Николай Кардашев: Ненулевая вероятность зеркального мираНазад
Николай Кардашев: Ненулевая вероятность зеркального мира
Скрытая материя Вселенной и поиск внеземных цивилизаций
ПОДХОДИТ к концу XX век. Достижения астрономии приблизили нас к пониманию эволюции всех объектов Вселенной от момента Большого Взрыва до настоящего времени. Но вот поиск внеземных цивилизаций (ВЦ) пока не дал положительных результатов. В чем причина неудач? Здесь можно выделить три наиболее важные проблемы.
Первая связана с "земным шовинизмом": большая часть целенаправленных экспериментов предполагает поиски цивилизаций, подобных нашей в XX веке. Но найти такую - событие крайне маловероятное.
Вторая проблема - невозможность описания возникновения и эволюции цивилизаций на космически значимых интервалах времени. В связи с этим предлагаем принять как аксиому: существует ненулевая вероятность возникновения жизни во Вселенной, и нет принципиальных причин, ограничивающих уровень ее развития.
Третья проблема. Мы слишком переоцениваем наши знания о строении Вселенной, возможно, бесконечной в пространстве и во времени и в многообразии форм и законов. Достаточно вспомнить, что современная астрономия изучает лишь менее 5% средней плотности окружающей нас материи, а более 95% составляет скрытая масса, проявляющаяся только по ее гравитационному воздействию. Скрытая материя, возможно, составляет основную долю массы нашей и других галактик и доминирует в межгалактическом пространстве, а ее исследование - важнейшая нерешенная проблема современной астрономии.
Другая область исследований, еще более трудная, но еще более важная в связи с поиском ВЦ: современная космология, в частности модели хаотически возникающих мини-Вселенных в разных частях и в разное время, открывают возможность существования ВЦ сколь угодно высокого уровня развития. Есть ли возможность исследовать другие мини-Вселенные?
Современная физика элементарных частиц принимает в качестве гипотетического фундамента симметрию между правым и левым: каждая элементарная частица имеет зеркальный аналог, то есть могут быть зеркальные электроны, позитроны, протоны, нейтроны, мезоны, нейтрино, фотоны, глюоны, кварки и др. - все виды известных частиц. "Наши" частицы могут взаимодействовать с зеркальными, по-видимому, только гравитационно. Из этих частиц могут быть образованы зеркальные атомы, звезды с планетными системами, галактики и их скопления. Не исключено, что где-то там существуют и внеземные цивилизации. В зеркальной Вселенной должен быть свой, невидимый для нас, спектр электромагнитного излучения.
Предположим, что значительная часть скрытой массы является зеркальным веществом. Если принять, в соответствии с наблюдениями, что в нашей Вселенной 70% плотности составляет однородная среда (например, вакуум), а 5% - нормальное наблюдаемое вещество, то зеркальное нормальное вещество может составлять от 5 до 25%. Нижняя граница соответствует модели, когда плотности нормальной и зеркальной материи одинаковы и соответственно эволюция Вселенной идет одинаково. Верхняя граница плотности зеркальной материи предполагает существенно большую плотность в зеркальном мире. В этом случае количество тяжелых элементов в зеркальном мире будет больше, а момент рекомбинации, образование астрономических объектов и возникновение цивилизаций могут произойти раньше, чем в нашем мире.
Объекты из зеркальной материи могут располагаться в отдельных районах пространства или быть перемешаны с нормальной материей. Вопросы о возможном пространственном разделении нашего и зеркального вещества, так же как и существование зеркальных объектов внутри Земли, Солнца и в нашей Галактике, например в виде двойных звезд, когда одна или обе зеркальные, представляются исключительно интересными для исследователей.
Необходимо обратить внимание на обнаружение нового типа галактик с очень большой долей скрытой массы. Их вращение, по данным радиоастрономических наблюдений, согласуется со структурой Галактики, состоящей из плоского диска, спиральных рукавов и сферического Гало, однако нормального звездного свечения не видно. Темная материя имеет необычно высокую плотность и в ядре галактики, где обычная звездная компонента все-таки видна.
Возможен ли обмен информацией с зеркальным миром? Если взаимодействие только гравитационное, то и обмен информацией может осуществляться, однако, с помощью измерения переменной величины тяжести. Простейший обмен информацией возможен при воздействии гравитирующих зеркальных масс на специальные приборы - гравиметры с близких расстояний. Со сколь угодно далеких расстояний информация может быть передана и принята с помощью гравитационных волн. Первые гравитационно-волновые телескопы должны быть запущены в эксплуатацию в ближайшие годы.
Еще одна возможность обмена информацией связана с тем, что обычная и зеркальная материи могут образовывать черные дыры, которые для внешнего наблюдателя будут неотличимы друг от друга. Если зеркальная материя существует, то излучение черных дыр (так называемое излучение Хокинга - электромагнитное, гравитационное и частиц) удваивается. То есть должно быть выделение и нормального, и зеркального вещества. Если возможно управление этим излучением (например, изменяя массу черной дыры, темп поглощения ею вещества), то возможен обмен информацией и с помощью электромагнитного излучения. Однако пока еще и само Хокинговское излучение не обнаружено, а его детектирование является исключительно трудной задачей.
Современные представления о Вселенной в целом базируются на инфляционных моделях, согласно которым мы живем в одном из расширяющихся "пузырьков", образующихся в кипящем и бесконечно существующем вакууме. К этим представлениям пришли, отталкиваясь от первоначального требования построить модель Вселенной, бесконечной во времени и пространстве и неизменной в среднем по времени. Возможность экспериментальной проверки в исследовании многоэлементной модели Вселенной целиком зависит от получения информации из различных ее областей. По-видимому, единственный способ реализации этого проекта связан с гипотезой о существовании топологических туннелей. Другие названия этих гипотетических объектов - "мосты Эйнштейна-Розена", "кротовые" или "червячные норы", "горловины Шварцшильда". Туннели могут связывать как отдельные, сколь угодно отдаленные области пространства нашей Вселенной, так и области с различными моментами начала инфляции (расширения).
Туннели - это топологические структуры, возможно, сохранившиеся с момента образования нашей мини-Вселенной. Для внешнего наблюдателя они проявляются гравитацией, подобно первичным черным дырам различной массы.
Последние теоретические модели указывают на возможность в некоторых случаях стабильной конструкции туннеля. Система из двух туннелей, обеспечивающая движение в прямом и обратном направлениях, для внешнего наблюдателя будет весьма сходной с двойной системой, состоящей из черной и белой дыр. Через аналог черной дыры будет возможен проход из нашей мини-Вселенной в другую ее часть или другую мини-Вселенную. Через аналог белой дыры открыт доступ в наш мир.
Исследовать космологические модели нашей Вселенной при наличии туннелей очень интересно. Количество туннелей и эквивалентная масса их горловин на современном этапе могут составлять значительную часть скрытой массы, влияя на процесс расширения Вселенной в качестве холодного, пылеподобного вещества. Можно только предположить, что через туннели к нам и от нас перетекает вещество. Если перетекание происходит с постоянной скоростью, то уравнение расширения нашей мини-Вселенной для современного этапа неплохо соответствует наблюдениям.
Нам представляется весьма важным аксиоматически принимаемое предположение о существовании в Большой Вселенной цивилизаций любого уровня и любой длительности развития. Необходимо также отметить несколько направлений дальнейших исследований скрытого вещества, связанных с достаточно обоснованными предположениями о существовании зеркального вещества, топологических пространственных туннелей и больших искусственных конструкций как возможных составляющих скрытой массы:
- развитие исследований планетных систем и поиск новых объектов в Галактике, учитывая возможность обнаружения гигантских искусственных конструкций как возможной доли скрытой массы;
- исследования с целью поиска объектов, состоящих в основном из зеркального вещества. Большой интерес представляет исследование галактик с аномально большим отношением массы к светимости, поиск зеркальных звезд и планет, анализ сигналов телескопов гравитационных волн как возможных передач ВЦ;
- развитие теории Вселенной со сложной топологией и туннелями;
- поиск и исследование первичных черных дыр и объектов типа "черная дыра - белая дыра" с целью выявления топологических туннелей и астроинженерных конструкций около них.
