Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Шампунь от ушей Шампунь от ушей

О трудностях школьной борьбы с педикулезом

Огонёк
«Для меня вчера начался новый этап жизни»: речь Михаила Абызова в суде «Для меня вчера начался новый этап жизни»: речь Михаила Абызова в суде

Михаил Абызов сказал, что готов сотрудничать со следствием

Forbes
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Показать класс! Показать класс!

О рецептах для вдохновения и грандиозных профессиональных планах Марка Стаценко

OK!
Дерзкий малый: тест Toyota C-HR Дерзкий малый: тест Toyota C-HR

Стоило ли так долго ждать самую яркую «Тойоту»

Популярная механика
Помиритесь с едой, которую себе запрещаете Помиритесь с едой, которую себе запрещаете

Упражнение, которое научит вас есть, не испытывая при этом стыда

Psychologies
«Если бы я пошел к президенту, меня бы вынесли вперед ногами»: Андрей Белоусов о деле Baring Vostok «Если бы я пошел к президенту, меня бы вынесли вперед ногами»: Андрей Белоусов о деле Baring Vostok

Помощник президента Андрей Белоусов рассказал о дружбе с Артемом Аветисяном

Forbes
Служба спасения Служба спасения

Найджел Франклин открывает «Татлеру» глаза на тренды ЗОЖа

Tatler
Анна Банщикова: «Женился на актрисе – терпи» Анна Банщикова: «Женился на актрисе – терпи»

Звезда сериала «Ищейка» и многодетная мама о страхах за наследников

StarHit
Как хранить зимнюю одежду Как хранить зимнюю одежду

Зачем замораживать вещи в морозилке и почему стоит забыть о проволочных вешалках

Vogue
Бюрократия жалоб Бюрократия жалоб

Институт жалоб начинает конкурировать с судебной системой

Огонёк
Алкогений: Тиберий Алкогений: Тиберий

Людей поили допьяна, а потом перевязывали им члены, лишая возможности помочиться

Maxim
Олег Дерипаска передал часть бизнеса своим несовершеннолетним детям Олег Дерипаска передал часть бизнеса своим несовершеннолетним детям

Грегори Баркер впервые назвал детей миллиардера владельцами пакета холдинга

Forbes
Топ-5 современных ошибок в стиле Топ-5 современных ошибок в стиле

Приемы, которые могут привести к модному фиаско

Cosmopolitan
Угомонить непоседу Угомонить непоседу

Действительно ли все дети гиперактивные

Лиза
«Я сам себе придумываю ядерное топливо» «Я сам себе придумываю ядерное топливо»

Актер Александр Кузнецов снимается много, причем у самых ярких режиссеров

OK!
Между делом Между делом

Чем разбавить деловые встречи и мероприятия в Париже и Милане

Grazia
Капитан пустыни Капитан пустыни

Жизнь погонщика верблюдов в марокканских песках похожа на жизнь моряка

Вокруг света
Почти как дома? Особенности родов по контракту Почти как дома? Особенности родов по контракту

Преимущества родов по контракту

9 месяцев
Муж бросил экс-солистку «Ранеток» Женю Огурцову с тяжелобольным ребенком Муж бросил экс-солистку «Ранеток» Женю Огурцову с тяжелобольным ребенком

Женя Огурцова откровенно рассказала о распавшейся семье

Cosmopolitan
Елена Летучая и другие звезды на показе осень-зима 2019 Faberlic Couture Елена Летучая и другие звезды на показе осень-зима 2019 Faberlic Couture

Россия становится все более весомым игроком международной модной индустрии

Cosmopolitan
Все, что вам нужно знать о брогах Все, что вам нужно знать о брогах

Как отличить броги от других кожаных ботинок

GQ
Как две капли воды Как две капли воды

Этих звезд легко представить в роли братьев или двойников самих себя

Лиза
Мужчины на грани нервного срыва. Как понять, что у вашего друга депрессия Мужчины на грани нервного срыва. Как понять, что у вашего друга депрессия

Признание того факта, что вы страдаете депрессией, — первый шаг в борьбе с ней

Psychologies
12 причин отказаться от диет 12 причин отказаться от диет

В долгосрочной перспективе диеты бесполезны и вредны

Psychologies
«Борьба за порядок превратилась в источник дохода» «Борьба за порядок превратилась в источник дохода»

«Огонек» заинтересовался деталями сложившейся репрессивной системы

Огонёк
Как правильно ухаживать за девушкой? 19 беспроигрышных советов Как правильно ухаживать за девушкой? 19 беспроигрышных советов

Как найти тот самый ключик к ее сердцу?

Playboy
Ирина Богачева Ирина Богачева

Меццо-сопрано номер один Ленинграда 1970–1980-х встречает свое 80-летие на сцене

Собака.ru
Будущее бремя Будущее бремя

Почему в XXI веке футурология – грустная наука

Esquire
Другая Африка Другая Африка

Путешествие по Эфиопии

The Rake
Открыть в приложении