вступ
Космологія вивчає Всесвіт як єдине ціле, в тому числі її народження і, можливо, її кінцеву долю. Не дивно, що ця наука зазнала безліч трансформацій в ході свого повільного і нелегкого розвитку, - розвитку, яке часто затьмарюється релігійними догмами і забобонами.
Перший переворот в історії космології був пов'язаний з винаходом телескопа в XVII в. При його допомозі Галілео Галілей, грунтуючись на роботах видатних астрономів Миколи Коперника і Йоганна Кеплера, вперше наблизив до нас велич небес і зробив їх предметом серйозних наукових досліджень. Кульмінацією розвитку космології на ранньому етапі стали роботи Ісаака Ньютона, який сформулював фундаментальні закони, що керують рухом небесних тіл. Ці закони більше не розглядалися як якесь диво чи містика - стало ясно, що на всі тіла діють сили, які можна виміряти і підрахувати.
Початок другого перевороту в історії космології було покладено винаходом великих телескопів, таких, як телескоп в обсерваторії Маунт Вілсон з величезним рефлектором діаметром в 250 см. У 1920-і роки за допомогою цього гігантського телескопа астроном Едвін Хаббл спростував вікові догми, свідчить, що Всесвіт незмінна і вічна: він показав, що галактики віддаляються від Землі з неймовірними швидкостями - тобто що Всесвіт розширюється. Це підтвердило результати загальної теорії відносності Ейнштейна, в якій архітектура простору-часу поставала аж ніяк не плоскою і лінійної, а динамічною і викривленою. Це дало можливість висунуто перші правдоподібне пояснення походження Всесвіту, яке полягало в тому, що Всесвіт виник в результаті катастрофічного вибуху, який отримав назву «Великий Вибух». Він розкидав зірки і галактики в різні боки. Новаторська робота Джорджа Гамова і його колег по теорії Великого Вибуху, а також робота Фреда Хойл, присвячена походженням хімічних елементів, сприяли розбудові загальної картини еволюції Всесвіту.
В даний час відбувається третій переворог. Він почався близько п'яти років тому і був викликаний появою цілого арсеналу нових високотехнологічних приладів, таких, як космічні супутники, лазери, детектори гравітаційних хвиль, рентгенівські телескопи і високошвидкісні суперкомп'ютери. На даний момент ми маємо в своєму розпорядженні найнадійнішими відомостями про природу Всесвіту, що включають її вік, склад і, можливо, навіть її майбутнє і остаточну загибель.
Зараз астрономи розуміють, що Всесвіт стрімко розширюється, нескінченно прискорюючи цей рух і поступово стаючи все холодніше й холодніше. Якщо цей процес буде тривати, то ми зіткнемося з перспективою «Великого Охолодження», коли Всесвіт зануриться в пітьму і холод, а вся розумне життя загине.
У першій частині я акцентую увагу на вивченні Всесвіту, коротко висвітлюючи досягнення ранніх етапів космології, кульмінаційною точкою яких стала поява теорії інфляційного розширення Всесвіту. Ця теорія являє на даний момент саму передову формулювання теорії Великого Вибуху. Частина друга присвячена виключно зароджується теорії мультивселенной - світу, що складається з безлічі всесвітів, де наша є лише однією з багатьох, - крім того, в ній розглядається можливість існування порталів-червоточини, просторових і часових вирів і можливий зв'язок між ними через додаткові виміри. Теорія суперструн і М-теорія стали першим великим досягненням після основоположною теорії Ейнштейна. У цих теоріях містяться подальші докази того, що наш Всесвіт - лише одна з багатьох. І нарешті, в третій частині розповідається про більшому охолодженню і про те, яким уявляють вчені кінець нашого Всесвіту. Я також веду серйозний, хоч і гіпотетичний розмова про те, яким чином у віддаленому майбутньому, трильйони років, високорозвинена цивілізація могла б використовувати закони фізики, щоб залишити наш Всесвіт і почати процес відродження в інший, більш гостинною всесвіту або повернутися назад - в той час, коли Всесвіт був тепліше.
Потік нових даних, які ми отримуємо зараз, сучасна техніка, така, як космічні супутники, здатні сканувати небо, нові детектори гравітації, а також що наближається завершення будівництва нових прискорювачів частинок розміром з місто, дають фізикам впевненість в тому, що ми вступаємо в золотий вік космології. Словом, це благодатний час для фізиків і всіх, хто пускається на пошуки знань про походження і долю нашого Всесвіту.