В своей новой статье для издания Scientific American известный ученый Ави Лоэб заявил, что только Межзвездный договор с другими развитыми цивилизациями может предотвратить опасность уничтожения космической «доменной стеной», созданной другой более высокоразвитой цивилизацией.
Представьте себе развитую цивилизацию где-то во Вселенной, которая разработала ускоритель частиц, сталкивающий электроны с энергией Планка, то есть уже в масштабе, в котором гравитация должна быть описана на квантово-механическом уровне. Данный энергетический масштаб - это эпический прорыв для технологии коллайдера, поскольку это соответствует уровню энергии в десять квинтиллионов (10 с 19-тью нулями) раз больше массы покоя протона. Чтобы достичь этой энергии с помощью имеющейся у человечества сегодня технологии ускорения, потребуется линейный коллайдер протяженностью в 10 000 световых лет.
Но различные концепции лазерных плазменных ускорителей, возможно, способны сократить необходимое расстояние ускорения в 10 000 раз, что позволило бы разместить такой коллайдер в пределах облака Оорта, окружающего Солнечную систему. Поэтому, можно оптимистично представить, что абстрактная высокоразвитая цивилизация может генерировать столкновения электронов с энергиями Планка в пределах своей родной планетной системы.
Как выясняется, гипотетическая осуществимость такого эксперимента должна вызывать беспокойство у всех других цивилизаций во Вселенной, считает профессор Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и известный популяризатор науки Ави Лоэб (Avi Loeb).
Свои соображения на эту тему Лоэб изложил в недавней статье «Как избежать космической катастрофы» ("How to Avoid a Cosmic Catastrophe") для Scientific American.
Основываясь на ускоряющемся расширении Вселенной, нам известно, что вакуум не пуст, но имеет некоторую плотность темной энергии. Столкновения частиц с энергией Планка могут вызвать локальное туннелирование вакуума в состояние с более низкой энергией. Квантовый переход между двумя состояниями может потребовать высоких энергий для преодоления барьера, разделяющего два состояния, а также для создания достаточно большого пузыря, чтобы энергия, полученная от увеличения его объема, превышала бы энергию, вложенную в натяжение площади его поверхности. Эта поверхность будет аналогична стенкам мыльного пузыря, и в такой ситуации она будет взорвана за счет сжигания «топлива» темной энергии внутри нее.
Запуск распада вакуума в достаточно большом пузыре в месте расположения коллайдера приведет к расширяющемуся фронту горения, так называемой «доменной стене» (“domain wall”), за которой плотность энергии вакуума будет преобразовываться в тепло - точно таким же образом, как волна детонации прожигает взрывчатое вещество. Этот сферический фронт горения будет двигаться наружу со скоростью света и высвобождать беспрецедентное количество энергии в космос, нагревая все на своем пути. Если вся темная энергия будет преобразована в тепло, это приведет к тому, что неограниченный объем, охватываемый фронтом горения, достигнет температуры 30 градусов выше абсолютного нуля, в 10 раз горячее и в 10 000 раз плотнее по энергии, чем излучение космического микроволнового фона, оставшегося от горячего Большого взрыва.
Будет ли такая жара поводом для беспокойства? Плохая новость заключается в том, что мы не получим никаких предварительных предупреждений, прежде чем эта космическая катастрофа ударит по нам, потому что никакой упреждающий сигнал не способен двигаться быстрее света, чтобы предупредить нас об опасности. Но, возможно, это также и успокаивающая новость, поскольку подразумевает, что любое последующее разрушение произойдет мгновенно и будет столь же неожиданным, как удар Чиксулуб для динозавров.
Один из способов избежать космической катастрофы такого типа - заключить межзвездный договор, аналогичный Договору о запрещении ядерных испытаний, впервые подписанному в 1963 году правительствами Советского Союза, Соединенного Королевства и Соединенных Штатов. Целью «Договора о коллайдерах Планка» будет защита нашей космической среды от искусственно созданных доменных стенок. Без такого договора остается только надеяться на то, что все цивилизации ведут себя ответственно, когда они достигают технологической зрелости для создания коллайдера планковской энергии. В таком сценарии ставка возможна лишь на всекосмическую ответственность наших возможных соседей по Вселенной.
Однако, в конце своей статьи Лоэб немного успокаивает читателей, заявляя, что в долгосрочной перспективе необходимость подписания договора остро стоит только для нашей галактики, Млечного Пути и ее ближайшего соседа, Андромеды, которая не выходит за пределы Местной группы галактик. Даже если не удастся подписать или соблюдать договор в расширенных межгалактических масштабах, само ускоренное расширение Вселенной в конечном итоге спасет нас от риска катастрофы удаленного коллайдера Планка. Все галактики за пределами «Милкомеды» (так часто называют результат возможного слияния Млечного Пути и Андромеды, это название Лоэб впервые ввел в статье 2007 года) в конечном итоге удалятся от нас быстрее света. В другой статье 2002 года Лоэб также обосновал, что когда все другие галактики покидают наш космический горизонт событий, ничто, происходящее внутри них, не может повлиять на нас, потому что все причинные сигналы распространяются не более чем со скоростью света. Когда Вселенная постареет еще в десять раз, Милкомеда будет окружена только темным пространством.
Ускоренное космическое расширение унесет от нас все опасные коллайдеры Планка в далеких галактиках, в конечном итоге защитив цивилизацию Млечного пути от любых неудач в них. Лоэб считает это еще одним примером доброты матери-природы к человечеству. По его мнению мы благословлены неизбежным социальным дистанцированием в космическом масштабе. В конце концов, космическая доменная стена может быть намного опаснее земных эпидемий, потому что фундаментальная физика не предлагает выхода из ее горящего натиска со скоростью света.
Источник.
