Наш дом — Вселенная (стр. 3 из 3)

Анизотропия реликтового фона на уровне 20–40 мкК – установленный факт. Ее компоненты, сохранившие отпечатки прошедших эпох, могут сослужить верную службу, став космологическим Розетским камнем в воссоздании истории «давно минувших дней».

Измерения реликтового излучения детекторами на высотных аэростатах подтвердили выводы спутниковых экспериментов и смогли продлить спектр анизотропных компонентов до высоких моментов. Результаты всех опытов приведены на рис. 2.

Рис. 2. Спектр неоднородностей (анизотропии) реликтового излучения: по оси абсцисс – мультипольный момент, по оси ординат – температурные флуктуации; точки с погрешностями – экспериментальные данные, кривые – результаты расчета по инфляционной модели (а) и модели топологических дефектов (б)

Точками показаны экспериментальные данные, кривыми – ожидаемые спектры в разных моделях первичных флуктуаций плотности. Хотя ошибки измерений еще очень велики, эксперименты лучше согласуются с предсказанием инфляционной модели (кривая а) и почти наверняка отвергают модель топологических дефектов (кривая б). В расчет заложены все космологические параметры Вселенной и, если измерения будут более точными, особенности расчетного спектра (растущая часть, положение и амплитуды трех пиков, крутой спад) могут быть точно «привязаны», в результате чего параметры станут известны с точностью, недоступной для других космологических тестов (пока неопределенность составляет 50%). Сейчас готовятся два новых прецезионных спутниковых эксперимента: MAP (США, запуск в 2001 г.) и Planck (Европейское космическое агентство, 2007 г.), результаты которых позволят определить параметры Вселенной с точностью до 5% (рис. 3), – и проблема выбора модели будет снята с повестки дня. Трудно переоценить общенаучную важность проводимых исследований – она сопоставима с самыми громкими открытиями прошлых веков, заложившими основы знания об окружающем мире.

Рис. 3. Тот же спектр анизотропии реликтового излучения, как он будет измерен в экспериментах МАР и Planck для модели плоской Вселенной с определенным набором космологических параметров

А что дальше?

И все же на этом дело не остановится – наука всегда в пути. Уже видны новые проблемы и задачи, которые ставит неугомонная природа. Одной из них, касающейся структуры Вселенной, является проблема «130 Мпк шкалы». Суть ее заключается в том, что скопления галактик и воиды расположены не хаотично, а строго определенно: наблюдается периодичность их чередования с шагом 130 Мпк. Ни из современной теории, ни из модели блинов такая периодичность вовсе не следует. Что это – указание на неизвестные еще детали устройства нашего Дома или следствие чрезмерной подозрительности исследователей – покажут дальнейшие, более точные наблюдения.

К числу беспокоящих (нерешенных или непонятых) проблем относится и так называемый антропный принцип, обсуждаемый с переменным успехом в течение последних десятилетий. Он является формальным ответом на вопрос, почему мировые физические константы так точно «подогнаны» (до нескольких процентов) к тому эволюционному пути, которым прошла Вселенная: Большой Взрыв – расширение Метагалактики – образование звезд, галактик и скоплений – синтез элементов, включая С, N, О, из которых строятся органические вещества – зарождение жизни – появление человека, наблюдателя природы. Согласно антропному принципу, Вселенная устроена таким образом, что в ней обязательно должен появиться наблюдатель. Другие вселенные, с иным набором констант, ненаблюдаемы, т.к. в них эволюционная цепь оборвалась на промежуточном звене: синтез элементов не пошел дальше гелия, не успели образоваться звезды и т.д. Что в действительности кроется за антропным принципом и идеей множества вселенных, пока неясно. Но, как известно, нераскрытых тайн в науке не бывает – будет дан точный ответ и на этот трудный вопрос.

Возможно, нам все-таки придется дополнить свой адрес указанием скопления вселенных или других структурных единиц.

Просто Дом продолжает строиться в нашем сознании, уточняясь и совершенствуясь.