Итак, что мы имеем? А имеем мы первый закон термодинамики, который гласит, что энергия не может возникнуть из ниоткуда и не может просто так куда-то исчезнуть. Но если это так, то как возникла Вселенная из ничего и откуда у нее появилось столько энергии для всего того, что у нее есть?
Есть много вопросов, на которые трудно ответить. И этот является одним из них. Ни один уважающий себя ученый не скажет, что он все знает и, что у него есть четкий и правильный ответ. Во всяком случае пока.
И действительно, у науки нет ответов на всё. Даже на «более простые» вопросы, к примеру – «Что происходит в сингулярности внутри черной дыры?», мы так же не можем претендовать на сколько-нибудь вразумительный ответ (надеюсь тоже пока). Но есть много гипотез, предположений, основанных на математических моделях, что в, общем-то, само по себе уже неплохо, поскольку дает нам вектор направления куда двигаться.
Итак, откуда взялась энергия во Вселенной?
Стивен Хокинг как-то пытался ответить на этот вопрос в своей книге «Краткая история времени». Его ответ был основан на принципе неопределенности Гейзенберга.
Если принять, что общая дисперсия энергии Вселенной равна 0, тогда, согласно этому принципу, время будет стремиться к бесконечности. И тогда Вселенная может существовать неопределенное количество времени.
Установленным фактом является то, что общее количество энергии во Вселенной точно равно 0. И причина кроется в том, что материя обладает «положительной» энергией от своей массы (E=mc2), которая точно сбалансирована «отрицательной» энергией связи (электроны в атоме, атомы в молекулах, планеты, вращающиеся вокруг звезд, звездные скопления, галактики, скопления галактик, сверхскопления и т.д.). Таким образом, Вселенная имеет общее количество энергии, равное 0.
Чтобы ответить на вопрос «Откуда взялась энергия во Вселенной?», достаточно сказать, что в области квантовой механики вполне допустимо «заимствовать» энергию из ничего. При условии, что время заимствования энергии не нарушает принцип неопределенности. Это реальный эффект, который приводит к спонтанному созданию пар частица-античастица (флуктуации вакуума), которые оказывают (или могут оказывать) измеримый эффект (сдвиг Лэмба, излучение Хокинга, эффект Казимира, спонтанные выбросы и т.д.).
Эти частицы также называют «виртуальными частицами», поскольку они не существуют свободно и не могут быть измерены напрямую. Таким образом, согласно Хокингу, Вселенная могла возникнуть в результате такой квантовой флуктуации, если общая заимствованная энергия равна 0.
Очень элегантное и простое объяснение. Самое главное никакой фантастики. Хотя звучит весьма и весьма… фантастически.
