Количественные и концептуальные проблемы, с которыми сталкивается СКМ при описании динамики Вселенной, не может оставить равнодушным ни одного физика (согласно А. Эйнштейну, "высшим долгом физиков является поиск тех общих, элементарных законов, из которых путём чистой дедукции можно получить картину Мира"). Одной из наиболее важных проблем в космологии, да и вообще в физике, является отличие наблюдаемой плотности космологической постоянной от теоретически ожидаемой на $120$ порядков. В физике частиц космологическая постоянная естественно возникает как плотность энергии вакуума, которая может быть оценена как сумма нулевых колебаний квантовых полей с массой $m$. В этом подразделе, если это не оговорено отдельно, мы используем систему единиц, в которой $c=\hbar=1.$

Этот обзор является продолжением

• О принципах в физике
• Голографическая принцип - первая встреча
• Термодинамика чёрных дыр
• Голографическая динамика - шагами Э. Верлинде
• Вселенная как голограмма

Упасть в черную дыру — это не шутка. Как только физики осознали, что такие объекты действительно существуют, пришло понимание и их смертельной опасности. Однако считалось, что пересекающий точку невозврата космонавт не почувствует ничего особенного (это верно только для сверхмассивных черных дыр, расположенных в центре галактик. — Примеч. пер.). Согласно общей теории относительности Эйнштейна, в пространстве ничем не отмечена та граница, за которой у путешественника уже не будет ни шанса вернуться назад. Все, кто пересечет горизонт событий черной дыры, будут неотвратимо падать и падать к ее центру, в черную бездну.

«Сверхъестественное взаимодействие на расстоянии», — таков знаменитый насмешливый отзыв Альберта Эйнштейна о концепции квантовой запутанности (спутанности, сцепленности). согласно которой объекты могут быть связаны между собой и мгновенно влиять друг на друга независимо от расстояния между ними. Сегодня ученые предполагают, что такое сверхъестественное взаимодействие может продолжаться даже после нарушения запутанности объектов.

Если эксперимент, подготовка к которому идет в окрестностях Чикаго, окажется успешным, то, возможно, будут переписаны существующие законы физики. Крейг Хоган (Craig Hogan) считает, что мир нечеток, и это не метафора. Физик из Чикагского университета и директор Центра астрофизики элементарных частиц Национальной лаборатории ускорителей им. Энрико Ферми (Фермилаба), расположенного в Батавии, штат Иллинойс, полагает, что если бы каким-то образом удалось вглядеться в мельчайшую ячейку пространства-времени, то мы обнаружили бы, что Вселенная насквозь пронизана внутренней дрожью, подобной шипению электростатических помех в коротковолновом радиоприемнике. Этот шум производят непостоянно рождающиеся и умирающие частицы или какая-нибудь другая квантовая пена, о которой физики спорили в прошлом. Шум Хогана проявится в том случае, если мир не гладкий и непрерывный, вроде матового экрана, на котором пляшут поля и частицы, как мы долго считали. Он возникает, если мир состоит из отдельных блоков. Кусочков. Песчинок. Обнаружение шума Хогана будет означать, что Вселенная — цифровая.

Физики воссоздали условия, которые существовали в момент рождения Вселенной, и получили поразительные результаты. В течение последних пяти лет сотни ученых используют мощнейший ускоритель Брукхейвенской национальной лаборатории для создания условий, существовавших в момент рождения Вселенной. В Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) сталкиваются два встречных пучка ядер золота, движущихся почти со скоростью света. Столкновения атомных ядер, в результате которых возникают чрезвычайно горячие, плотные сгустки материи и энергии, имитируют события первых микросекунд после Большого взрыва. В коротких мини-взрывах, как в зеркале, отражаются самые первые мгновения нашего мира, когда материя была ультрагорячим, сверхплотным варевом из кварков и глюонов, мечущихся во все стороны и постоянно сталкивающихся друг с другом. Адский суп был приправлен щепоткой электронов, фотонов и других легких элементарных частиц. Его температура составляла триллионы градусов, и он был в сотни тысяч раз горячее, чем солнечное ядро.