Книга Черные дыры и ВселеннаяСтраница 81
Процессы синтеза гелия и другие процессы, описанные нами, протекают много времени спустя после стадии “раздувающейся” Вселенной (сравните: 1 секунда — 300 секунд для синтеза гелия и 10-34—10-32 секунды для стадии “раздувающейся” Вселенной!) так, как описано в соответствующих разделах.
Стадия “раздувающейся” Вселенной сразу решает вторую проблему из перечисленных в начале этого раздела — проблему горизонта. Действительно, возьмем точки, которые вначале, до стадии “раздувания”, лежат очень близко друг к другу внутри общего горизонта видимости для того момента. Между ними возможен обмен сигналами, выравнивание температуры и другие процессы. Затем, в результате стремительного растяжения в ходе “раздувания” точки оказываются разнесенными на гигантские расстояния. В нашу эпоху они лежат на огромных расстояниях, заметно превышающих расстояния до горизонта, если не учитывать стадии “раздувающейся” Вселенной. Поэтому после “раздувания” эти точки действительно не смогут обменяться сигналами, но до “раз-дуваиия” это было возможно.
Переход плотности “ложного вакуума” в плотность обычной материи в конце стадии “раздувающейся” Вселенной решает третью проблему. “Антигравитация” “ложного вакуума” заставляет возникающую из него обычную материю расширяться точно со “сбалансированной” скоростью. Можно сказать, что плотность вакуума в точности соответствует критической плотности для той эпохи и после фазового перехода плотность материи, естественно, тоже будет равна критической с огромной точностью.
Обратимся теперь к четвертой проблеме — к проблеме возникновения небольших первичных флуктуаций плотности, которые должны были существовать в среде сразу после окончания стадии “раздувающейся” Вселенной. Такие неоднородности должны возникнуть в результате рассматриваемых процессов уже в силу квантовой природы материи. Действительно, распад “ложного вакуума” в обычную материю можно сравнить с процессом квантового распада радиоактивного вещества. В таких процессах всегда возникают небольшие неоднородности. Так, при радиоактивном распаде вещества одни его части распадаются чуть раньше, другие чуть позже. Подобно этому квантовый распад “ложного вакуума” в одних местах произошел чуть раньше, в других чуть позже, и это привело к тому, что переход к расширению при действии тяготения образовавшейся горячей материи происходил в разных местах в несколько различные моменты времени, что и повлекло за собой возникновение небольших неоднородностей плотности. Это есть не что иное, как первичные звуковые колебания, которые потом, после длительной эволюции, и привели к возникновению галактик.
Так, теория “раздувающейся” Вселенной объясняет основные особенности окружающего нас мира.
Но эта теория дает целый ряд других интереснейших предсказаний.
Мы уже говорили, что исчезновение состояния “ложного” вакуума можно сравнить с фазовым переходов.
Явление фазового перехода нам знакомо, например, по процессу отвердения жидкости, превращения ее в твердое, кристаллическое состояние. При кристаллизации жидкости возможно возникновение в разных местах кристалликов с разной ориентацией осей кристаллической решетки. В результате в затвердевшей жидкости воиникают разные области — домены, Соприкасающиеся друг с другом.
Согласно новейшим результатам анализа процессов в ранней Вселенной, в ходе фазового перехода в “раздувающейся” Вселенной возникают тоже соприкасающиеся домены с разными свойствами. На границах доменов возникают всякие экзотические частицы и образования. Например, там могут появляться так называемые магнитные монополи. Это частицы, несущие изолированный магнитный заряд, подобно тому, как электроны или протоны несут изолированный электрический заряд. Только магнитный монополь должен быть сверхтяжелым, в 1016— 1017 раз тяжелее протона! Такие частицы не могут создаваться в современной Вселенной, для их образования не хватает энергии. Магнитные монополи экспериментально пока не открыты. Но на границах доменов в “раздувающейся” Вселенной их должно быть много. Давайте проследим, что будет с возникшим доменом в ходе дальнейшей эволюции Вселенной.