Теорию струн, возможно, получится доказать в ходе косвенных экспериментов: поскольку каждое колебание струны соответствует какой-нибудь частице, то есть надежда, что при столкновении протонов в ускорителях при большом напряжении возникнет новая частица, предсказанная этой теорией.
* * *
В 1950 г. итальянский физик Энрико Ферми, размышляя о внеземном разуме, сформулировал интересный вопрос, известным как «парадокс Ферми»: «Ну и где же они?»
В галактике Млечный Путь миллиарды звезд, и на орбите многих из них есть экзопланеты, на которых может возникнуть жизнь. А на некоторых из них должны появиться интеллект и технически развитые цивилизации. Некоторые из этих цивилизаций станут исследовать и колонизировать ближайшие звезды. Поперечник нашей галактики составляет десять в пятой степени световых лет, поэтому космической цивилизации потребуется всего несколько миллионов лет, чтобы посетить все звездные системы галактики, даже путешествуя со скоростью, меньшей скорости света, чтобы не нарушать теорию относительности. Но пока что отсутствуют убедительные доказательства посещения Земли инопланетными существами.
Существует множество гипотез, объясняющих этот парадокс, но следует особо внимательно рассмотреть теорию, утверждающую, что к нам не прибыли инопланетные гости по той причине, что любая развитая цивилизация, достигшая определенного уровня развития технологий, неминуемо уничтожает себя. Если такая гипотеза окажется верной, то человечество ждет впереди страшный катаклизм, или, словами футуролога Робина Хэнсона, «великий фильтр», который уничтожит нашу цивилизацию, либо отбросит в уровне развития на тысячелетия назад: ядерная война, биотехнологии или создание враждебного сверхчеловеческого ИИ. Следуя логике этой гипотезы, нам стоит ожидать пришествия не инопланетян, а внеземного ИИ, который будет руководствоваться не врожденной страстью к размножению или исследованию, а стремлением максимизировать функцию подкрепления, какой бы она ни была.
В 1960-е гг. астрономы обнаружили странное явление: оказалось, что наша галактика вращается настолько быстро, что нарушает законы Ньютона, по которым она уже должна была бы разлететься. А поскольку галактика стабильна уже больше 10 млрд лет, ученые предположили, что существует невидимая «темная материя», значительно увеличивающая массу галактики и собственное тяготение.
На данный момент астрофизики уже составили карты распределения темной материи по изведанной нами Вселенной. Она невидима, но при этом значительно искривляет звездный свет. Ученые проанализировали эти искажения и рассчитали объемы темного вещества в конкретных местах. Оказалось, что темная материя составляет основную массу каждой известной нам галактики.
Темная материя обладает тяготением, но подержать ее в руках не получится, потому что это вещество совсем не взаимодействует с атомами, являясь электрически нейтральным. Существование темной материи можно обнаружить либо в адронном коллайдере, столкнув протоны, либо в наземных датчиках при столкновении материи и темной материи.
Еще одним свидетельством правильности теории струн может стать обнаружение микроскопических черных дыр, похожих на субатомные частицы. И если теория струн окажется верна, то у людей появится возможность рассчитать квантовые поправки, необходимые для путешествий между измерениями и даже во времени.
Существует также вероятность, что цивилизация третьего типа, используя теорию струн, построит корабли для сверхсветовых перелетов, тогда она сможет объединить колонии цивилизаций второго типа, распространившихся по галактике.
* * *
Существует несколько вариантов развития нашей вселенной.
Большое сжатие, при котором расширение Вселенной замедлится до полной остановки, а затем начнется обратный процесс. Галактики будут сближаться, температура повысится, в итоге все звезды сольются в первозданную перегретую массу, после чего возможен Большой отскок и новый Большой взрыв.
Большое замерзание, при котором Вселенная остынет, потому что вещество и тепло рассеются. Звезды не будут видны, а температура упадет почти до абсолютного нуля, когда даже молекулы прекратят движение. Критическая средняя плотность, которая разделяет эти два сценария, составляет примерно шесть атомов водорода на кубический метр.
Большой разрыв, напоминающий Большое замерзание в ускоренном режиме. Галактики начнут отдаляться от Млечного Пути так быстро, что превысят скорость света, поэтому исчезнут из вида. Это не противоречит теории относительности, потому что пустое пространство, в отличие от материальных объектов, может двигаться выше скорости света. Экспоненциальное расширение настолько усилится, что разорвет не только галактику Млечный Путь, но и нашу Солнечную систему, и даже атомы нашего тела.
Теория Большого разрыва появилась в 2011 г., когда ученые обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется. Хотя нашей Вселенной 13,8 млрд лет, по каким-то причинам около 5 млрд лет назад ее расширение начало ускоряться экспоненциально, и сейчас она движется во всех направлениях.
Существует также гипотеза (инфляционная модель) ускоренного расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва, согласно которой сразу после Большого взрыва произошел еще один взрыв, получивший название инфляции. Если инфляционная модель верна, то существует вероятность повторения подобного события. По этой причине сейчас на базе новейших научных открытий в космологии человечество может обновить описание апокалипсиса (Рагнарек, Армагеддон, конец света), упомянутого во многих религиях.
Вот как описывает будущее Земли Митио Каку: «Через 5 млрд лет или около того на нашей планете наступит последний погожий день, а затем Солнце исчерпает запасы водородного топлива, расширится и превратится в красный гигант. Небеса вспыхнут, океаны закипят, а горы расплавятся. Земля будет поглощена Солнцем и станет, как прогоревший уголек, обращаться вокруг светила внутри его яростной атмосферы».
Со временем Солнце истощит свое ядерное топливо, сожмется и остынет, превратившись из красного гиганта в белого карлика размером с нашу планету. В итоге Солнце полностью остынет, потемнеет и умрет, став небольшим ядерным мусором, плавающим по галактике.
Наша галактика, скорее всего, погибнет в огне. Примерно через 4 млрд лет она столкнется с галактикой Андромеды, которая почти в два раза больше Млечного Пути. И в процессе этого «смертельного танца» Андромеда оторвет от Млечного Пути «рукава», оставив только центральную часть. Черные дыры обеих галактик, столкнувшись, образуют одну большую черную дыру. А вместо двух нынешних галактик появится новая гигантская эллиптическая галактика, которую можно будет назвать Млечный Путь Андромеды.
Кстати, религиозное поклонение Андромеде, собирающейся так жестоко обойтись с нашей галактикой, со временем тоже может перерасти в заметное религиозное движение на Земле.
* * *
На кардинальное изменение взглядов на историю и будущее нашей Вселенной повлияли новейшие исследования темной энергии (или энергии вакуума, энергии пустоты): пустота космоса содержит в себе энергию.
