Найден способ проверить экспериментально, зачем возникла Вселенная.

Одна из самых захватывающих космологических концепций — антропный принцип. В изначальной формулировке, предложенной Брэндоном Картером в 1973 году, он объясняет существование разумной жизни во Вселенной ее идеально подходящими для этого условиями.

Более радикальный сильный антропный принцип предполагает, что Вселенная должна была развиваться именно так, чтобы в ней возникли наблюдатели — то есть мы. И в таком виде это скорее философская догадка, чем научная гипотеза — поскольку сложна в проверке и доказательствах.

Физики решили проблему проверяемости антропного принципа, предложив конкретные прогнозы, которые могут получить наблюдательное подтверждение уже в ближайшие годы.

Идея базируется на трех основных критериях.

Космическая инфляция.
В самые ранние моменты своего существования Вселенная пережила период быстрого расширения: всего за 10-36 секунд она выросла от бесконечно малого размера (почти нуля) до макроскопического масштаба (некоторые теории описывают его как размер виноградины или футбольного мяча). После этого расширение замедлилось и примерно с той же скоростью продолжается по сей день. Физика на этом раннем этапе была весьма необычной, потому что в ней доминировали квантовые явления, которые позволили в дальнейшем сформировать галактики, звезды и т. д. — все то, что мы имеем теперь. Прямых доказательств космической инфляции пока не найдено, но это надежная теория, которая получит подтверждения в ближайшие годы.

Темная материя.
Около пяти шестых Вселенной, в том числе темная материя, нам не видны. Об этой загадочной субстанции у нас только теоретические представления, да и то — неполные.

Аксионы.
Эти гипотетические легкие частицы больше всего подходят на то, чтобы из них состояла темная материя — а их существование помогли бы подтвердить черные дыры.

Проверка этих трех факторов в совокупности может подтвердить или опровергнуть антропный принцип.

«Возможно, спутник LiteBIRD обнаружит первичные гравитационные волны, близкие к текущим пределам, которые соответствуют масштабной инфляции», — рассчитывает профессор Неманья Калопер с кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета в Дейвисе.
Запуск LiteBIRD (Lite (Light) satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection — спутник для изучения поляризации B-моды и инфляции с помощью обнаружения реликтового излучения) запланирован на 2032 год.

«Также возможно, что мы обнаружим признаки сверхлегких аксионов, исследуя сверхмассивные черные дыры во Вселенной. Аксионы влияют на отношение вращения к массе черных дыр, и это можно наблюдать, — объясняет физик. — Наконец, возможно, что будущие прямые поиски темной материи откроют, что она не состоит из сверхлегких аксионов. В этом случае мы могли бы подумать, что антропный принцип не работает».
Если же темную материю обнаружат, и выяснится, что она на самом деле состоит из аксионов — антропный принцип можно считать доказанным, резюмирует профессор.

По его словам, особенно интересно, что возможен и тот, и другой вариант — и оба они «могут быть экспериментально проверены в не столь отдаленном будущем».

Калопер не видит ничего драматичного в том случае, если антропный принцип не пройдет проверку. Значит, мы неправильно представляли себе начальные условия Вселенной либо на ее развитие повлияли какие-то неизвестные механизмы.

«Настоящая теория космологии может оказаться сложнее, чем мы думали», — допускает он.
Самое главное — появился наконец способ проверить теоретические выкладки, а не рассуждать об их неприменимости.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Источник: naukatv....
#вселенная