В статье показано, что современная инфляционно-вакуумная теория происхождения Вселенной и эле-ментарных частиц, основанная на синерго-квантовых принципах нелинейного мышления, в корне изме-няет наши мировоззренческие представления об эволюции Мира. Она инициирует деконструкцию многих философских понятий пространства научной рефлексии, тем самым обеспечивая создание онто-логического каркаса инфляционно-вакуумной картины миропредставления.
Анализ инфляционных сценариев эволюции Вселенной (ста-рого, нового и хаотического), основанных на гипотезе существования в пространстве конденсата скалярного поля (называемого состоянием вакуума скалярного поля) [1, c. 173-207], показал, что оно играет фундаментальную роль в единых теориях слабого, сильного электромагнитного взаимодействий и может быть использовано для объясне-ния ряда феноменов в космологии и теории элементарных частиц. Это вселяет надежду на возможность построения инфляционно-вакуумной концепции миропонимания, ос-новные космологические и мировоззренческие фрагменты которой излагаются ниже.
В настоящее время проблема энергии вакуума, часто назы-ваемая проблемой космологической постоянной в теоретической физике, является од-ной из центральных как в физике элементарных частиц, так и в космологии. Так, астрономы обнаружили в последнее десятилетие ХХ века ускоренное расширение Все-ленной, которому соответствует положительное значение космологической константы, примерно равное величине 10?56 см?2. С другой стороны, обнаруженная в астрономиче-ских наблюдениях плотность вакуума оказалась приблизительно равной величи-не 2?10?123?Мр4, где Мр – плотность энергии вакуума. Таким образом, приведенные цифры согласуются с требованием, чтобы плотность энергии вакуума в настоящее вре-мя не превышала величину критической плотности, т.е. ?в ? ?к = 10?29 г/см3 [1, с. 32].
Заметим, что в большинстве теорий не удается хотя бы в принципе обеспечить столь малое значение плотности энергии вакуума. Действительно, предполагая наличие строгой симметрии между фермионными и бозонными состояния-ми (суперсимметрии) и считая, что плотности энергии фермионов и бозонов имеют раз-ные знаки, можно было бы ожидать, что их суммарное значение, то есть плотность энергии вакуума, будет принимать нулевое значение. Однако опыт показал, что эта сим-метрия не точна (так как массы бозонов и фермионов различны) и точного сокращения вакуумной энергии не происходит даже при точном соответствии числа фермионных и бозонных состояний.
Несмотря на отсутствие в литературе удовлетворительной во всех отношениях модели компенсации космологического члена, определенный интерес представляет рассмотрение ее механизма в контексте представлений о скалярном поле, эффективный потенциал которого имеет два минимума. У этого поля имеется два ваку-умных состояния: одно из них, соответствующее значению эффективного потенциала при нулевом значении поля, называется метастабильным состоянием ложного вакуума; другое, соответствующее значению эффективного потенциала при ненулевом значении поля, называется состоянием истинного вакуума. При отличной от нуля вероятности туннелирования состояния ложного вакуума через потенциальный барьер рано или поздно произойдет взрыв ложного вакуума с выделением энергии определенной плот-ности и система перейдет в состояние с ненулевым значением поля.
Кажется невероятным, что в «начале» исходная космологи-ческая постоянная была «подобрана» так, чтобы полностью скомпенсировать все эти скачки плотности энергии вакуума при последующих фазовых переходах, причем с фантастической степенью точности; во всяком случае, механизм динамической генера-ции космологического члена не мог не иметь глубоких физических причин, которых мы пока не понимаем.
И все же нам кажется, что подходы, ведущие к сокращению плотности вакуума с планковского значения до реального, должны быть связаны с су-ществованием скалярного поля, имитирующего вакуумное уравнение состояния с от-рицательной энергией. Или с включением в плотность вакуума трех составляющих: высокоэнергетической (конденсат нейтральных бозонов), низкоэнергетической (про-странственная кривизна) и нулевых колебаний, или с моделью мира «на бране» [2].
Второй важной проблемой квантовой космологии является проблема генерации масс элементарных частиц, она связана с приобретением изна-чально безмассовой частицей массы в результате ее взаимодействия с конденсатом не-которого скалярного поля. Так, в модели Хиггса, описывающей абелево (аналог электромагнитного) векторное поле, которое взаимодействует с комплексным скаляр-ным полем, в результате нарушения симметрии возникает устойчивое состояние с классическим полем и векторные частицы приобретают массу. Этот механизм динами-ческой генерации массы у векторных мезонов называется механизмом Хиггса.
Вернувшись к простейшей модели эффективного потенциа-ла скалярного поля, заметим, что путь подбарьерного перехода состояния ложного ва-куума связывается с периодом инфляции, а «скатывание» его по потенциалу до состояния истинного вакуума – с классической эволюцией скалярного поля. Достигнув истинного минимума (истинного вакуума), скалярное поле начинает колебаться, и из-за взаимодействия с полями других типов колебания затухают. Этот момент соответству-ет окончанию инфляции и началу фридмановского режима расширения.
Взаимодействия скалярного поля с полями электронов, кварков, глюонов, лептокварков и другими реальными и гипотетическими полями при-водит к рождению обычной материи. Появляется горячая плазма, и вновь начинается эпоха степенного расширения, правда, со значением масштабного фактора, по крайней мере в 1030 раз большим, чем для предыдущей фридмановской эпохи. Вселенная при-обретает скорость расширения, необходимую для того, чтобы продолжать его вплоть до современного момента времени.
Благодаря физическим процессам, протекающим на инфля-ционной стадии развития Вселенной, она имеет глобальную крупномасштабную струк-туру, обусловленную гравитационной неустойчивостью роста первоначально малых возмущений плотности. Генерация возмущений плотности из вакуумных колебаний скалярного поля происходит за счет его «скатывания» из неравновесного состояния в равновесное в конце стадии инфляции Вселенной. Рассмотрим две области пространст-ва во Вселенной, имеющие различную величину скалярного поля, которая обеспечива-ется его нулевыми флуктуациями.
Наблюдательная астрономия и космологические экспери-менты подтвердили однородность нашей Вселенной лишь в среднем, в очень больших масштабах (L > 200 Мпс). С уменьшением масштабов структура Вселенной становится ярко выраженной: так, в масштабах L > 100 Мпс это сверхскопление и скопление га-лактик, в масштабах L = 100 – 10 кпс это сами галактики, в масштабах L = 1 пс – это шаровые звездные скопления и, наконец, звезды и планеты [3].
Распад ложного вакуума, произошедший после окончания инфляции, привел к выделению потенциальной энергии в виде горячей плазмы, состо-явшей из большого числа тяжелых элементарных частиц, природа которых и законы их взаимодействия сейчас нам неизвестны. Вместе с тем астрономические наблюдения показывают почти полное отсутствие в нашу эпоху во Вселенной антивещества, в про-тивном случае аннигиляция вещества и антивещества (сопровождающаяся выделением огромного количества энергии) была бы замечена. Другими словами, существование Вселенной и нас в ней обязано почти незаметному преобладанию в ней частиц над ан-тичастицами на ранней стадии эволюции.
Возникнув в определенных условиях, Вселенная никогда не коллапсирует и не исчезает как целое. Иными словами, в ней может осуществляться в будущем бесконечный процесс рождения новых и новых областей раздувания, что оз-начает отсутствие единой космологической сингулярности, или глобальной простран-ственноподобной гиперповерхности. Действительно, большая часть физического объема Вселенной навсегда остается в состоянии экспоненциального расширения при близком к нулю значении потенциала скалярного поля и минимальном значении его потенциальной энергии (в старом и новом сценариях раздувания). Из этого состояния в дальнейшем появляются новые мини-вселенные нашего типа. Кроме того, предполо-жение о наличии единого начала для бесконечного воспроизводства раздувающихся областей становится не обязательным.
В сценарии хаотического раздувания Вселенной области классического пространства-времени постоянно рождаются из пространственно-временной пены и вновь превращаются в нее. В силу этого рождение сингулярного пространства внутренне присуще этому сценарию, и вместо трагизма рождения мира из сингулярности, до которой ничего не существовало, мы имеем дело с бесконечным процессом взаимопревращений фаз (в которых малы и велики квантовые флуктуации метрики).
Таким образом, в настоящее время представляется более правдоподобным, что Вселенная в целом будет существовать вечно, порождая новые и новые экспоненциально большие области со своими собственными законами низко-энергетического взаимодействия элементарных частиц и с различной размерностью пространства-времени. Мы знаем наверняка, что в каждой отдельной области жизнь будет развиваться неограниченно долго.
Космологическая революция наших дней привела к совер-шенно новому пониманию того, что представляет собой современная эпоха эволюции Вселенной. Как оказалось, в ней господствует космический вакуум с его антигравита-цией, заставляющей галактики с ускорением разбегаться друг от друга. Поток расши-рения своим происхождением, по мнению многих космологов, обязан первичному вакууму Вселенной, плотность которого изначально была исключительно высокой (на много порядков превышающей измеренную сейчас). Эволюционируя во времени, ваку-ум порождал «обычное» вещество и невакуумные формы материи и за очень короткое время (доли секунды) существования мира оставил после себя многокомпонентную космическую среду, содержащую взаимосогласованные друг с другом и симметричные по отношению друг к другу вакуум и невакуумные формы энергии (темное вещество, светящееся вещество звезд и галактик, ультрарелятивистская среда).
Следует заметить, что процессы упорядоченности происхо-дят не во всей Вселенной как целом, а в ее отдельных подсистемах и, достигнув апогея, сменяются периодами разрушения и деградации. В то же время накопленная информа-ция в погибающей системе не исчезает бесследно, а остается в космическом вакууме. Можно предположить, что космический вакуум обладает огромной информационной емкостью и оказывается в состоянии способствовать росту упорядоченности во вновь рождающихся системах (по принципу «порядок из хаоса»).
В связи с этим критико-рефлексивное осмысление инфляци-онно-вакуумного дискурса о космомикрофизических аспектах эволюции нашего мира требует привлечения синерго-квантовых принципов культуры нелинейного мышления [4]. Для этого необходима деконструкция многих понятий существующего мировоз-зренческого пространства научной рефлексии, что обеспечит создание онтологического каркаса информационно-вакуумной концепции целостного миропредставления. В роли своеобразного конституэнта гармонии мира и структурно-упорядочивающего каркаса в вакуумной картине мира будет выступать физический вакуум, рассматриваемый как онтологический базис материи.
У статті показано, що сучасна інфляційно-вакуумна теорія походження Всесвіту і елементарних части-нок, заснована на синерго-квантових принципах нелінійного мислення, у корені змінює наші світоглядні уявлення про еволюцію Світу. Вона ініціює деконструкцію багатьох філософських понять простору нау-кової рефлексії, тим самим забезпечуючи створення онтологічного каркаса інфляційно-вакуумної карти-ни світоуявлення.
The article supports the idea of changing out notions about the World’s evolution based on the modern inflation-vacuum theory of the Universe and elementary particles’ origin. It is based on synegro-quantum principles of non-linear mentality. The theory initiates deconstruction of philosophical notions of scientific reflection space. This idea provides the ontological frame of inflation-vacuum notion of world comprehension’s creation.