На первый взгляд картина эволюции Вселенной в отдаленном будущем выглядит весьма пессимистически из-за постепенного распада, деградации, рассеяния.

К возрасту Вселенной 10100 лет в мире останутся практически только электроны и позитроны, рассеянные в пространстве с ужасающе ничтожной плотностью:

одна частица будет приходиться на объем, равный 10185 объемам всей видимой сегодня Вселенной. Означает ли это, что в будущем замрут все процессы, не будет происходить активных движений физических форм материи, невозможно будет существование каких-либо сложных систем, а тем более разума в какой бы то ни было форме?

Нет, такой вывод был бы неверен. Конечно, с нашей сегодняшней точки зрения все процессы в будущем будут чрезвычайно замедленны, но ведь и пространственные масштабы тогда будут иными. Напомним, что в самом начале расширения Вселенной, когда температура была примерно 1027 Кельвинов, происходили процессы рождения вещества, текли бурные реакции, продолжительность которых исчислялась 10~34 секунды, а пространственные масштабы были порядка 10-24 сантиметра. С точки зрения подобных масштабов и сверхбыстрых процессов сегодняшние события во Вселенной, в том числе и наша жизнь, это нечто невероятно медленное и чрезвычайно растянутое в пространстве. По мнению известного американского физика Дайсона, в любом отдаленном будущем возможны будут сложные формы движения материи и даже разумная жизнь, правда, в непривычных формах, и “пульс жизни будет биться все медленнее, но никогда не остановится”.

И звезды умирают во Вселенной .

Огромна ночь.

И только черный ветер

Качает небо с легкой белой птицей .

Она взлетела с маленьких ладоней,

Когда ребенок осознал себя,

И этот мир, и звезды, и столетья .

Рождение и смерть всего на свете.

Конечность жизни.

Бесконечность неба.

Несчетны стаи птиц,

Что кружат во Вселенной,

Частицы света в беспредельной бездне.

Огромна ночь.

Пока ребенок спит,

Рождаются галактики и люди,

И звезды умирают в страшных муках.

Пока ребенок спит,

Облитый светом,

Последним светом умершей звезды.

Что остается после человека? —

Большая птица

С детскими глазами,

Частица света в ледяном пространстве.

М. Катыс

Наша пытливая мысль залетела в невообразимо далекое будущее. В таких длительных полетах всегда можно столкнуться с чем-то непредусмотренным. Пока у нас речь шла о процессах, которые вытекают из надежно установленных физических законов, однако в будущем возникнут физические условия, недоступные нам в эксперименте (сверхнизкие температуры, малые плотности и т. д.), и вполне возможно проявление сил, возникновение процессов, совершенно нам пока неизвестных. А эти силы и процессы могут в корне изменить ситуацию.

Вот один из таких возможных процессов — распад вакуума, его превращение в расширяющейся Вселенной в реальное вещество. В прошлом, в упоминавшуюся уже эпоху 10~34 секунды после начала расширения, вакуум — “ложный вакуум”, как мы его называли, — вероятно, уже распался, порождая частицы и античастицы больших энергий. Эта энергия соответствовала температуре 1027 Кельвинов, а плотность вещества составляла 1074 г/см3.

В современном вакууме (в том, что в просторечии называется пустотой), тоже, возможно, заключена некоторая плотность энергии. Но, как мы видели в разделе “Гравитация пустоты”, она если и есть, то очень мала и соответствует плотности массы не более чем 10~28 г/см3, а может быть, даже существенно меньше. Обнаружить такую плотность даже в астрономических наблюдениях крайне трудно. Теория полагает возможным, что плотность массы вакуума в далеком будущем скачком перейдет в реальные частицы и античастицы, давая начало новым физическим процессам Родившееся при этом вещество будет, конечно, разреженным, но все же несравненно более плотным, чем оставшееся к тому времени рассеянное вследствие расширения Вселенной “наше” вещество Подобный “фазовый переход” вакуума может быть чрезвычайно существенным для судеб Вселенной Так, в принципе этот переход может остановить расширение Вселенной и сменить его сжатием Вновь возникший при этом “сверхистинный вакуум” будет обладать гравитационными свойствами притяжения, а не отталкивания, как “ложный вакуум” Ясно, что если расширение Вселенной сменится сжатием, то при этом вся нарисованная нами картина будущего Вселенной изменится в корне. И еще одно замечание Рисуя будущее Вселенной, мы предполагали, что нейтрино всех сортов не обладают массой покоя, то есть представляют собой излучение. Предполагалось также, что эти частицы подобно фотонам имеют массу только потому, что всегда движутся со световой скоростью, а их масса покоя равна нулю Но, как мы видели в главе “Нейтринная Вселенная”, возможно, масса покоя нейтрино не равна нулю. Влияния этого факта на будущие судьбы Вселенной могут быть двоякого рода Если масса покоя нейтрино очень мала, скажем, в сотни тысяч раз меньше массы электрона, то тяготение, создаваемое этой частицей в масштабах Вселенной, тоже очень мало и не оказывает сегодня никакого действия на темпы расширения Однако в отдаленном будущем плотность массы нейтрино будет падать не так быстро, как плотность массы фотонов, а так же, как плотность массы обычных частиц, и в электронно позитронной плазме будет постоянная малая примесь нейтрино (и антинейтрино), имеющих массу покоя.