха­ров нахо­дил­ся в состо­я­нии радост­но­го воз­буж­де­ния по пово­ду рабо­ты Алек­сея. Но было одно обсто­я­тель­ство, кото­рое меня оза­да­чи­ва­ло. Ран­няя Все­лен­ная, опи­сы­ва­ю­ща­я­ся в его моде­ли реше­ни­ем де Сит­те­ра, была не син­гу­ляр­ной – ее исто­рия мог­ла быть неогра­ни­чен­но про­дол­же­на назад во вре­ме­ни, минуя состо­я­ние бес­ко­неч­ной плот­но­сти. Но мир де Сит­те­ра вме­сте с тем ока­зы­вал­ся неста­биль­ным, и эта неста­биль­ность дела­ла такое пред­по­ло­же­ние невоз­мож­ным. Кро­ме того, Алек­сей в сво­ей рабо­те писал сле­ду­ю­щее: «Наш сце­на­рий пря­мо про­ти­во­по­ло­жен Миз­не­ров­ско­му изна­чаль­но­му хао­су». Это про­ти­во­ре­чи­ло основ­ной идее инфля­ци­он­ной кос­мо­ло­гии: нуж­но опи­сать, как Все­лен­ная ста­ла такой «хоро­шей», стар­то­вав с чего угод­но. Это есть и в сце­на­рии Гута, и во всех после­ду­ю­щих. А у Алек­сея наобо­рот – Все­лен­ная начи­на­ет­ся с «хоро­ше­го» чисто­го состо­я­ния, с мира де Сит­те­ра, а потом уже с ней про­ис­хо­дят вся­кие пер­тур­ба­ции.

М. Гелл-Ман и А. Линде на конференции the shelter Island, где Андрей впервые представил свою работу по хаотической инфляции

М. Гелл-Ман и А. Лин­де на кон­фе­рен­ции the Shelter Island, где Андрей впер­вые пред­ста­вил свою рабо­ту по хао­ти­че­ской инфля­ции

Но эти про­бле­мы были испра­ви­мы. Вско­ре вышла про­вид­че­ская рабо­та Зель­до­ви­ча, где он пред­ла­га­ет трак­то­вать модель Ста­ро­бин­ско­го как сце­на­рий рож­де­ния Все­лен­ной из ниче­го. Потом это фор­ма­ли­зо­вал Саша Вилен­кин. Затем, в 1983-м, после выхо­да моей ста­тьи о хао­ти­че­ской инфля­ции, Алек­сей моди­фи­ци­ро­вал свою модель на подоб­ной осно­ве, и его модель ста­ла частью более стан­дарт­но­го под­хо­да к инфля­ци­он­ной кос­мо­ло­гии.

Несмот­ря на быто­вав­шие в то вре­мя сомне­ния, Сла­ва Муха­нов и Гена Чиби­сов реши­ли ото­дви­нуть в сто­ро­ну все эти про­бле­мы, взять модель Ста­ро­бин­ско­го и посмот­реть, как будут вести себя в ней кван­то­вые флук­ту­а­ции мет­ри­ки – какой спектр воз­му­ще­ний они дадут. Ранее самой попу­ляр­ной гипо­те­зой был плос­кий спектр Гар­ри­со­на – Зель­до­ви­ча, одна­ко он был взят с потол­ка, про­сто, что­бы объ­яс­нить дан­ные по круп­но­мас­штаб­ной струк­ту­ре Все­лен­ной. Муха­нов и Чиби­сов обна­ру­жи­ли, что из моде­ли Ста­ро­бин­ско­го в пер­вом при­бли­же­нии полу­чал­ся имен­но такой спектр. Они так­же рас­счи­та­ли откло­не­ние от плос­ко­го спек­тра – он на самом деле лога­риф­ми­че­ский, и сей­час имен­но это вид­но по дан­ным WMAP и «План­ка».

Из рабо­ты Муха­но­ва с Чиби­со­вым сле­до­ва­ло, что галак­ти­ки и их скоп­ле­ния не что иное, как быв­шие кван­то­вые воз­му­ще­ния, сна­ча­ла рас­тя­ну­тые инфля­ци­ей, а потом уси­лив­ши­е­ся из-за гра­ви­та­ци­он­ной неустой­чи­во­сти. Пона­ча­лу такое утвер­жде­ние вызва­ло мас­со­вое непри­я­тие: как огром­ный клас­си­че­ский объ­ект может появить­ся в резуль­та­те кван­то­вых про­цес­сов?! Сей­час это общее место.

В то вре­мя мно­гие ста­ли зада­вать­ся вопро­сом, как полу­чить боль­шую одно­род­ную Все­лен­ную, но все стал­ки­ва­лись с каки­ми-то про­бле­ма­ми. Я попал на семи­нар Руба­ко­ва – там пыта­лись объ­яс­нить, поче­му Все­лен­ная боль­шая и плос­кая, исхо­дя из моде­ли Коле­ма­на – Вайн­бер­га. Но из это­го ниче­го не полу­чи­лось. Когда мне позво­нил Лев Бори­со­вич Окунь и ска­зал про рабо­ту Гута я сра­зу объ­яс­нил, поче­му это рабо­тать не будет, – мы уже име­ли дело с рас­па­дом пере­охла­жден­но­го ска­ляр­но­го поля. Вооб­ще то вре­мя запом­ни­лось ужас­ным эмо­ци­о­наль­ным состо­я­ни­ем – чув­ство­ва­лось, что ответ бли­зок, но всё что-то не кле­и­лось.

В моде­ли Ста­ро­бин­ско­го чего-то не хва­та­ло в ее нача­ле, на стар­те. Модель Гута очень хоро­шо обос­но­ва­на, но не рабо­та­ет в ее конеч­ной ста­дии. Успех рабо­ты Гута свя­зан не с тем, что он ездил и всю­ду рас­ска­зы­вал. Ему уда­лось зажечь ауди­то­рию ясной подроб­ной аргу­мен­та­ци­ей – через всю ста­тью про­хо­дит чистая линия мыс­ли. После его ста­тьи всё ста­ло про­зрач­ным, несмот­ря на то, что про­бле­ма в целом еще не была реше­на. Зель­до­вич вынуж­ден был ска­зать: «Мы про­шля­пи­ли инфля­цию!»

Кста­ти, в Аме­ри­ке широ­кое обще­ствен­ное мне­ние насчет инфля­ции так и застря­ло в 1981 году. Соглас­но попу­ляр­ным ста­тьям и учеб­ни­кам, Алан Гут – един­ствен­ный герой новой кос­мо­ло­ги­че­ской пара­диг­мы. Но он сам нашел, что его тео­рия не рабо­та­ет, а год спу­стя под­твер­дил этот вывод.

— Новый сце­на­рий воз­ник на сле­ду­ю­щий год?

- Да, очень ско­ро. Игорь Тка­чев уже отча­сти рас­ска­зал про то, над чем я бил­ся в то вре­мя. Дей­стви­тель­но, я пытал­ся понять, куда про­ис­хо­дит тун­нель­ный пере­ход ска­ляр­но­го поля в сце­на­рии Гута, при этом при­шлось исполь­зо­вать ком­пью­тер, с кото­рым я не был дру­жен. Полу­чи­лось, что ино­гда поле пере­ска­ки­ва­ет под барье­ром почти по гори­зон­та­ли – то есть ока­зы­ва­ет­ся высо­ко на склоне потен­ци­а­ла. А даль­ше – про­ще: оно мед­лен­но ска­ты­ва­ет­ся вниз по скло­ну (соот­вет­ству­ю­щее урав­не­ние было извест­но боль­ше сот­ни лет назад – это урав­не­ние гар­мо­ни­че­ско­го осцил­ля­то­ра с вяз­ким тре­ни­ем), и пока оно ска­ты­ва­ет­ся, пузы­рек за счет экс­по­нен­ци­аль­но­го раз­ду­ва­ния успе­ва­ет вырас­ти в целую Все­лен­ную! Но тогда зачем вооб­ще нужен барьер? Пусть поле про­сто ска­ты­ва­ет­ся с поло­гой вер­ши­ны… Пока­за­лось, что я на пра­виль­ном пути.

Это было в нача­ле лета 1981 года, позд­ним июнь­ским вече­ром. Семья уже спа­ла. Я взял теле­фон и забрал­ся с ним в ван­ную ком­на­ту, что­бы не будить детей, позво­нить Руба­ко­ву и спро­сить его, что он дума­ет по это­му пово­ду (есть люди, с кото­ры­ми нель­зя делить­ся иде­я­ми, а есть те, с кото­ры­ми мож­но без вся­ких опа­се­ний). Вале­ра отве­тил, что слы­шит про такой сце­на­рий впер­вые и сам над этим не думал. Я рас­су­дил, что если он до это­го не доду­мал­ся, то ско­рей все­го не доду­мал­ся никто, и надо дей­ство­вать сроч­но. Раз­бу­дил жену и обсу­дил с ней всё это. (Жена Андрея – Рена­та Кал­лош, извест­ный физик-тео­ре­тик, рабо­та­ю­щий в обла­сти тео­рии струн. – Б.Ш.) Очень быст­ро напи­сал ста­тью, отпра­вил в Глав­лит, но раз­ре­ше­ние на пуб­ли­ка­цию при­шло толь­ко через несколь­ко меся­цев в октяб­ре 1981 года.

В то вре­мя в ГАИ­Ше про­хо­ди­ла кон­фе­рен­ция, на кото­рую при­е­хал Сти­вен Хокинг. Меня попро­си­ли пере­во­дить на рус­ский его доклад.

Выгля­де­ло это так: Хокинг про­из­но­сил сло­во, кото­рое мог­ли разо­брать толь­ко хоро­шо зна­ю­щие его люди. Это сло­во «пере­во­дил» на англий­ский его аспи­рант. А потом я пере­во­дил это сло­во на рус­ский. Это ста­ло удру­ча­ю­щим, и я стал забе­гать впе­ред, экс­тра­по­ли­руя речь доклад­чи­ка. Хокинг дока­зы­вал, что модель Гута спа­сти нель­зя. Он ска­зал, что у Лин­де была заме­ча­тель­ная идея, как это сде­лать, но она не рабо­та­ет, и остав­шу­ю­ся часть докла­да я пере­во­дил аргу­мен­ты, поче­му моя идея рабо­тать не может. В более глу­пом состо­я­нии я нико­гда не нахо­дил­ся: в зале сиде­ли луч­шие физи­ки Моск­вы, от кото­рых зави­се­ло мое буду­щее, а я при них пуб­лич­но себя ругал.

А. Линде делает доклад по своей работе

А. Лин­де дела­ет доклад по сво­ей рабо­те

После докла­да я ска­зал Хокин­гу, что не согла­сен с его аргу­мен­та­ци­ей, и око­ло двух часов объ­яс­нял ему, поче­му моя идея все-таки долж­на рабо­тать. Он вни­ма­тель­но слу­шал и вре­мя от вре­ме­ни про­из­но­сил: «О!», – и его сту­дент пере­во­дил: «Но вы же рань­ше об этом не гово­ри­ли!» Вско­ре Хокин­га хва­ти­лись пере­пу­ган­ные орга­ни­за­то­ры кон­фе­рен­ции. Про­па­жа ино­стран­ца, да еще зна­ме­ни­то­го, – это было ужас­но! В кон­це кон­цов нас нашли в ауди­то­рии око­ло дос­ки, види­мо, испы­тав огром­ное облег­че­ние.

После это­го Хокинг при­гла­сил меня к себе в отель. Дис­кус­сия про­дол­жа­лась, затем он стал пока­зы­вать фото­гра­фии сво­ей семьи и при­гла­сил меня на кон­фе­рен­цию в Кем­бри­дже, кото­рая в основ­ном была посвя­ще­на мое­му сце­на­рию. Туда поеха­ло несколь­ко чело­век из Рос­сии, вклю­чая нас со Ста­ро­бин­ским. В ходе кон­фе­рен­ции мы поня­ли, что новый инфля­ци­он­ный сце­на­рий, кото­рый я при­ду­мал в 1981 году, нуж­но менять.

— Пока шла речь о новой инфля­ции. Как воз­ник­ла хао­ти­че­ская?

- С новой инфля­ци­ей была про­бле­ма: пред­по­ла­га­лось, что инфла­тон­ное поле, ответ­ствен­ное за раз­ду­ва­ние Все­лен­ной, сна­ча­ла долж­но прий­ти в тер­мо­ди­на­ми­че­ское рав­но­ве­сие, что­бы ока­зать­ся в нуле -на вер­шине хол­ма, но вре­ме­ни на это ока­зы­ва­лось очень мало. А если поле не успе­ло тер­ма­ли­зо­вать­ся и нахо­дит­ся где-нибудь на склоне потен­ци­а­ла? Напи­сал урав­не­ния -уви­дел про­стое реше­ние: поле всё рав­но успе­ва­ет раз­дуть Все­лен­ную, если потен­ци­ал доста­точ­но полог и путь вниз доста­точ­но длин­ный. Вро­де мож­но обой­тись и без тер­ма­ли­за­ции. Но в этом была пси­хо­ло­ги­че­ская про­бле­ма: Все­лен­ная долж­на быть горя­чей изна­чаль­но – к это­му все при­вык­ли! Идея горя­чей Все­лен­ной была всем близ­ка, и отка­зать­ся от нее было очень труд­но.

Сло­ва­рик

Кос­мо­ло­ги­че­ская инфля­ция – про­цесс экс­по­нен­ци­аль­но­го рас­ши­ре­ния Все­лен­ной, кото­рый имел место в тече­ние 10-35-10-33 с перед Боль­шим взры­вом. Фак­ти­че­ски, это и есть «началь­ный тол­чок», поро­див­ший огром­ную одно­род­ную Все­лен­ную.

Мир де Сит­те­ра – реше­ние урав­не­ний Эйн­штей­на, кото­рое как раз и опи­сы­ва­ет про­цесс инфля­ции в его самом чистом виде. Для сво­ей реа­ли­за­ции тре­бу­ет ваку­у­ма с поло­жи­тель­ной плот­но­стью энер­гии и отри­ца­тель­ным дав­ле­ни­ем p = -ε.

Гаус­со­вость – мате­ма­ти­че­ски опре­де­ля­ет­ся, как отсут­ствие кор­ре­ля­ций меж­ду фаза­ми раз­ло­же­ния по орто­го­наль­ным муль­ти­по­лям. Физи­че­ски это озна­ча­ет, что кар­та релик­то­во­го излу­че­ния воз­ник­ла, как сум­ма неза­ви­си­мых друг от дру­га воз­му­ще­ний.

Логи­ка хао­ти­че­ской инфля­ции была такая: давай­те не пытать­ся решить сра­зу все вопро­сы. Пред­по­ло­жим, что у при­ро­ды есть выбор, – с чего начать. И если при­ро­да про­бу­ет раз­ные вари­ан­ты, то навер­ня­ка и те, для кото­рых про­стые урав­не­ния пока­зы­ва­ют вход в режим инфля­ции.

Боль­шая часть людей была пол­но­стью пер­пен­ди­ку­ляр­на этой идее. Тут уже речь идет не о логи­ке, а о пси­хо­ло­гии или даже о соци­аль­ном эффек­те. Люди дол­го и упор­но зани­ма­лись горя­чей Все­лен­ной, потра­ти­ли на это мас­су вре­ме­ни и сил. И тут им кто-то пыта­ет­ся ска­зать, что это всё напрас­но, что всё рабо­та­ет совер­шен­но по-дру­го­му. Пер­вая есте­ствен­ная реак­ция в таком слу­чае – отпра­вить про­спать­ся того, кто такое гово­рит. Это всё рав­но, как лома­ют твой дом, кото­рый ты обжил.

— Ну, сей­час-то эта глав­ная идея ста­ла общим местом.

- Сей­час – да, общее место, но тогда это был болез­нен­ный пере­лом. До сих пор боль­шин­ство учеб­ни­ков, гово­ря об инфля­ции, пре­под­но­сят  ста­рую вер­сию, бази­ру­ю­щу­ю­ся на сце­на­рии Гута и на моей «новой инфля­ции». Мно­гие так и не поня­ли, что эти две идеи умер­ли 30 лет назад и были заме­не­ны иде­ей хао­ти­че­ской инфля­ции, кото­рую я пред­ло­жил в 1983 году. Еще более труд­ный пере­лом я пере­жил в 1986 году.

— Веч­ная инфля­ция?

- Да. Она откры­ва­лась мучи­тель­но. Зато очень чет­ко запе­чат­лел­ся миг узна­ва­ния.

Пер­вые про­блес­ки веч­ной инфля­ции появи­лись еще на уровне моде­ли Гута, но там это был недо­ста­ток. Затем Пол Стей­н­хардт (Paul Steinhardt) обра­тил вни­ма­ние, что в новой инфля­ции это тоже име­ет место. Тут же я выпу­стил пре­принт, где утвер­ждал, что это как раз очень инте­рес­но: всё вре­мя, пока инфля­ция про­дол­жа­ет­ся, воз­ни­ка­ют новые все­лен­ные с раз­ны­ми свой­ства­ми. То же самое отно­си­лось и к слу­чаю новой инфля­ции. Это был 1982 год.

В. Рубаков и А. Линде в Киото, 1985 год

В. Руба­ков и А. Лин­де в Кио­то, 1985 год

В 1983 году Алек­сандр Вилен­кин сде­лал более эле­гант­ную рабо­ту на ту же тему. Он пока­зал, что даже если поле где-то сполз­ло с цен­траль­но­го буг­ра, кван­то­вые флук­ту­а­ции могут забро­сить его назад и инфля­ция про­дол­жит­ся.

Ну, а в 1986 году про­изо­шел момент кри­стал­ли­за­ции: то же самое мож­но сде­лать и в рам­ках хао­ти­че­ской инфля­ции! Пона­ча­лу это каза­лось безу­ми­ем – то же самое, посто­ян­ный заброс поля наверх может про­ис­хо­дить и на склоне потен­ци­а­ла! При­чем это откро­ве­ние при­шло в момент тяже­лей­ше­го душев­но­го кри­зи­са.

Тогда уже нача­лась гор­ба­чев­ская пере­строй­ка и сре­ди про­че­го – пере­строй­ка Глав­ли­та с целью упро­ще­ния. Но ста­рую систе­му закры­ли, а с новой про­тя­ну­ли целый год, и в этот год мы не мог­ли пуб­ли­ко­вать ста­тьи. Это было тяже­лым уда­ром. К тому же я писал кни­гу, и она пло­хо шла – всё вре­мя при­хо­ди­лось что-то пере­пи­сы­вать, а тогда при­хо­ди­лось всё делать на бума­ге с нож­ни­ца­ми и кле­ем-менять листы, пере­кле­и­вать ссыл­ки, что выби­ва­ло из колеи. В довер­ше­ние я учил­ся водить маши­ну, а в том воз­расте мото­ри­ка уже не та, что в юно­сти. И когда я в оче­ред­ной раз заго­нял маши­ну в сугроб, инструк­то­ры ора­ли на меня матом. В резуль­та­те я пре­бы­вал в очень пло­хом состо­я­нии, чув­ство­вал себя ужас­но, без сил. Ниче­го не мог делать – валял­ся на диване и читал детек­ти­вы.

В это вре­мя вдруг позво­ни­ли из ФИА­На – надо ехать в Ита­лию со стран­ной мис­си­ей – читать попу­ляр­ные лек­ции в рам­ках каких-то дого­во­рен­но­стей. При­чем лек­ции по аст­ро­но­мии, что не явля­ет­ся моей основ­ной спе­ци­аль­но­стью. В то вре­мя дей­ство­вал неглас­ный лимит – одна поезд­ка за гра­ни­цу в год. Жаль было тра­тить этот шанс на такое. Решил отвер­теть­ся по болез­ни, тем более, что дей­стви­тель­но чув­ство­вал себя совер­шен­но боль­ным. В кон­це кон­цов справ­ку о том, что я болен, под­пи­сал Вита­лий Гин­збург.

А. Линде, 1989

А. Лин­де, 1989 год

Одна­ко, вско­ре раз­дал­ся еще один зво­нок. Мне было ска­за­но: если вы боль­ны сего­дня и не спо­соб­ны выздо­ро­веть к момен­ту поезд­ки, то может быть вы вооб­ще не в состо­я­нии ездить за гра­ни­цу? Я понял, что дело серьез­но. Встал, взял так­си, что было в то вре­мя для меня ответ­ствен­ным финан­со­вым решением,поехал в поли­кли­ни­ку и, прой­дя за день всех вра­чей, полу­чил справ­ку, что я абсо­лют­но здо­ров. После это­го я два дня отле­жи­вал­ся, потом встал и за день офор­мил все бума­ги, на что обыч­но ухо­дил месяц или два. Мне позво­ни­ли опять и ска­за­ли, что ита­льян­цы хоте­ли бы видеть текст моих лек­ций. «Когда?» – «Зав­тра!»

Всё это выгля­де­ло безу­ми­ем. Но мне при­шло в голо­ву, что в этом есть хоро­шая сто­ро­на. В тече­ние года я ниче­го не мог из сво­их работ опуб­ли­ко­вать за гра­ни­цей, а сей­час, если я что-нибудь инте­рес­ное сде­лаю, они пошлют мою рабо­ту сами без вся­ко­го Глав­ли­та дипло­ма­ти­че­ской поч­той. Глу­по эту воз­мож­ность упус­кать, но и ста­рое печа­тать неза­чем. Что я могу при­ду­мать ново­го за пол­ча­са, что­бы тут же напе­ча­тать и зав­тра отпра­вить? Я обхва­тил голо­ву рука­ми и стал рас­ка­чи­вать­ся из сто­ро­ны в сто­ро­ну: что я могу при­ду­мать за пол­ча­са?

И через пол­ча­са у меня была тео­рия веч­ной хао­ти­че­ской инфля­ции. Это было одним из самых силь­ных эмо­ци­о­наль­ных потря­се­ний моей жиз­ни. Конеч­но, напе­ча­тать это за один вечер у меня уже не было сил, но через месяц, уез­жая в Ита­лию, я вез с собой три новых рабо­ты на эту тему, кото­рые я отпра­вил отту­да в три раз­ных жур­на­ла. Так веро­ят­но и быва­ет в жиз­ни: когда судь­ба скру­чи­ва­ет чело­ве­ка, сжи­ма­ет его как пру­жи­ну, если он при этом не лома­ет­ся, то потом рас­прям­ля­ет­ся с той же силой.

Сна­ча­ла это пока­за­лось неве­ро­ят­ным: поле-инфла­тон за счет кван­то­вых флук­ту­а­ций при доста­точ­но общих пред­по­ло­же­ни­ях спо­соб­но ска­кать вверх по скло­ну потен­ци­а­ла – вплоть до план­ков­ских зна­че­ний плот­но­сти энер­гии. Когда потен­ци­ал дости­га­ет зна­че­ний, близ­ких к план­ков­ско­му, воз­буж­да­ют­ся боль­шие флук­ту­а­ции всех осталь­ных полей. А это зна­чит, что ваку­ум может пере­стро­ить­ся, – поле сно­ва пока­тит­ся вниз, раз­ду­вая про­стран­ство уже с дру­гим ваку­у­мом, с дру­ги­ми зако­на­ми физи­ки. Как буд­то повяз­ка с глаз спа­ла! Мир изме­нил­ся, и это был шок.

Я понял, что дол­жен зано­во пере­пи­сать книж­ку, над кото­рой рабо­тал. В ста­тье я писал, что не надо пытать­ся объ­яс­нять, поче­му мир имен­но таков, каким мы его видим. Когда-то Эйн­штейн наста­и­вал имен­но на таком под­хо­де: нуж­но объ­яс­нить, поче­му зако­ны физи­ки и физи­че­ские кон­стан­ты имен­но такие, какие есть, а дру­го­го не может быть. Но мир не един­стве­нен, и набор зако­нов при­ро­ды – тоже. Они тако­вы, пото­му что мы можем жить толь­ко там, где зако­ны нам поз­во­ля­ют жить. Рыба может жить толь­ко в воде, мы – толь­ко на суше под сло­ем атмо­сфе­ры, и так далее. Надо объ­яс­нять совсем дру­гое: как обра­зу­ет­ся мно­го раз­ных частей Все­лен­ной (или раз­ных все­лен­ных) с раз­ной физи­кой, что­бы в каких-то из них мог­ли жить мы или кто-то еще.

— Это было более чет­вер­ти века назад. С тех пор кое-что изме­ни­лось, в том чис­ле откры­то уско­рен­ное рас­ши­ре­ние Все­лен­ной, кото­рое мож­но назвать совре­мен­ной демон­стра­ци­ей того, что меха­низм рабо­та­ет. Дан­ные WMAP и «План­ка» льют воду на ту же мель­ни­цу. Насколь­ко вооб­ще кос­мо­ло­ги­че­ская инфля­ция утвер­ди­лась в обще­ствен­ном созна­нии, и есть ли кон­ку­рен­то­спо­соб­ные аль­тер­на­ти­вы?

- Как ска­зал Чер­чилль: «Демо­кра­тия – худ­шая фор­ма прав­ле­ния, за исклю­че­ни­ем всех осталь­ных, кото­рые про­бо­ва­лись вре­мя от вре­ме­ни». Конеч­но, в тео­рии инфля­ции есть про­бле­мы. И, конеч­но очень важ­но иссле­до­вать все воз­мож­ные аль­тер­на­ти­вы – толь­ко после это­го мож­но быть уве­рен­ным в тео­рии. Очень инте­рес­но, если удаст­ся най­ти нечто разум­ное.

Проект обложки будущей книги

Про­ект облож­ки буду­щей кни­ги

Вопрос в том, как иссле­ду­ют­ся аль­тер­на­ти­вы. Если чело­век дела­ет это чест­но, как, напри­мер Вале­ра Руба­ков, это очень полез­ная дея­тель­ность. А если чело­век про­сто дела­ет карье­ру на аль­тер­на­тив­ных тео­ри­ях, это порой выгля­дит удру­ча­ю­ще. Напри­мер, люди, зани­ма­ю­щи­е­ся аль­тер­на­тив­ны­ми тео­ри­я­ми, гово­рят: «Мы уже всё реши­ли». Им ука­зы­ва­ют на кон­крет­ные ошиб­ки. Через год они, слег­ка под­пра­вив модель, гово­рят: «Мы опять уже всё реши­ли». И так далее. Самое пло­хое в этом то, что таким обра­зом отвра­ща­ет­ся от нау­ки моло­дежь – наблю­дая подоб­ный цирк, лег­ко прий­ти к заклю­че­нию, что вся нау­ка тако­ва. Полу­ча­ет­ся так, что одни зани­ма­ют­ся физи­кой, а дру­гие – обу­строй­ством соци­аль­ной ниши.

Конеч­но же, нель­зя исклю­чить, что вдруг появит­ся нечто, более мощ­ное, чем тео­рия инфля­ции. В этом слу­чае я был бы пер­вым, кто это при­вет­ство­вал. И уж точ­но луч­ше не отси­жи­вать­ся в кустах, подоб­но Оста­пу Бен­де­ру, когда их догнал насто­я­щий авто­про­бег. Я бы чув­ство­вал себя в подоб­ной  пози­ции отвра­ти­тель­но! Но пока на гори­зон­те не вид­но ниче­го, что бы мог­ло соста­вить реаль­ную кон­ку­рен­цию. Кста­ти, еще один важ­ный момент. В отли­чие от аль­тер­на­тив­ных моде­лей, в тео­рии инфля­ции не важ­но, через что про­хо­дит Все­лен­ная перед тем, как раз­дуть­ся. Это может быть ста­дия сжа­тия некой пред­ше­ству­ю­щей все­лен­ной. Это может быть обыч­ная кос­мо­ло­ги­че­ская син­гу­ляр­ность – инфля­ция стар­ту­ет от состо­я­ния, близ­ко­го к план­ков­ско­му, неза­ви­си­мо от того, отку­да послед­нее взя­лось.

Есте­ствен­но, в тео­рии есть неяс­ные места. Ника­кая вер­сия инфля­ции не иде­аль­на. Основ­ные про­бле­мы начи­на­ют­ся при при­бли­же­нии к само­му нача­лу – к план­ков­ским мас­шта­бам. Но эти про­бле­мы носят общий харак­тер – как сшить гра­ви­та­цию с кван­то­вой меха­ни­кой; како­ва роль тео­рии струн? Мы при­вык­ли рабо­тать в клас­си­че­ском вре­ме­ни, а как с ним рабо­тать в усло­ви­ях кван­то­вой гра­ви­та­ции в режи­ме, когда все часы и линей­ки немед­лен­но лома­ют­ся, и гово­рить о «вре­ме­ни», когда роди­лась Все­лен­ная, ста­но­вит­ся труд­но?

— Нако­нец, бла­го­да­ря WMAP и «План­ку» дошло дело до того, что дан­ные поз­во­ля­ют выби­рать меж­ду раз­ны­ми вер­си­я­ми инфля­ции. Най­дут ли все-таки гра­ви­та­ци­он­ные вол­ны и на каком уровне?

— Не так дав­но дела­лись став­ки, что отно­ше­ние ампли­ту­ды гра­ви­та­ци­он­ных волн к ампли­ту­де ска­ляр­ных воз­му­ще­ний, обо­зна­ча­е­мое как r, будет най­де­но на уровне 15%. Есть несколь­ко вари­ан­тов тео­рии, кото­рые пред­ска­зы­ва­ют отно­ше­ние r на уровне 3…4 x 10-3.

— Так это ров­но то, что назы­вал Алек­сей Ста­ро­бин­ский для сво­ей моде­ли — пол­про­цен­та!

- Да, но тут не толь­ко его модель, что само по себе явля­ет­ся уди­ви­тель­ным. Напри­мер, Миха­ил Шапош­ни­ков с Фёдо­ром Без­ру­ко­вым при­ду­ма­ли хигг­сов­скую инфля­цию, где инфла­то­ном высту­па­ет поле Хиггса, но не про­сто так, а имея неми­ни­маль­ное вза­и­мо­дей­ствие с гра­ви­та­ци­ей. Их модель совер­шен­но не похо­жа на модель Ста­ро­бин­ско­го. А пред­ска­за­ния дает точ­но такие же. И не они одни. Напри­мер, мы с Рена­той Кал­лош тоже про­бо­ва­ли стро­ить раз­ные потен­ци­а­лы на осно­ве супер­гра­ви­та­ции и нашли огром­ный класс тео­рий с таки­ми же пред­ска­за­ни­я­ми. Может быть, в этом стран­ном фак­те заклю­че­на какая-то важ­ная под­сказ­ка, кото­рую мы пока не пони­ма­ем?

— Дой­дут ли наблю­да­те­ли до это­го уров­ня?

- Воз­мож­но. При­чем, ско­рее, на назем­ных уста­нов­ках. Их пре­иму­ще­ство перед кос­ми­че­ски­ми экс­пе­ри­мен­та­ми – воз­мож­ность неогра­ни­чен­но­го нара­щи­ва­ния. Появи­лись новые день­ги – поста­ви­ли новые при­ем­ни­ки в допол­не­ние к ста­рым – точ­ность воз­рос­ла. Прав­да, подав­ля­ю­щее боль­шин­ство супер­струн­ных моде­лей инфля­ции дает вооб­ще без­на­деж­но малый вклад гра­ви­та­ци­он­ных волн – ниже поро­га реги­стра­ции любо­го мыс­ли­мо­го экс­пе­ри­мен­та.

Что каса­ет­ся дан­ных «План­ка» -с ними свя­за­на доволь­но дра­ма­ти­че­ская исто­рия. Про­стые и наи­бо­лее есте­ствен­ные моде­ли инфля­ции гово­рят, что релик­то­вое излу­че­ние долж­но быть с хоро­шей точ­но­стью гаус­со­вым. Тем не менее, суще­ству­ют моде­ли инфля­ции с несколь­ки­ми вза­и­мо­дей­ству­ю­щи­ми друг с дру­гом поля­ми, где гаус­со­вость нару­ша­ет­ся. Людей, зани­ма­ю­щих­ся таки­ми моде­ля­ми, мно­го – это доста­точ­но широ­кая соци­аль­ная ниша.

В какой-то момент пошли слу­хи, что коман­да WMAP наме­ри­ла откло­не­ние от гаус­со­во­сти. Народ из выше­упо­мя­ну­той ниши взбод­рил­ся. Я позво­нил одно­му из чле­нов коман­ды, он ска­зал, что слы­шит такое впер­вые, – ника­ких откло­не­ний они не видят. Мы, зата­ив дыха­ние, жда­ли резуль­та­тов «План­ка». Жили, как на вок­за­ле, – пока не было отве­та наблю­да­те­лей, рот был заткнут. Нако­нец в мар­те про­шло­го года кос­мо­ло­ги­че­ские резуль­та­ты «План­ка» были опуб­ли­ко­ва­ны. Прак­ти­че­ски ника­ких откло­не­ний от гаус­со­во­сти, пред­ска­за­ния про­стей­ших моде­лей инфля­ции под­твер­жде­ны.

Люди, зани­ма­ю­щи­е­ся слож­ны­ми моде­ля­ми инфля­ции, были несчаст­ны. А для нас – как буд­то пло­ти­ну про­рва­ло! Зна­чит, мож­но ниче­го не боять­ся и про­дол­жать зани­мать­ся тем, что пред­став­ля­ет­ся наи­бо­лее кра­си­вым и есте­ствен­ным.

— Так, пожа­луй, это и есть глав­ный резуль­тат «План­ка» на дан­ный момент. В осталь­ном — толь­ко уточ­не­ние отно­си­тель­но WMAP.

- Согла­сен, это и есть глав­ный резуль­тат.

P.S. На этом интер­вью завер­ши­лось без пафос­но закруг­ля­ю­ще­го­ся кон­ца, посколь­ку оба уста­ли – Андрей устал гово­рить, а автор, прин­ци­пи­аль­но не поль­зу­ю­щий­ся элек­трон­ной запи­сью, устал вос­при­ни­мать и фик­си­ро­вать ска­зан­ное зако­рюч­ка­ми на бума­ге.

P.P.S. Интер­вью было взя­то до объ­яв­ле­ния резуль­та­тов по обна­ру­же­нию гра­ви­та­ци­он­ных волн экс­пе­ри­мен­том BICEP2 в Антарк­ти­де (см. ТрВ-Нау­ка, № 150). Вот что Андрей напи­сал вдо­гон­ку: «Недав­ние резуль­та­ты полу­чен­ные на уста­нов­ке BICEP2 рядом с Южным Полю­сом пока­зы­ва­ют, что ампли­ту­да гра­ви­та­ци­он­ных волн может ока­зать­ся очень боль­шой, вплоть до r = 0,2, близ­ко к тому, что пред­ска­зы­ва­ют про­стей­шие вари­ан­ты хао­ти­че­ской инфля­ции. Если эти резуль­та­ты под­твер­дят­ся, то это дости­же­ние будет сопо­ста­ви­мо по зна­че­нию с откры­ти­ем бозо­на Хиггса. Но пока еще рано под­во­дить ито­ги. Нуж­но про­ве­сти неза­ви­си­мую про­вер­ку и понять при­чи­ны раз­ни­цы в резуль­та­тах BICEP2 и преды­ду­щих попы­ток най­ти сиг­нал от гра­ви­та­ци­он­ных волн. Одно несо­мнен­но: мы живем в эпо­ху вели­ких кос­мо­ло­ги­че­ских откры­тий!» 

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

 

8 комментариев

  • Александр Кауров:

    Спа­си­бо. Чита­ет­ся инте­рес­нее любо­го детек­ти­ва. Ждем кни­гу.

  • Alex:

    Про­ект облож­ки имхо так себе. Напи­са­ние ини­ци­а­лов «Борис Е.» – по-мое­му, кате­го­ри­че­ски непра­виль­ное.

  • влад:

    Да,
    захва­ты­ва­ет, даже диле­тан­тов это­го дела.
    Одна­ко есть и заме­ча­ния.
    Напри­мер, при­чем тут «пол-часа» в назва­нии замет­ки??
    Пол-века – это точ­нее. Столь­ко вре­ме­ни охва­че­но в отве­тах Лин­де.
    И что ине­терс­но, тео­ре­ти­ки стро­ят моде­ли (гипо­те­зы) как дети:
    сами не пони­мая, что тво­рят.
    И толь­ко потом при­хо­дит трак­тов­ка выдви­ну­тых гипотез(сказок),
    их эмпир. про­вер­ка.
    Инте­рес­но, что
    В заклю­че­ние этой замет­ки наблю­да­ет­ся «отте­нок» сомне­ний.
    Да и не муд­ре­но!
    Как мы можем обсуж­дать про­цес­сы на мас­шта­бах 10 в сте­пе­ни -35 секун­ды????
    Явно на таких мас­шта­бах про­стран­ства-вре­ме­ни
    все извест­ные нам зако­ны физи­ки «мути­ру­ют».
    При­чем слу­чай­ным (в нашем пони­ма­нии) обра­зом!!!!!!
    так что если кто-то выде­ля­ет мат. сред­ства- в путь!
    Впе­ре­ди еще мно­го «ска­зок»!!!!
    А мы зай­мем­ся зем­ны­ми дела­ми…

  • res:

    Что толь­ко не делал совет­ский чело­век, что­бы выехать за гра­ни­цу. Даже при­ду­мал за пол­ча­са хао­ти­че­скую инфля­цию. Воис­ти­ну – хоть чуче­лом, хоть туш­кой ))

  • killer-thinker:

    На эту тему инфля­ции и все такое инте­рес­но напи­сал в соей кни­ге Ли Смо­лин – кри­зис физи­ки…

  • БШ:

    Алек­су: Борис Штерн уже был, мир его пра­ху. Поэто­му Борис.Е., кто бы что не гово­рил. Я и в науч­ных ста­тьях так пишусь.

    res: читай­те вни­ма­тель­ней – в дан­ном слу­чае не хао­ти­че­ская инфля­ция, а веч­ная. Туш­кой или чуче­лом не он сам, а ста­тья. Не знаю, жили ли в те вре­ме­на, но было ощу­ще­ние зоны за пре­де­лы кото­рой не так про­сто послать весточ­ку. К пер­вым отде­лам и Глав­ли­ту конеч­но при­спо­со­би­лись, но и к зоне народ при­спо­саб­ли­вал­ся.

    Killer-thinker
    Эту кни­гу Смо­ли­на не читал. Автор он заме­ча­тель­ный, хотя любит побрюз­жать. Могу еще поре­ко­мен­до­вать кни­гу Саши Вилен­ки­на, кото­рый упо­ми­на­ет­ся в этом интер­вью. Назы­ва­ет­ся «Мир мно­гих миров». Хоро­шо напи­са­но, хотя там есть одна лажа про дис­крет­ность все­лен­ных (типа кле­точ­ных авто­ма­тов) и пото­му, про пол­ную повто­ря­е­мость миров.

    • res:

      Неваж­но какая имен­но рабо­та была сде­ла­на моти­ви­ров­кой напе­ча­тать в PL/​PR. В кон­це кон­цов уехал и туш­кой. Глав­ное дру­гое, если гово­рить об инфля­ции, то прин­ци­пи­аль­ный вклад IMHO у Гли­не­ра, Ста­ро­бин­ско­го и Гуса. Что каса­ет­ся хао­ти­че­ско­го или веч­но­го сце­на­ри­ев, то рабо­та уже при­клад­ная. Но каков уро­вень рекла­мы!

  • […] Источ­ник: Газе­та «Тро­иц­кий вари­ант» […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Недопустимы спам, оскорбления. Желательно подписываться реальным именем. Аватары - через gravatar.com