Спочатку було слово, і слово було «розширення». І це не богохульство, а радше торжество людської допитливості, винахідливості й наполегливості в пошуках розгадки природи Всесвіту.
Ніхто не знає, як і звідки з’явився Всесвіт. Ті, хто вірить, що його створив Бог, можуть і далі в це вірити. Як і ті, хто думає, що поява Всесвіту – це випадковий результат квантових коливань в одвічному «ніщо». Але результати дослідження ранніх стадій існування Всесвіту за допомогою телескопа BICEP-2, розміщеного поблизу Південного полюса (де повітря розріджене, а завдяки віддаленості від цивілізації відсутні шуми), дають уявлення про те, що відбулося невдовзі після його зародження.
Читайте також: Впритул до Сонця
17 березня вчені оголосили, що знайшли сигнали первісних гравітаційних хвиль. Вони підтверджують теорію, навколо якої вже три десятки років точаться суперечки астрофізиків: Всесвіт розширився за трильйонну частку трильйонної частки трильйонної частки секунди після його народження. Саме тоді він став незмірно великим. Простір завбільшки з атом, який зародився в доінфляційному Всесвіті, після інфляції розширився приблизно до розмірів Сонячної системи.
Приголомшливе відкриття команди, яка працює на телескопі ВІСЕР-2, важливе з огляду на три аспекти. Підтвердження інфляції пояснює, чому Всесвіт досі існує, адже саме вона не дала йому згорнутися назад у «ніщо». Засвідчення наявності гравітаційних хвиль доводить істинність Ейнштейнової загальної теорії відносності, яка їх передбачила. А якщо пов’язати гравітаційні хвилі з інфляцією, відкриється шпаринка, крізь яку фізики можуть зазирнути в одну з найбільших таємниць науки: чому загальна теорія відносності, яка витримала всі перевірки, ніяк не узгоджується з квантовою теорією, яка теж пройшла всі випробування.
Квантова теорія – це теорія дрібних елементів. Вона описує електромагнітну взаємодію і дві менш відомі сили, які функціонують на рівні атомних ядер. Теорія відносності охоплює великі масштаби. Вона описує силу тяжіння. Оскільки саме в результаті інфляції Всесвіт перейшов із малого виміру у великий, там і треба шукати пропущену ланку.
Читайте також: Кінець епохи шатлів
Відкриті телескопом ВІСЕР-2 гравітаційні хвилі виникли ще на початку інфляції, тож це продукт дрібного квантового варіанта Всесвіту. Це означає, що вони є квантовими явищами, тобто першими відомими виявами квантової гравітації. Так підтверджується зв’язок між теорією відносності й квантовою теорією (у чому насправді ніхто не сумнівався). Фізики, які його досліджують, отримують реальне підґрунтя, від якого можуть відштовхуватися, шукаючи пояснення природи цього зв’язку.
Тут науковцям не завадить обережність. Надто покладатися на одну серію спостережень не варто. Зафіксовані телескопом ВІСЕР-2 сигнали гравітаційних хвиль – легкі коливання в інтенсивності космічного мікрохвильового фонового випромінювання, яке є всепроникним потоком випромінювання, що зберігає певні риси дуже раннього Всесвіту, – це лише вицвілий палімпсест. Вони вже вздовж і впоперек пописані іншими сигналами, які треба зішкрібати, щоб проявилися гравітаційні хвилі. Їх існування необхідно підтвердити й іншими інструментами.
Тепер подібні докази намагатимуться знайти інші команди вчених; відкриття викличе інтерес дослідників і з інших галузей. Це дуже добре. Злиття фізики елементарних частинок із космологією – одне з найбільших досягнень людської думки за останні півстоліття. А показуючи, що найглибші істини матеріального Всесвіту можна знайти на найглухіших, найдавніших окраїнах Космосу, воно живить не лише розум, а й силу духу для подальших пошуків.
© 2011 The Economist Newspaper Limited. All rights reserved
Переклад з оригіналу здійснено «Українським тижнем», оригінал статті опубліковано на www.economist.com