Земной корабль проник через портал в иную вселенную, в которой гравитационное взаимодействие в миллиард раз сильнее, чем в нашей. Звезды в ней имеют малые массы, живут очень короткое время и быстро превращаются в железные остатки (Стивен Бакстер "Плот"). Столь интенсивное гравитационное взаимодействие должно приводить к более быстрому образованию "черных дыр", их слиянию, поглощению ими всей материи и короткой жизни подобной вселенной. Железо является конечным продуктом цепочек термоядерных реакций в равновесных звездах, поскольку обладает наибольшей энергией связи нуклонов в ядре (Альфред Бестер "Адам без Евы") — в этом автор прав.
"Материя, из которой состоим мы, — барионная материя, то есть протоны, нейтроны и все остальное, - составляет всего лишь десять процентов от всей материи во Вселенной" (Стивен Бакстер "Большая игра"). По наилучшим оценкам, барионы вместе с лептонами, включающими излучение, "тянут" менее чем на 5% всей массы-энергии, "темная" материя "весит" около 27%, остальное приходится на "темную энергию". Если считать только отношение обычной и "темной" материи, оно составит примерно 17%.
"Все дело в темной энергии, которая, как антигравитационное поле, пронизывает Вселенную. Только гравитация все притягивает и держит в балансе, а темная энергия разрывает материю на части и разносит их все дальше и дальше. И если началось все на уровне крупнейших кластеров в мироздании, сверхскоплений галактик, то закончится на микроуровне. Любая мельчайшая структура будет разорвана на части. Каждый атом, каждая субатомная частица" (Стивен Бакстер "Последний контакт"). По современным представлениям, "темная энергия" увязывается с квантовым вакуумом (Артур Кларк, Стивен Бакстер "Свет иных дней"). "На квантовом уровне вакуум — это не пустота. Это кипящая пена всевозможных взаимодействий, бурное море флуктуаций, где частицы и субчастицы пребывают в непрерывном движении" (Аластер Рейнольдс "Ковчег спасения"). Дэн Симмонс в серии "Песни Гипериона" называл подобный вакуум "связующей бездной". Наиболее убедительная модель появления нашей Вселенной предполагает, что она образовалась примерно 13,8 млрд лет назад из гигантских квантовых флуктуаций этого вакуума. Из-за отсутствия в вакууме понятий пространства и времени такое образование поневоле стартовало как точечный объект. Родившись, первоначальный зародыш Вселенной начал расширяться с экспоненциальной скоростью. Этот процесс принято называть инфляционным раздуванием, или просто инфляцией. Отголоски его мы видим по наблюдаемому разбеганию далеких галактик. Одно из свидетельств существования "темной энергии" — ускорение такого разбегания, наступившее примерно 5 млрд лет назад, когда средняя плотность обычной и "темной" материи достаточно снизилась, чтобы стал заметным вклад малой удельной энергии вакуума. Непосредственное взаимодействие вакуумных флуктуаций и обычной материи проявляется, например, в лэмбовском сдвиге атомных энергетических состояний. Из характера и величины такого взаимодействия или из скорости разбегания галактик можно сделать вывод, что материя будет существовать еще долгое время, превышающее упомянутые выше миллиарды лет. Всеобщий "разрыв" атомов и субатомных частиц можно приписать конечной стадии гравитационной неустойчивости, при которой вся материя стягивается в "черные дыры" с их последующим слиянием. Пока неизвестны даже оценки того времени, через которое это может произойти, но оно должно быть чрезвычайно велико. Другой предполагаемый процесс — разрушение пространственно-временной структуры — также требует огромных времен для своей реализации. Резюме: "темная энергия" разводит скопления как обычной, так и "темной" материи друг от друга, но не служит непосредственной причиной их уничтожения.
"Инерция — это свойство не материи как таковой, а квантового вакуума, в котором она находится" (Аластер Рейнольдс "Ковчег спасения"). В первую очередь, инерция связана с массой, которой нет в квантовом вакууме, разве только на кратчайшее время существования виртуальных частиц, не оказывающих заметного влияния на регистрирующие приборы. Возводится это свойство к вакууму на основании теоретических моделей наделения частиц инертной массой, например, с помощью всюду присутствующего поля Энглера-Браута-Хиггса, и недавнего открытия кванта этого поля — бозона Хиггса. При рождении Вселенной энергия вакуумных состояний преобразовывалась в первоначальные материальные частицы, из которых затем сформировалось все последующее: "Во Вселенной нет ничего, кроме единого энергетического поля; все остальное берет эту энергию, преобразует ее в материю или в другие формы энергии и обеспечивает их стабильность. Такова реальность — преобразованная и стабилизированная первичная энергия" (Джек Чалкер "В полночь у Колодца душ"). В определенном смысле часть квантового вакуума превратилась в нашу материальную Вселенную, их можно рассматривать как соседствующие фазовые состояния. Сказать, что инерция, точнее, инертная масса восходит к квантовому вакууму, можно, но не стоит забывать, что существующая материя родилась в итоге нескольких последовательных преобразований с весьма отличающимися изменениями состава и состояния.
Большой Взрыв породил не одну нашу Вселенную, а четыре: ту, что мы видим, состоящую из антиматерии и с текущим вспять временем Антивселенную, ушедшую в наше будущее тахионную Вселенную и оставшуюся в далеком прошлом Антивселенной антитахионную Вселенную. Они объединятся только в момент следующего Большого Взрыва, для чего все они должны быть замкнутыми. Таковыми они становятся только при учете гравитационного поля и фантастического сапионного компонента, обусловленного присутствием разума. Режим тахионного движения сокращает время сверхсветового полета в двадцать раз (Боб Шоу "Отбытие Орбитсвиля"). Расширяющиеся четырехмерные вселенные время от времени рождаются из единого источника и оказываются вложенными друг в друга, как в матрешке, но многомерным образом. Они разделены между собой пустым гиперпространством — квантовой энергетической решеткой (Иэн Бэнкс "Эксцессия"). Инфляционная модель утверждает, что наша Вселенная появилась из квантовых флуктуаций вакуума. Гипотеза формирования многих вселенных в момент инфляции, например, в модели хаотической инфляции, опирается на математическое равенство нулю полной энергии любой замкнутой вселенной и на предположение отсутствия энергозатрат при рождении такой вселенной из вакуумных флуктуаций. Сторонники космологической инфляции принимают последнее предположение как факт, хотя оно должно быть доказано независимым способом. Ему, например, противоречит подсчитанный несколькими способами баланс полной энергии всей Вселенной и квантового вакуума. Как уже говорилось, вся наблюдаемая барионная материя и излучение соответствуют менее чем 5% общей энергии, и еще почти 27% заключено в "темной" материи. Тогда на увязываемую с вакуумом "темную энергию" остается немногим более 68%, хотя она должна была составлять 100% на начальный момент образования Вселенной, когда еще не было ничего, кроме вакуума. Оставшейся части может оказаться недостаточно для параллельного или последовательного рождения других миров подобного масштаба, т.е. ненулевая квантовомеханическая вероятность такого рождения еще не определяет возможность его реализации. Такие миры, в том числе с другими физическими законами, могли предшествовать нашей Вселенной или будут следовать за нею, например, после поглощения всей материи "черными дырами" и последующего слияния таких "дыр". Не исключено, что стабильность нашей Вселенной обеспечена как раз масштабом породившей ее гигантской квантовой флуктуации, и флуктуации меньшей мощности могут породить лишь неустойчивые миры с короткими временами жизни, подобно виртуальным парам частиц и античастиц. С этой точки зрения антропность Вселенной напрямую связана с ее стабильностью, с тем, что она просуществовала достаточно долгое время, чтобы в ней появилась разумная жизнь. Мы пока не знаем, почему именно наблюдаемые соотношения между фундаментальными взаимодействиями и физическими постоянными соответствуют такой стабильности, однако в пробных модельных расчетах даже небольшие отклонения от них приводят к неустойчивостям. Вопрос о том, что было до инфляции, не имеет смысла, если пространство и время родились в момент ее начала, в вакууме эти понятия не действуют. Наиболее устоявшееся на сегодня мнение по поводу асимметрии относительно антиматерии говорит о том, что на первых фазах раздувания Вселенная содержала почти равное число кварков и антикварков. После их взаимной аннигиляции, которую можно интепретировать как Большой Взрыв, осталось лишь незначительное количество обычных кварков, через некоторое время образовавших протоны и нейтроны по мере остывания при раздувании. Чуть позже похожие реакции оставили малый избыток электронов над позитронами. За асимметрию материи и антиматерии, возможно, ответственны квантовые взаимодействия с участием первичных нейтрино сверхвысоких энергий (лептогенез). Тахионы — частицы, теоретически всегда двигающиеся со скоростями выше скорости света, но они чисто математические и приспособить их для скоростного транспорта не получится. Сапионный компонент — вымысел, не замутненный каплей правды.
""Червоточины" — окаменелые следы первой расщепившейся секунды существования Вселенной" (Грегори Бенфорд "Тоска по бесконечности"). Инфляционные сценарии рождения Вселенной описывают лавинную неустойчивость высокоэнергетических возбуждений квантового вакуума относительно их преобразования в темную и обычную материю в результате громадной флуктуации, затрагивающей сразу достаточно большое количество таких возбуждений. Как уже отмечалось, менее энергетичные флуктуации могут оказываться в итоге нестабильными, аналогично постоянно образующимся из того же квантового вакуума и тут же распадающимся виртуальным парам. Подобные неустойчивости не дают серьезных оснований надеяться на существование оставшихся неизменными таких возбуждений-"червоточин" в пределах наблюдаемой Вселенной.
Эксперимент по созданию "нововакуума" оказался успешным, но привел к неконтролируемому и непрерывному расширению занятой им области (Грег Иган "Лестница Шильда"). Иерархичное воспроизведение все той же инфляционной модели образования Вселенной, вплоть до обнаружения жизни, которая возникла в созданном таким образом и быстро эволюционирующем мире. Реализация такого сценария может оказаться затруднительной из-за упомянутого барьера по относительному количеству участвующих в порождающей флуктуации возбуждений квантового вакуума. Одновременно это напоминание о том, к чему на деле может привести воплощение идеи параллельных вселенных.
Микроскопическая "черная дыра" как флуктуация вакуума родилась в эксперименте по лазерному сжатию крупинки вещества до сверхвысоких температур и давлений (Пол Макоули "День, когда мы потеряли Луну"). Одна из гипотез сходимости предельных состояний материи и квантового вакуума.
Излучение Хокинга небольшой "черной дыры" используется для привода гипердвигателя, а также для обеспечения энергией корабля (Стивен Бакстер "По ту сторону времени"). Излучением Хокинга или квантовым испарением "черных дыр" называется спонтанное рождение пар фотонов вблизи горизонта событий "дыры", при котором возможен выход за пределы этого горизонта половинки пары за счет передачи ей импульса от второй половинки. При этом "дыра" теряет массу-энергию и постепенно "испаряется". Оценки показывают, что скорости подобного процесса достаточно малы и он занимает многие миллиарды лет, как правильно пишет автор. По этой причине выделяемая в единицу времени энергия невелика и никак не обеспечит нужды корабля.
"Кажется, теперь я знаю, почему здесь начался такой вулканизм. В ядре этой планеты необычно высока концентрация темной материи. При такой высокой плотности темная материя аннигилирует обычную материю и порождает тепло..." (Стивен Бакстер "Большая игра"). Взаимодействие "темной" и барионно-лептонной материи сводится прежде всего к гравитационному притяжению, электромагнитное взаимодействие между ними незаметно, взаимная аннигиляция также не отмечена.
"Гравитационные волны проходят сквозь любые объекты, и единственным оружием против них может служить встречный волновой пакет, подобранный так, чтобы погасить первый" (Грег Иган "Лестница Шильда"). Ввиду малости гравитационного взаимодействия сложение гравитационных полей двух или более источников можно считать практически линейным в большей части пространства, за исключением окрестностей нейтронных звезд и "черных дыр". Отсюда возникает иллюзия прохождения этих полей через любые объекты. Кроме того, исходя из аналогии с электромагнитными волнами, описанное погашение возможно лишь в ограниченной области пространства.
""Гразер", гравитационный лазер" (Аластер Рейнольдс "Ковчег спасения"). Этот термин употребляют также применительно к почти столь же фантастичному гамма-лазеру, способному испускать направленный пучок электромагнитного гамма-излучения с очень короткими длинами волн.
Обитатели соседней браны связываются с нашей Вселенной, передавая информацию через гравитационные волны. Тем же путем они могут передать свои разумы и воплотиться с помощью масс-синтезатора (Аластер Рейнольдс "Пропасть искупления"). Этот сюжет опирается на представления М-теории струн, согласно которой все квазиодномерные струны и порожденные ими возбуждения-частицы, включая материю нашей Вселенной, можно представить локализованными на квазидвумерной поверхности, бране. Такая брана может быть не одна, их совокупность называется балк, хотя допущение о существовании балка на самом деле неявно вводит еще одну дополнительную размерность. Предполагается, что вследствие слабости соответствующего взаимодействия гравитация не локализуется на бране, а распространяется за ее пределы. Придуманная автором цивилизация вертунов построила громадную гравитационную антенну на месте планеты-газового гиганта для регистрации именно таких волн, уходящих с соседней браны.
В квантовой механике известен мысленный эксперимент с кошкой Шредингера, которая сидит в закрытом ящике. В этот ящик по сигналу счетчика, определяющего, распался ли за время собственного полураспада одиночный радиоактивный атом, подается ядовитый газ. До начала эксперимента кошка несомненно жива, а будет ли она жить к моменту истечения указанного времени полураспада, можно узнать, только открыв ящик. Будучи квантовым объектом, атом описывается волновой функцией. Если кошка жива, волновая функция атома соответствует его начальному состоянию, если мертва - конечному состоянию, но в любом случае отличается от их исходной суперпозиции. Таким образом, этот эксперимент "схлопывает" волновую функцию (Грег Иган "Карантин"). Автор пытается напрямую связать "схлопывание" волновой функции атома с открыванием ящика или с другими "макроскопическими" действиями, составляющими эксперимент. В действительности, волновая функция атома, если пренебречь ее стандартной динамикой, изменяется в момент его случайного распада (Грег Иган "Синглетон"), а открывание ящика лишь позволяет экспериментатору узнать о том, произошло это или нет за прошедшее время. Парадокс кошки Шредингера заключается в том, что квантовые понятия вероятностны по самой своей природе, и их невозможно свести к классическому дуальному описанию. Последующее допущение о том, что экспериментатор якобы "схлопывает" квантовую волновую функцию своим неосознанным или осознанным мысленным усилием, основано не на фактах, а на подмене местами следствия с причиной.
