29 Август, 2014 Недавно директор центра астрофизики частиц, известной лаборатории Ферми и создатель теории голографического шума Крейг Хоган — заявил, что группа ученных под его началом планирует провести масштабные исследования, направленные на изучение пространства, а именно найти ответ на вопрос является ли оно квантовой системой или нет. Мы можем и сами не осознавать, что подобно телевизионному экрану наше пространство поделено на точки (пиксели), размером в десятки триллионов раз меньшим, чем размер атома. То есть существует определенный код нашей Вселенной, который сгенерирован в определенных кластерах двухмерного измерения.

Ученые астрофизики хотят понять может ли наш мир на самом деле оказаться голограммой, то есть представлять собой систему которую можно кодировать, дополнять и программировать подобно матричным системам. Невообразимое открытие ждет нас, если подобная теория окажется правдой. Этот сногсшибательный эксперимент получил название Holometer проводится при активном участии Национальной лаборатории ускорения Ферми и должен помочь собрать достаточное количество информации, которая должна приоткрыть завесу тайны существования Вселенной.

Еще раз обратимся к матрицам экранов. Все мы можем увидеть пиксели на которые они поделены и тем не менее эти точки работают слаженно для представления нам цельного, единого изображения. На подобные пиксели, по мнению исследователей, может быть поделена и наша Вселенная. Holometer основывается на квантовой теории, согласно постулатам которой, скорость и точное местоположение субатомных частиц узнать практически невозможно. Пространственные кубики (аналог экранных пикселей) двумерны и не могут дать точную информацию о местоположении объектов, заключенных в этом пространстве. Еще один интересный факт — это то, что материя имеет свойство дрожания, то есть находится в непрерывном колебании и даже охлаждение до абсолютного нуля не может прекратить эти колебания (колебания и не позволяют нам устанавливать точное местоположение мельчайших частиц). Таким образом мы видим, что пространство будет колебаться даже на низшем энергетическом уровне и тем самым обусловливает существования в ней принципа неопределенности.

Вышеописанная дрожь всего пространства влияет на способность Вселенной к хранению информации. Ученые-исследователи собираются измерять ее, а также проверить прочие условия данной теории с помощью сверхчувствительного новейшего прибора, под названием — голографический интерферометр. Аналогов этому прибору ранее никогда не было. Астрофизики хотят измерить им именно дрожь пространства.

В ходе эксперимента на пике Holometre будут использованы два голографических интерферометра, которые будут расположены недалеко друг от друга и будут посылать лазерные лучи на светоделитель и на два перпендикулярных 40 метровых манипулятора, мощностью в один киловатт, что соответствует мощности 200 тысяч лазерных указок. От которых свет снова отразится в светоделитель, где опять сольются два луча и произведут колебания яркости в случае движения. После того, как ученые соберут данные об этих колебаниях яркости возвращающегося света, проанализируют их и посмотрят на двигался ли светоделитель под воздействием дрожи пространства.

Исключая влияние движения простой материи ученые, проводящие Holometer, определят наличие голографического шума. Влияние обычной материи и радиоволн, использованной электроники Holometer проигнорирует за счет возможностей сверхчастотных колебаний, скоростью в миллион циклов в секунду. В ходе эксперимента необходимо будет отсечь и прочие неинформативные явления и тогда, если удастся выявить «чистый» шум, то можно будет говорить о новом фундаментальном открытии, касающемся природы шума. Открытие нового вида шума — присущего пространству-времени — это нечто невероятное для физиков по всему миру и физики, как науки в целом. Будет возможно заглянуть под завесу тайн функционирования пространства.

По предварительным данным проект Holometre будет проводить все вычисления на протяжении всего 2015 года.

Вселенная полна загадок и необъяснимых явлений. Ее огромный размер уже сам по себе является тайной. И, в конце концов, что такое Вселенная - не знает никто. В этом обзоре мы собрали самые невероятные загадки, которые и сегодня не дают покоя учёным.

1. Сколько лет Вселенной

На заре XXI века несмотря на все изобретения и научно-технический прогресс, возраст Вселенной остается загадкой. По последним оценкам экспертов, возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет.

2. Как формируются галактики

Есть очень много дискуссий о том, как сформировались галактики, но на самом деле этого никто не знает наверняка. Ученые не знают, что случилось после Большого взрыва: мелкие частицы начали медленно объединяться и постепенно образовывать звезды, звездные скопления и галактики или же Вселенная изначально представляла собой структуру в виде сгустков материи, которые позже разделились на галактики.

3. Прямоугольная галактика

Это называется “галактика в форме изумруда" и недавно она была обнаружена международной командой астрономов с Суинбернского технологического университета в Австралии. Галактика в форме драгоценного камня была обнаружена с помощью телескопа Subaru японским астрофизиком Ли Спитлером. Считается, что необычная форма является результатом столкновения двух галактик.

4. Вселенная до Большого взрыва

Существовало ли что-нибудь до Большого взрыва. Этого, наверное, люди не узнают никогда.

5. Как появилась жизнь на Земле

Ученые знают, что Земля была лишена жизни, когда сформировалась Солнечная система. Тем не менее, возникли ли первые формы жизни на Земле или в другом месте - это огромная тайна, которая является предметом серьезных научных дискуссий. Ранее ученые считали, что вся жизнь могла возникнуть спонтанно, но некоторые ученые считают, что сложные органические молекулы могли возникнуть в космосе и были занесены на Землю кометами или метеоритами.

6. Темная материя

Никто не знает точно, что такое темная материя, которой якобы 22% во Вселенной. Поскольку (предположительно) она не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним, прямое наблюдение темной материи невозможно. Вывод о ее существовании был сделан на основании поведения астрономических объектов и гравитационных эффектов.

7. Насколько велика Вселенная

Все знают, что Вселенная является огромной. Хотя размер наблюдаемой Вселенной составляет около 13,8 млрд лет, расстояние до края наблюдаемой Вселенной составляет около 46 миллиардов световых лет. Это происходит потому, что Вселенная постоянно расширяется и постоянно становилась больше все время, пока свет шел к Земле.

8. Черные дыры

Концепция черных дыр возвращает нас к 1780-м годам, когда Джон Мичелл и Лаплас предполагали существование “темных звезд”, чья гравитация была настолько сильной, что притягивала даже световое излучение. Тем не менее, люди до сих пор много не знают о черных дырах. Например, в 2014 году ученые обнаружили галактики с тремя сверхмассивными черными дырами в центре (а ранее предполагалось, что в центре галактики может находиться только 1 черная дыра).

9. Гамма-всплески

Одной из самых больших тайн астрономии в течение последних трех десятилетий является природа гамма-всплесков (самых мощных во Вселенной выбросов энергии). Ученые могут фиксировать их и наблюдать за ними, но они до сих пор не имеют ни малейшего понятия, почему они появляются случайным образом и вообще почему они происходят.

10. Темная энергия

Согласно наиболее общепринятой теории, темная энергия должна действовать в противовес гравитации. Именно она составляет примерно 68% Вселенной и вызывает ее расширение. Во всем остальном, что это такое - полная загадка.

11. Был ли Большой взрыв

Возраст нашей Вселенной, согласно теории Эйнштейна, составляет около 13,8 млрд лет и она была сформирована из бесконечно малой точки во время Большого взрыва. Хотя большинство ученых сегодня принимают эту модель, научное сообщество до сих пор не может объяснить, что происходило в этой маленькой точке до взрыва и почему он случился.

12. Одиноки ли люди во Вселенной?

Это еще одна великая тайна, которую многие мыслители и ученые пытались решить на протяжении всей истории человеческой цивилизации, но так до сих пор и не нашли на нее ответ. Также вопросом является то, смогут ли люди вообще осознать совершенно иную жизнь - ведь может прямо сейчас за людьми наблюдает другой тип жизни, а они даже не понимают этого.

13. Зарождение жизни

Это, без сомнения, один из самых старых вопросов и самая большая загадка в истории человечества. Хотя существуют теории, которые там пытаются объяснить это сложными химическими реакциями, на самом деле ученые не имеют четкого однозначного объяснения жизни.

14. Правда ли все вокруг

С тех пор, как люди начали аналитически рассуждать, этот вопрос таится где-то в подсознании. А заключается он в следующем: является ли то, что видят люди тем, что это есть на самом деле.

15. Что такое гравитация на самом деле

Гравитация играла большую роль в создании вселенной в ее современном виде. Благодаря силе тяжести куски материи “слипались” в планеты, луны и звезды. Из-за силы тяжести, когда человек что-то роняет, то этот предмет падает вниз, а не вверх. Но что это за сила на самом деле - неизвестно. Хотя ученые могут наблюдать и понимать, как гравитация “ведет себя”, они понятия не имеют, почему она существует. Например, если сила тяжести является силой, которая заставляет все вещество притягиваться ко всем другим, почему внутри атомы представляют собой в основном пустое пространство.

И в продолжение неземной темы - невероятные .

Если Вселенная упорно молчит, это не значит, что мы - венец или ошибка эволюции, а космос пуст, недоброжелателен или ради смеха наблюдает за нашими потугами. Цивилизации, которые мы так страстно ищем, вполне могут существовать и развиваться автономно, за ненадобностью не осваивая беспредельные космические территории. Разбираемся в том, как именно им это удается, чем они занимают время, каковы шансы на контакт и вероятность того, что мы пополним их число.

В поисках чуда

Чтобы взрастить цивилизацию на планете, будь то Земля, Пандора или крохотный шарик в двух шагах Бетельгейзе, Вселенной приходится попотеть. Для начала провести абиогенез, то есть позволить жизни вылупиться из неорганического сырья. Затем - обеспечить ей худо-бедно беспечное существование в течение миллиардов лет, чтобы замысловатые процессы эволюции увенчались возникновением разума. Для достижения успеха в обоих случаях необходимо фантастически огромное количество усилий и условий.

Наше одиночество во Вселенной, возможность которого ученые не исключают , означало бы, что появление такой цивилизации - единственный пример, чудо, великая случайность и событие с настолько мизерной вероятностью, что в пору говорить о божественном замысле.

К счастью, математика утверждает, что эта вероятность не столь ужасающе мала. Согласно последним решениям знаменитого уравнения Дрейка , позволяющего определить, сколько соседей по Вселенной теоретически могут с нами пообщаться, мы имеем неплохие шансы на знакомство. Американские астрономы Корнельского университета, задавшись вопросом , подсчитали, что во Вселенной имеется порядка 10 миллиардов разумных цивилизаций, несколько тысяч которых приютились в нашей галактике. Большинство из них, по словам ученых, расположены в 20-30 тысячах световых лет от нас, то есть недосягаемы (если не выйдет разогнаться выше скорости света или воспользоваться кротовыми норами).

Другая часть - уже ушла в небытие (подтверждение того, что такие цивилизации действительно могли иметь место, получили астрофизики Адам Фрэнк и Вудрафф Салливан). Но само существование иной разумной жизни во Вселенной не выглядит невозможным. Оптимизм внушают и результаты космических поисков с монструозным телескопом «Кеплер» - учеными найдено уже 1022 экзопланет, где скопилось достаточно элементов для возникновения жизни.

Другое дело, насколько развитой может быть жизнь на иных планетах. Пессимистическая точка зрения подразумевает, что разум - это лишь вариант развития вселенской материи. Причем не самый удачный, ибо смышленые виды неизбежно попадают в эволюционный тупик, как утверждал советский астрофизик Иосиф Шкловский. Оптимистический сценарий выглядит не менее удручающим. Средняя продолжительность жизни цивилизации вроде нашей, то есть двигающейся по пути технологического развития, - несколько сотен лет. После чего ее умерщвляет катастрофа - например, парниковый кризис или самоубийство (в ходе эволюции живые существа неизбежно проходят стадии борьбы за выживание, войн, создания мощного оружия и истощающих планету технологий), а скорее всего - масштабный системный хаос, где кризисы наслаиваются один на другой.

Если дело обстоит именно так, разумные цивилизации просто не успевают серьезно отметиться на космической карте и пропадают в безвестности. Если же каким-то планетам удается переболеть катаклизмами, то встает вопрос: почему мы не находим их следов во Вселенной?

Именно этим вопросом задался легендарный физик Энрико Ферми, в ходе пламенной научной беседы в кафетерии Лос-Аламосской лаборатории обронивший: «ну и где они в таком случае?». Так он вписал себя в историю как создатель трагикомического научного мема - парадокса Ферми.

Вопрос прозвучал летом 1950-го, а мы до сих пор так и не нащупали ни радиосигналов, исходящих от других планет, ни увидели предполагаемых сфер вокруг их родительских солнц, ни каких-либо других признаков чьего-то взаимодействия с космосом. Вариантов разрешения парадокса Ферми, предложенных учеными, хватит на нехилую научно-фантастическую библиотеку с историями о том, что Земля - это гигантский зоопарк , за которым наблюдают пришельцы, или компьютерная симуляция постлюдей, а инопланетный разум - непредставимая для нас форма сознания, развившаяся в непредставимых для нас условиях. Не утонуть в океане равно недоказуемых гипотез можно, лишь взяв за отправную точку то, в чем мы уверены однозначно: саму тишину Вселенной и отсутствие чьих-либо следов в ней.

Парадоксальный сценарий

Итак, мы имеем развитую космотехнологическую цивилизацию, которая не осваивает космос в поисках собратьев по разуму или во имя нахождения новых ресурсов и территорий. Почему? Ведь к этому времени у нее должна быть энергетика размаха родительской звезды и возможность испещрить всю Вселенную звездолетными шоссе.

Оригинальный ответ на этот вопрос предлагает физик и математик Александр Панов, один из авторов сингулярной «Вертикали Снукса-Панова», в статье «Вселенский бросок монеты» - сборнике футуристических прогнозов насчет развития цивилизации, которой в будущем суждено либо погибнуть, либо перепрыгнуть через навалившиеся катастрофы.

По прогнозам Панова (и многих футурологов), наша собственная планета вляпается в масштабный системный кризис уже к 2100-му году, и ее кардинальное изменение неизбежно. То, чем она станет, если вывернется, Панов обозначает как «парадоксальную цивилизацию» (ПЦ).

«Если вывернется» подразумевает, что цивилизация не просто проскакивает системный кризис, но и совершает фазовый переход. Когда катаклизмы накладываются один на другой, возникает зона сингулярности - точка, в которой собираются кризисы, а эволюция встряхивается и качественно изменяется. То, что болталось на ее периферии выходит на первый план, замещая старые формы (фактор избыточного многообразия) - так в свое время млекопитающие, уже существовавшие во время динозавров, потеснили их и вышли в лидеры. Фазовый переход, предрекаемый нам в первой половине XXI века - очередной такой виток.

Вертикаль Снукса-Панова

Насчет того, какой именно будет сингулярность - технологической, демографической, исторической - мнения в научном мире расходятся, но эволюционная сингулярность как таковая, судя по всему, предрешена. Чисто математически эволюция не может набирать бесконечно набирать скорость и поэтому вынуждена мутировать на определенном этапе - именно это наглядно показывает Вертикаль Снукса-Панова , как ошпаренная, взмывающая вверх и переходящая в вертикальную линию. И если нам только предстоит нелегкий переход, то гипотетические развитые соседи по Вселенной - это те, кто его уже преодолел. В терминологии Панова, речь идет о «постсингулярных цивилизациях».

Чтобы справиться с пучком кризисов, цивилизации приходится совершенствовать свою культурно-этическую систему и находить новые способы саморуководства, чтобы не поубивать друг друга и планету. Постсингулярное общество - это мир, в котором установка «в природе выживает самый сильный на районе» сменяется на «давайте сотрудничать и сдерживать агрессию», иерархические структуры распадаются, эгоизм и природное расточительство сходят на нет, а жизнь жестко регламентируется. Философ и специалист в области психологии, антропологии и междисциплинарному анализу Акоп Назаретян описывает этот процесс как тотальную гуманизацию. То же предполагал и родоначальник теоретической космонавтики Циолковский.

Постсингулярная цивилизация, насколько мы вообще можем ее вообразить, была бы в разы дисциплинированнее, чем современные мы, и, наученная жестким опытом фазового перехода, куда более трепетно относилась бы к миру и Вселенной.

К слову, если мы пройдемся по сценарию с технологической сингулярностью в программе, не исключено, что это дивное общество будет строиться уже искусственным интеллектом. Тогда идея Шкловского о разуме как любопытном эксперименте эволюции приобретает новый смысл. Как и предположение астронома и доктора физико-математических наук Ефремова и математика Лефевра о том, что Вселенная молчит по довольно простой причине: в какой-то момент цивилизация осознает, что ей предстоит превратиться из гусеницы в бабочку и потому не видит смысла посылать или искать сигналы от планет, которые к такому пониманию еще не пришли.

Как достучаться до соседей

Здесь, чтобы не упасть в научную фантастику, будем снова следовать нашему чудесному правилу: брать за основу только то, что однозначно известно. А известны нам лишь эволюционные законы развития нашей собственной цивилизации, которые мы можем экстраполировать на другие миры.

Если человека окончательно не заменит ИИ, то мы получаем постсингулярное гуманное общество, героически прошедшее через огонь и воду системного кризиса. Общество, которое не проводит космическую экспансию, но ищет новые источники знания.

Причина, по которой цивилизация не смогла бы замкнуться в себе и жить за счет внутренних интеллектуальных и духовных ресурсов, как в романе Артура Кларка «Город и звезды», кроется в кризисе научного знания. Так же, как в древние времена магистральным был мифологический способ познания, затем - философский, а сейчас - научный, дальше возникнет новый путь, принципиально отличный от предыдущих. Ибо эволюция, как пишет Панов, «не ходит дважды в одну реку», а «для сохранения гомеостазиса нужно получить доступ к новому источнику знаний, альтернативному классическому научному методу».

Одна из таких альтернатив - экзонаучный тип познания, направленный на дешифровку посланий, которыми наводнена Вселенная (а она однозначно ломится от них, если проблема SETI в принципе разрешима). По Панову, сигналы от миллионов существующих и некогда существовавших цивилизаций, отправленные в холодное пространство невесомости, образуют экзобанк, галактическое культурное поле, хранящее гигантское количество информации. Причем информации, скорее всего, нетехнического характера - цивилизациям, которые уже достигли постсингулярной стадии, куда важнее знать о биологии, истории и культуре, чем о научных открытиях, которые они уже совершили.

Чтобы дешифровать и обработать такой грандиозный объем информации, придется потратить миллионы лет. Именно таким односторонним общением и будет заниматься цивилизация, которую Панов назвает «парадоксальной». На нашей, досингулярной стадии развития попросту нет технологических и энергетических ресурсов для вхождения в галактическое культурное поле. Об этом фантазировал Ефремов в «Туманности Андромеды», описывая долгожданное вступление в Великое кольцо. В пользу того, что цивилизации станут взаимно обмениваться культурными достижениями говорит и тотальная гуманность, которую мы упоминали раньше.

Как утверждает известный американский астроном Карл Саган, с которым соглашается большинство ученых, высокоразвитая цивилизация априори не должна быть враждебной.

Обмен информацией в закрытом клубе Вселенной может проходить по узконаправленным маломощным электромагнитным каналам (ничего не обычного уже для цивилизаций I типа). Или, как считает американский астроном Джон Лернд, с помощью нейтринной коммуникации . Шотландский исследователь Дункан Форган как главного кандидата рассматривает транзитный метод (с помощью него сегодня ищут экзопланеты). Подключение ко всеобщей сети в этом случае также потребовало бы колоссальных усилий, что, по мнению Форгана, защищало бы ее от «культурного загрязнения». Впрочем, она могла бы делать это и самостоятельно - со временем, считает Панов, галактическая сеть преобразовалась бы в отдельную самоорганизующуюся систему.

Большинство гипотез, так или иначе, согласуются в одном - коммуникация осуществляется на технологически более высоком уровне, чем наш. Так, астрономическая слепота может быть лишь результатом незаинтересованности цивилизаций в освоении космоса, а «великая тишина» только ждет нашего технологического и культурного скачка. Грустное только в следующем: прорвись наша цивилизация сквозь кризисы и дикие танцы эволюции к заполненному до краев экзобанку, общение скорее всего так и осталось бы односторонним, а нам пришлось бы заниматься скрупулезной расшифровкой в течение тысяч-сотен-миллионов лет.

Во всяком случае, став «парадоксальной цивилизацией», мы точно не погибнем от скуки.

Вселенная – это богатое и сложное место, но его геометрия удивительно простая. Возможно, она заставит нас сделать следующую большую революцию в физике мышления.

Наша Вселенная на самом деле очень проста. Она представляет собой наши космологические теории, которые получаются неоправданно сложными. Такую мысль выразил один из ведущих физиков-теоретиков мира.

Этот вывод может показаться нелогичным. В конце концов, чтобы полностью понять истинную сложность природы, вы должны думать масштабнее, изучать вещи в более детальном виде, добавлять новые переменные уравнений, и придумать «новую» и «экзотическую» физику. В конце концов, мы узнаем, что такое темная материя и получим представление о том, где эти гравитационные волны прячутся - если только наши теоретические модели были более развитыми и более... сложными.

«Это не совсем так», - говорит Нейл Турок, директор Института Периметра Теоретической Физики в Онтарио, Канаде. По его мнению, Вселенная, в ее крупнейших и малых масштабах, говорит нам, что она на самом деле очень проста. Но, чтобы в полной мере осознать, что это значит, мы должны будем произвести революцию в физике.

В интервью с Discovery News, Турок отметил, что самые большие открытия последних десятилетий подтвердили структуру Вселенной в космологических и квантовых масштабах.

«На большие масштабы, мы нанесли карту всего неба - космический микроволновый фон - и измеряли эволюцию Вселенной, так, как она меняется, в зависимости от расширения... и эти открытия показывают, что Вселенная поразительно проста», - сказал он. - «Другими словами, вы можете описать структуру Вселенной, ее геометрию, и плотность вещества... вы можете существенно описать все при помощи одного номера».

Самый захватывающий исход этого рассуждения состоит в том, что описание геометрии Вселенной с одним номером, это на самом деле проще, чем численное описание простейшего атома, который мы знаем – атома водорода. Геометрия атома водорода описывает 3 номера, которые возникают из квантовых характеристик электрона на орбите вокруг протона.

«Это в основном говорит нам, что Вселенная является гладкой, но она имеет небольшой уровень колебаний, которые описывает это число. И это все. Вселенная – это самое простое, что мы знаем».

С другой стороны, нечто подобное произошло, когда физики проводили исследования в поле Хиггса, используя самую сложную машину, когда-либо построенную человечеством - Большой адронный коллайдер. Когда в 2012 году физики внесли историческое открытие частицы в поле Хиггса, бозон Хиггса, это оказался простой тип Хиггса, который описывается в стандартной модели физики.

«Природа нашла выход с минимальным решением и минимальным механизмом, который вы могли себе представить, чтобы придать им массы частиц, электрические заряды и так далее, и так далее», - сказал Турок.

Физики из 20-го века учили нас, как только вы получите более высокую точность, и опустите зонд глубже в квантовую сферу, вы обнаружите зоопарк новых частиц. Так как экспериментальные результаты генерируют щедростью квантовой информации, теоретические модели предсказывали более диковинные частицы и силы. Но теперь мы достигли перекрестка, где многие из наших самых передовых теоретических представлений о том, что лежит «за» нашим текущим пониманием физики, поворачивает до экспериментальных результатов, которые поддерживают свои прогнозы.

«Мы находимся в такой странной ситуации, когда Вселенная разговаривает с нами, сообщая нам, что эти очень простые в то же время теории, которые были популярны (за последние 100 лет физики) становятся все более и более сложным и произвольными», - сказал он.

Турок указал на теорию струн, выставленную в качестве «окончательной единой теории», которая представила все тайны мироздания в аккуратной упаковке. Кроме того, поиск доказательств инфляции - быстрого расширения Вселенной сразу после Большого Взрыва около 14 млрд. лет назад - в виде первичных гравитационных волн, выгравированных в космическом микроволновом фоне (КМФ), или «эхо» Большого взрыва. Но пока мы ищем экспериментальные доказательства, мы продолжаем хвататься за соломинку пословиц; экспериментальные данные просто не согласуются с нашими невыносимо сложными теориями.

Наши Космические Истоки

Теоретическая работа Турок сосредоточена вокруг происхождения Вселенной, предмет, который собрал много внимания в последние месяцы.

В прошлом году организация BICEP2, в которой используется телескоп, расположенный на Южном полюсе, для изучения реликтового излучения, объявила об открытии первичных гравитационных сигналов волн от эха Большого взрыва. По сути это «Святой Грааль» космологии - открытие гравитационных волн, которые были порождены Большим Взрывом. Это смогло бы подтвердить определенные инфляционные теории Вселенной. Но, к сожалению, для команды BICEP2, они объявили «открытие» преждевременно и космический телескоп Планка (что также отслеживает реликтовые излучения) показали, что сигнал BICEP2 был вызван пылью в нашей Галактике, а не древними гравитационными волнами.

Не что делать, если эти исконные гравитационные волны никогда не найдут? Многие теоретики, которые возлагали свои надежды на Большой Взрыв с последующим быстрым периодом инфляции, могут быть разочарованы, но в соответствии с Турок «это очень мощный ключ», что Большой взрыв (в классическом смысле) не может быть абсолютным началом вселенной.

«Самой большой проблемой для меня было описание самого Большого Взрыва математически», - добавил Турок.

Возможно, это циклическая модель универсальной эволюции - где наша Вселенная разрушается и заново отскакивает - может лучше соответствовать наблюдениям. Эти модели не обязательно генерируют первичные гравитационные волны, и если эти волны не обнаружены, возможно, наши инфляционные теории должны быть выброшены или изменены.

Что касается гравитационных волн, которые согласно прогнозам будут получены в результате быстрого движения массивных объектов в нашей современной Вселенной, Турок уверен, что мы достигаем царства чувствительности, что наши детекторы гравитационных волн обнаружат их очень скоро, подтверждающие еще один Эйнштейно-Временной прогноз.

«Мы ожидаем, что гравитационные волны появятся от столкновений черных дыр в течение ближайших 5 лет», - сказал он.

Следующая революция?

От больших масштабов до маленьких, Вселенная кажется «безмасштабной». И эта находка на самом деле предполагает, что Вселенная имеет гораздо более простую природу, чем предполагают нынешние теории.

«Да, это кризис, но это кризис в лучшем виде», - сказал Турок.

Таким образом, чтобы объяснить происхождение Вселенной и прийти к согласию с некоторыми из самых загадочных ее тайн, таких как темная материя и темная энергия, нам, возможно, потребуется смотреть на наш космос по-разному. Для этого нужна революция в физике.

«Нам нужно совсем другое представление о фундаментальной физике. Пришло время для радикальных новых идей», - заключил он, отметив, что это прекрасное время в человеческой истории для молодых людей, чтобы отметиться в области теоретической физики. Скорее всего, они изменят способ, которым мы рассматриваем Вселенную.

Прочитало: 0

Вы уже встречались с подобными аналогиями: атомы напоминают солнечные системы, крупномасштабные структуры вселенной похожи на нейроны в человеческом мозге, а есть еще любопытные совпадения: количество звезд в галактике, галактик во вселенной, атомов в клетке и клеток в живом существе примерно одинаково (от 10^11 до 10^14). Возникает следующий вопрос, как его сформулировал и Майк Хьюз (Mike Paul Hughes):

Не являемся ли мы просто клетками мозга более крупного создания планетарного масштаба, которое еще не обладает самосознанием? Как мы можем это узнать? Как мы можем это протестировать?

Поверите вы или нет, но идея, что общая сумма всего во вселенной является разумным созданием, существует уже очень давно и является частью концепции Вселенной Марвел (Marvel Universe) и конечного существа — Вечности.

Сложно дать прямой ответ на такого рода вопрос, потому что мы не уверены на 100% в том, что, на самом деле, означает сознание и самосознание. Но у нас есть уверенность относительно небольшого количества физических вещей, которые могут помочь нам найти наилучший из возможных ответов на этот вопрос, включая ответы и на следующие вопросы:

— Каков возраст Вселенной?

— Как долго различные объекты вынуждены направлять друг другу сигналы и получать сигналы друг от друга?

— Насколько большими являются самые крупные структуры, связанные гравитацией?

— И каким количеством сигналов связанные и несвязанные структуры различных размеров будут вынуждены обладать для того, чтобы обмениваться друг с другом информацией любого вида?

Если мы проведем такого рода подсчеты и затем сравним их с теми данными, которые возникают даже в самых простых структурах, похожих на мозг, то мы тогда, по крайней мере, сможем дать наиболее близкий из всех возможных ответов на вопрос о том, существуют ли где-либо во вселенной большие космические структуры, наделенные разумными способностями.

Вселенная с момента Большого взрыва существует примерно 13,8 миллиарда лет, и она с того времени расширяется весьма быстрыми (но снижающимися) темпами, а состоит она примерно на 68% из темной энергии, на 27% из темной материи, на 4,9% из нормальной материи, на 0,1% из нейтрино и примерно на 0,01% из фотонов (Приведенное процентное соотношение раньше было иным — в тот момент, когда материя и радиация были более значимыми).

Поскольку свет всегда передвигается со скоростью света — через расширяющуюся вселенную, — мы имеем возможность определить, какое количество различных коммуникаций было осуществлено между двумя объектами, захваченными этим процессом расширения.

Если мы определим «коммуникацию» как количество времени, необходимого для передачи и приема информации в одном направлении, то это и есть тот путь, который мы можем проделать за 13,8 миллиарда лет:

— 1 коммуникация: до 46 миллиардов световых лет, вся наблюдаемая вселенная;

— 10 коммуникаций: до 2 миллиардов световых лет или около 0,001% вселенной; ближайшие 10 миллионов галактик.

— 100 коммуникаций: почти 300 миллионов световых лет или неполная дистанция до Скопления Кома (Coma Cluster), содержащего примерно 100 тысяч галактик.

— 1000 коммуникаций: 44 миллиона световых лет, почти го границ Сверхскопления Девы (Virgo cluster), содержащего, приблизительно, 400 галактик.

— 100 тысяч коммуникаций: 138 тысяч световых лет или почти вся протяженность Млечного пути, но не выходя за его пределы.

— 1 миллиард коммуникаций — 14 световых лет или только ближайшие 35 (или около того) звезд и коричневых карликов; это показатель изменяется по мере движения звезд внутри галактики.

Наша локальная группа имеет гравитационные связи — она состоит из нас, Андромеды, Галактики Треугольника (Triangulum galaxy) и еще, возможно, 50-ти других, намного меньших по размеру карликов, и в конечном итоге все вместе они сформируют единую связанную структуру размером в несколько сотен тысяч световых лет (Это будет в большей или меньшей мере зависеть от величины связанной структуры).

Большинство групп и кластеров в будущем ожидает такая же судьба: все связанные галактики внутри них вместе сформируют единую, гигантскую структуру размером в несколько сотен тысяч световых лет, и эта структура будет существовать в течение, примерно, 110^15 лет.

В тот момент, когда возраст вселенной будет в 100 тысяч раз превышать ее нынешний показатель, последние звезды израсходуют свое топливо и погрузятся в темноту, и только очень редкие вспышки и столкновения будут вновь вызывать синтез, и так будет продолжаться до тех пор, пока сами объекты не начнут гравитационно отделяться — во временных рамках от 10^17 до 10^22 лет.

Однако эти отдельные большие группы будут со все большей скоростью удаляться друг от друга, и поэтому у них не будет возможности встретиться или установить коммуникацию друг с другом в течение длительного периода времени. Если бы мы, к примеру, направили сигнал сегодня из нашего места со скоростью света, то мы смогли бы достичь лишь 3% галактик наблюдаемой в настоящее время вселенной, а остальное уже находится за пределами досягаемости для нас.

Поэтому отдельные связанные группы или кластеры — это все, на что мы можем надеяться, а самые маленькие, как мы — а таких большинство — содержат около одного триллиона (10^12) звезд, тогда как самые крупные (как в будущем Скопление Кома) содержат около 10^15 звезд.

Но если мы хотим обнаружить самосознание, то лучшим вариантом будет сравнение с человеческим мозгом, который имеет около 100 миллиардов (10^11) нейронов и, по меньшей мере, 100 триллионов (10^14) нейронных связей, тогда как каждый нейрон вспыхивает примерно 200 раз в секунду. Если исходить из того, что человеческая жизнь, в среднем, продолжается где-то 2-3 миллиарда секунд, то получается очень много сигналов за весь период!

Потребуется сеть из триллионов звезд в рамках объема в миллион световых лет на протяжении 10^15 лет только для того, чтобы получить нечто сопоставимое с тем количеством нейронов, нейронных связей и объемом передаваемых сигналов в человеческом мозге. Другими словами, эти совокупные числа — для человеческого мозга и для крупных, полностью сформированных конечных галактик — являются, по сути, сравнимыми друг с другом.

Однако существенное различие состоит в том, что нейроны внутри мозга имеют связанные и определенные структуры, тогда как звезды внутри связанных галактик или групп быстро перемещаются, двигаясь либо навстречу друг другу, либо удаляясь друг от друга, что происходит под влиянием всех остальных звезд и масс внутри галактики.

Мы полагаем, что подобные метод случайного отбора источников и ориентаций не дает возможности сформироваться любым устойчивым сигнальным структурам, однако это может быть необходимым, а может и не быть. Основываясь на нашем знании о том, как возникает сознание (в частности, в мозге), я считаю, что просто недостаточное количество согласованной информации перемещается между различными образованиями для того, чтобы это стало возможным.

Вместе с тем, общее количество сигналов, которые могут участвовать в обменах на галактическом уровне в период существования звезд, является привлекательным и интересным, и оно свидетельствует о наличии потенциала относительно того количества информационных обменов, которым располагает другая вещь, о которой нам известно то, что она имеет самосознание.

Тем не менее, важно отметить следующее: даже если этого было бы достаточно, то наша галактика была бы эквивалентна новорожденному ребенку, появившемуся на свет всего 6 часов назад — не слишком большой результат. Что касается более крупного сознания, то оно пока еще не появилось.

Более того, мы можем сказать, что концепция «вечности», включающая в себя все звезды и галактики во вселенной является, несомненно, слишком большой, если учитывать существование темной энергии и того, что нам известно относительно судьбы нашей вселенной.

К сожалению, единственный способ это проверить основан либо на моделировании (у этого варианта есть свои собственные внутренние недостатки), или на сидении, ожидании и наблюдении за тем, что происходит. Пока более крупный по масштабу разум не направит нам очевидный «разумный» сигнал, у нас будет оставаться только выбор графа Монте-Кристо: ждать и надеяться.

Итан Зигель , основатель блога Starts With A Bang, обозреватель НАСА и профессор Колледжа Льюиса и Кларка (Lewis & Clark).