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. Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
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.
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.
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.
Самое главное — появился наконец способ проверить теоретические выкладки, а не рассуждать об их неприменимости.
Тайны Вселенной: откуда все взялось, как началось и чем закончится
Астрофизики измерили количество темной материи, каким оно было 12 млрд лет назад