Далее нужно понять, какие еще силы, кроме антитяжиння вакуума, действующих на ближние галактики. Особенно интересны для нас ближайшие расстояния - те, где располагаются две гигантские галактики - наша Галактика Млечный
Путь и галактика Андромеды. Они образуют связанную пару и движутся навстречу друг другу. Вместе с сотней мелких галактик-карликов эти две галактики образуют Местную группу галактик, причем вклад карликов в ее полную массу пренебрежимо мало по сравнению с массой двух гигантов. Вокруг Местной группы наблюдаются десятки галактик-карликов, движущихся в разные стороны от центра. Эти мелкие галактики практически не взаимодействуют между собой, к тому же их полная масса очень мала по сравнению с массой Местной группы, поэтому карлики локального потока вполне можно рассматривать как пробные тела, которые движутся в поле тяготения Местной группы и поле антитяжиння темной энергии. Можно сказать, что чем сильнее разгоняется космологическое расширение под воздействием антигравитации вакуума, тем ближе становится наш Мир как целое к абсолютной неизменности и полного покоя. В таком мире все события неразличимы, а это означает, что в нем нигде ничего не происходит, и поэтому этот мир вечен и неизменен как целое. Такой мир напоминает статический мир модели Эйнштейна. Но в модели Эйнштейна покой достигали равновесием тяготения вещества и антитяжиння вакуума.
В мире вакуума такого равновесия нет, ведь антигравитация вакуума ничем не уравновешена, однако этот мир тоже находится в покое. Оказывается, что покой не обязательно предполагает равновесие сил. Если речь идет о вакууме, это необязательно. Будучи сам неизменным, он делает и мир неизменным - при отсутствии других сил.
Из всех этих данных и рассуждений следует простая картина ближнего объема Вселенной. Главные его знамения: есть центральная масса Местной группы галактик и разбегаются от нее ближайшие галактики, а все это погружено в однородную темную энергию космического вакуума. На достаточно больших расстояниях от Местной группы ее тяготением можно полностью пренебречь по сравнению с антитяжинням темной энергии вакуума. На таких расстояниях галактики движутся на идеально регулярном фоне вакуума, который их разгоняет. Так глобальное расширение всей Вселенной и локальное разбегания галактик в ближнем объеме оказываются динамически подобными и связанными - благодаря темной энергии вакуума.
Наличие Темной материи, образующей четверть Вселенной, можно обнаружить по скорости, с которой вращаются галактики. Вычисления показали, что галактики будто вложены внутрь шаров с невидимого вещества. Причем размеры этих шаров больше, чем размеры видимых частей галактик, а их массы недостаточно, чтобы сошлись вычисления всей энергии Вселенной. В последние годы появились данные после космического эксперимента WMAP, где измеряли реликтовое излучение на различных направлениях. Оказалось, что сумма темной и обычной материи образовала лишь треть от всей массы Вселенной. В уравнениях Эйнштейна оставалось только одно вакантное место для отсутствующих 70 процентов Вселенной. Это был так называемый лямбда-член, характеризующий некую энергию, чем бы она ни была. Ее и назвали Темной энергией. Вместе выяснилось, что Темная энергия действует как антигравитация, то есть заставляет Вселенную расширяться все быстрее. То, что Вселенная расширяется ускоренно, определили по скорости удаления от нас так называемых стандартных свечей - сверхновых звезд. Свет этих звезд было выпущено очень давно, миллиарды лет назад. Значит, можно вычислить, с какой скоростью Вселенная расширялась в те времена. А с какой скоростью он расширяется сейчас, тоже известно. Отсюда и обнаружили ускорение, которое приводит Темная энергия. Парадоксальные и даже в чем-то противоречивые свойства темной энергии дали повод физикам назвать новую полевую субстанцию архаичным термином натурфилософов давности - «квинтэссенция». Означает оно, что это какое-то новое универсальное поле фундаментального характера, но на самом деле это пока только чисто умозрительные рассуждения. Есть и другие гипотезы, весьма экзотические, о том, что гравитация на больших расстояниях не подчиняется теории относительности. Но пока выстроить в пределах подобных инновационных представлений внутренне непротиворечивую теоретическую модель не удается. Теоретики не могут также предложить экспериментаторам любые разумные схемы проверочных экспериментов. В общем, такая ситуация, когда совершенно не видно способов проверить в лаборатории хотя бы отдельные части теории, является достаточно необычным, можно сказать, даже странной для физики.
Тем не менее, в космологии является гипотеза, хотя и подробно объясняет природу Темной энергии, но по наличие похожей энергетической субстанции предусматривала еще несколько десятков лет назад. Называется она инфляционным сценарием расширения Вселенной. В свете открытий последних лет инфляционная гипотеза получила существенное подтверждение, а некоторые астрофизики считают, что он вполне способен осуществить своеобразный переворот в космологии. Суть инфляционного сценария заключается в следующем. Кроме колебаний напряженности электромагнитных полей, существуют также флуктуации энергии гравитационного поля. Вот эти флуктуации тоже имели усилиться при раздувания Вселенной и превратиться в гравитационные волны. Их, по сути, можно было бы заметить, анализируя реликтовое излучение. И тогда это будет окончательный триумф инфляционной гипотезы. Сама гипотеза говорит, что Вселенная до Большого Взрыва был частью чего-то гораздо большего. Это «что-то» существовало и существует всегда, и материя в нем находится в бесструктурном состоянии - нет ни атомов, ни частиц. Потом наш кусочек этого «что-то» начал стремительно раздуваться и за малые доли секунды из микроскопического стал гигантским: Вселенная растянулся и стал большего размера, чем мы видим. Он и сейчас больше, ведь мы видим только менее одной сотой его части.
Наглядно расширения Вселенной можно представить как распухание поверхности воздушного шарика при его надувании. При этом все точки пространства стали бы уезжать друг от друга на фоне почти мгновенного растяжения всех масштабов. С течением времени неизвестна энергия, которая повлекла раздувание, перешла в тепло и Вселенная разогрелся, положив начало тому, что в традиционной космологии называлось Большим Взрывом. В рамках современной космологии нет никакого одноразового начала мира, а есть только переход с какой-то пока неизвестной предыдущей стадии. В определенный момент возникает волдырь, потом он раздувается. Часть этого сфероида и представляет наша Вселенная. Но видно, что и до этого что-то было и после будет. Все это похоже на такую картинку: кипит вода, в ней все время возникают пузырьки. Этих пузырьков много. Некоторые из них разрастаются. И можно сказать, что это пространственно-временная пена. После Большого Взрыва ускорение Вселенной тормозилось гравитацией, но семь миллиардов лет назад наш мир снова начал расширяться ускоренно. Математически и начало раздувания, и нынешнее состояние описывают практически одинаково. Таким образом, Темная энергия очень естественно ложится в инфляционный сценарий, но мы еще не знаем физическую природу Темной энергии и не можем объяснить, почему она так странно себя ведет.
Вселенная по инфляционному сценарию выглядит совершенно иначе, чем в старой космологии Фридмана. Главное следствие по развитию инфляционной Вселенной - это невероятное множество миров, возникающих ежесекундно и исчезают в коллапсе Большого Хлопка (антианалог Большого Взрыва). Оказывается, что наша Вселенная - это далеко не весь мир, а только маленькая его часть. Можно ли в таком случае выйти за его пределы и попасть в «параллельный мир»? Математически это объясняют так: между «пузырьками» вселенных всегда инфляционные области, а там пространство расширяется так быстро, что никакой сигнал не может успеть его преодолеть. Практически это и означает, что из одной части Вселенной в другую попасть нельзя. Для этого нужно каким-то образом попасть обратно в прошлое, в доинфляцийну стадию, и только потом пойти в будущее по линии эволюции новой Вселенной. Это сейчас кажется физикам невозможным. С новой космологии также следует, что возможные вселенные с другими свойствами: с большим числом измерений или с другими квантовыми законами. Из всей новой космологии очень важен для нашего мира следствие: вариантов будущего Вселенной множество.
Все модели нашей физической реальности итоге связаны с вопросом, стабильная Темная энергия. Если таинственная квинтэссенция стабильна, то через вполне определенный период все видимое пространство Метагалактики расширится настолько, что другие галактики пойдут за горизонт Вселенной, откуда свет никогда не сможет достичь земных наблюдателей. А наша Галактика примет вид черной гигантской дыры, окруженной потухшими звездами. Но если Темная энергия нестабильна, то возникают и другие варианты.
Разумеется, современным футурологи хотелось бы пофантазировать на тему освоения загадки темной квинтэссенции. Впрочем, здесь еще рано делать научные прогнозы. Но если темная энергия будет обнаружена в лабораторных условиях, то физики и инженеры обязательно найдут ей практическое применение. Например, с антигравитуваль-ной субстанции вполне можно было бы строить те же подпространства червоточины, используя их в агрегатах и туннелях, ведущих в другие миры ... Правда, современных мечтателей несколько расслабляют оценки астрономов по плотности темной энергии во Вселенной, обеспечивает его ускоренное расширение: если темная энергия распределена равномерно, получается совершенно ничтожная величина - около грамма в кубическом сантиметре. Для обычного вещества такая плотность соответствует 10 атомам в одном кубическом метре. Даже над-разреженный межзвездный газ в несколько раз плотнее. Поэтому если этот путь к созданию машины времени и может стать реальным, то очень и очень нескоро.
В среде астрономов выявления антигравитационной квинтэссенции принесло не только радость научного открытия, но и множество сложных проблем. Так, под угрозой оказался проверенный временем стандартный сценарий развития модели Большого Взрыва. Вместе с тем существует достаточно много скептически настроенных ученых, которые вообще отказываются верить в само существование темной энергии и вызванное ею ускоренное расширение пространства. Такое ускорение, по их мнению, противоречит здравому смыслу и просто невозможно.
Сейчас уже можно сказать, что открытие удивительной квинтэссенции застало врасплох не только астрономов, но и привыкших к всевозможным сюрпризам природы физиков-теоретиков. Похоже, что сначала им просто нечего было предложить по существу. Первые объяснения феномена Темной энергии были связаны со структурой физического вакуума. Возникли предположения, что в нем скрыто отрицательное давление и поэтому в веществе возникает сила, что приводит к дополнительному расталкивание галактик. Но структура вакуума и сама по себе с физической точки зрения имеет чисто гипотетический характер. Ничего конкретного об этой субстанции науке не известно.
Другой путь привел к ранним построений Эйнштейна, когда он пытался ввести в свои уравнения какой-то загадочный параметр - космологическую постоянную. Впоследствии великий физик считал, что здесь он допустил своей крупнейшей научной ошибки. Если эту постоянную снова ввести в уравнение, то появится эффект антигравитации, что приводит к ускоренному расширению Вселенной. Однако космологическая постоянная предполагает некоторую кривизну пространства-времени.
А свойства реликтового излучения свидетельствуют о том, что наша Вселенная «плоский» и никакой кривизны нет.