Выбрать главу

През седемдесетте години се занимавах предимно с изучаването на черните дупки, но през 1981 г., когато взех участие в конференция по космология, организирана от йезуитите във Ватикана, интересът ми към въпросите за произхода и съдбата на Вселената отново се събудиха. Католическата църква бе допуснала голяма грешка с Галилей, когато се опита да отрече закона върху научна основа, заявявайки, че Слънцето се върти около Земята. Сега, векове по-късно, тя бе решила да покани специалисти, за да ги съветва по космология. В края на конференцията всички участници бяхме приети от папата. Той ни каза, че няма нищо лошо в това да изучаваме еволюцията на Вселената след Големия взрив, но не бива да изследваме самия Голям взрив, защото това е моментът на Сътворението, а следователно е работа на Бога. Зарадвах се, че папата не знаеше темата на току-що изнесения от мен доклад на конференцията — вероятността пространство-времето да е крайно, но да няма граници, което означава, че не би имало начало, нито пък момент на Сътворението. Нямах желание да споделя съдбата на Галилей, с когото ми се струва, че имам много общо отчасти поради съвпадението да съм се родил точно 300 години след неговата смърт!

За да обясня своята идея, споделяна и от други, за това, как квантовата механика може да влияе на произхода и съдбата на Вселената, се налага първо да разберем общоприетата история на Вселената според т.нар. „модел на горещ Голям взрив“. Това предполага, че Вселената се описва с Фридманов модел назад във времето чак до Големия взрив. Според тези модели в процеса на разширяване на Вселената всяка материя или излъчване стават все по-студени. (Когато Вселената удвои размерите си, температурата й спада наполовина.) Тъй като температурата е просто мярка за средната енергия — или скорост — на частиците, ефектът от това охлаждане на Вселената значително ще повлияе върху материята. При много високи температури частиците ще се движат така бързо, че ще избегнат всякакво взаимно привличане помежду си под действие на ядрените или електромагнитните сили, но с охлаждането им ще можем да очакваме частиците, които се привличат помежду си, да започнат да се групират. Нещо повече, дори видовете частици, съществуващи във Вселената, ще зависят от температурата. При достатъчно високи температури частиците имат толкова много енергия, че при всеки техен сблъсък ще се получат най-различни двойки частица/античастица и макар някои от тях да анихилират при среща с античастици, те ще се образуват по-бързо, отколкото анихилират. При по-ниски температури обаче, когато енергията на сблъскващите се частици е по-ниска, двойките частица/античастица ще се образуват по-бавно и анихилирането ще стане по-бързо от образуването.

Смята се, че в момента на Големия взрив Вселената е имала нулев размер, така че е била безкрайно гореща. Но с разширението на Вселената температурата на излъчването намалява. Една секунда след Големия взрив тя ще е спаднала до около 10 млрд. градуса. Това е около хиляда пъти повече от температурата в центъра на Слънцето, но такива високи температури се достигат при експлозиите на водородни бомби. Тогава Вселената е трябвало да съдържа предимно фотони, електрони и неутрино (изключително леки частици, които се влияят само от слабото взаимодействие и гравитацията) и техните античастици, както и малко протони и неутрони. С продължаване на разширението на Вселената и спадането на температурата скоростта за образуване на двойките електрон/антиелектрон при сблъсъците ще спадне под скоростта, с която се разпадат чрез анихилиране. Така че повечето електрони и антиелектрони ще анихилират и ще образуват още фотони, като ще останат и малко електрони. Неутрино и антинеутрино обаче няма да анихилират, защото твърде слабо взаимодействат помежду си и с другите частици. Следователно те и днес трябва да са около нас. Ако можехме да ги наблюдаваме, това щеше да е една добра проверка на тази картина на много горещия ранен стадий на Вселената. За съжаление техните енергии днес ще са твърде ниски, за да ги наблюдаваме директно. Но ако частиците неутрино не са безмасови, а имат малка собствена маса, както се предполага от един непотвърден руски експеримент, проведен през 1981 г., вероятно ще можем косвено да ги регистрираме: може би те са тъмна материя, като споменатата по-рано, чието гравитационно привличане е достатъчно да спре разширението на Вселената и отново да причини колапс.