Могут ли еще быть сомнения в инфляционной теории?

На самом деле, могут. Несмотря на громкое открытие гравитационных волн, о котором Гарвард-Смитсоновский научный центр сообщил пару дней назад, десятилетиями ученые сомневались в этой теории создания космоса, как и в теории струн, теории множественных вселенных и других недоказанных, хоть и многообещающих теориях. Думаете, они просто так отступятся?

Предложенная более 30 лет назад теория инфляции гласит о том, что в одно мгновение 10­^-43 секунды после Большого Взрыва, гравитация вывернулась наизнанку, ненадолго став силой отталкивания, а не силой притяжения. В результате космос пережил практически невообразимо быстрый скачок роста, который серьезно повлиял на его эволюцию, прежде чем расширение замедлилось. Короче говоря: вселенная развернулась за одно мгновение, поправ все физические константы, которыми мы можем довольствоваться сейчас.

Многие космологи буквально влюблены в теорию инфляции, поскольку она, похоже, разрешает все загадки, связанные с теорией Большого Взрыва. Почему, например, Вселенная выглядит такой однородной во всех направлениях? Ответ в том, что инфляция сгладила пространство-время, подобно тому как надувающийся воздушный шарик разглаживает свои морщины.

Однако инфляция всегда была больше продуктом воображения, чем эмпирическим явлением. Она никогда не выделялась ничем, кроме своего ядра — обратной гравитации. Что хуже, эта теория пришла во многих формах. Одной из любимых теорий многих ученых стала модель самовоспроизводящейся хаотичной инфляционной мультивселенной, предложенная Андреем Линде, который наряду с Аланом Гутом и Полом Стейнхардтом, судя по всему, и создал теорию инфляции.

Инфляция, как и теория струн, всегда страдала от того, что «может дать вам все, что угодно». В общем, ее нельзя опровергнуть, но и доказать практически невозможно, что ставит под сомнение сам факт того, что это научная теория.

Сторонники теории провозглашали победу несколько раз. В 1992 году, например, когда спутник COBE представил подробную карту космического микроволнового фона, остаточного свечения после Большого Взрыва; и в конце 90-х, когда астрофизики обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется. Но ни одно из этих подтверждений не стало достаточным.

Всего два месяца назад пионер теории инфляции Пол Стейнхардт написал на сайте Edge.org следующее:

«Думаю, приоритетом для теоретиков сегодня должны быть определение того, могут ли теория инфляции и теория струн быть спасены от превращения в «теорию всего», и если нет, найти новые идеи для их замены. Поскольку нефальсифицируемая теория всего создает нечестную конкуренцию для настоящих научных теорий, лидеры в этом поле могут сыграть важную роль и вдохновить талантливых юных ученых искать и находить».

Любопытно то, что наблюдение гравитационных волн как бы приводит «прямое подтверждение теории инфляции». Как писала Клара Московитц, модель, о которой мы писали ранее, приводит к тому, что гравитационные волны могли быть созданы только в процессе инфляции.

«Если подтвердится, — писал Деннис Овербай в The New York Times, — исследование BICEP2 «станет ориентиром в области науки, сопоставимым с недавним открытием темной энергии, ну или с самим Большим Взрывом. Это открывает огромное царство времени, пространства и энергии для науки и обсуждения».

Будем надеяться, что это так, поскольку космология и физика отчаянно нуждаются в новой энергии (которой не предоставило открытие бозона Хиггса). Что нам для этого нужно? Подтверждение выводов BICEP2 другими группами и обсерваториями. Во-вторых, эксперименты в сфере физики высоких энергий, которые предоставят подтверждающие доказательства ведущих механизмов инфляции. В-третьих, гарантию того, что теория инфляции не станет очередной теорией струн. В-четвертых, объяснение того, почему только инфляция, а не другие более традиционные физические явления могут объяснить обнаружение гравитационных волн.