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

Роботы и люди: как изменится трудовой график в ближайшем будущем Роботы и люди: как изменится трудовой график в ближайшем будущем

Как может измениться рабочий график в ближайшем будущем

Популярная механика
Между делом Между делом

Чем разбавить деловые встречи и мероприятия в Париже и Милане

Grazia
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
«Точки красоты»: что отвечает за молодость лица «Точки красоты»: что отвечает за молодость лица

Как сформировать осанку, которая позволит лицу сохранить сияние юности?

Psychologies
Преступник поневоле: три способа угодить за решетку за неуплату налогов Преступник поневоле: три способа угодить за решетку за неуплату налогов

Количество уголовных дел за уклонение от уплаты налогов выросло в 2,5 раза

Forbes
Как найти девушку для серьезных отношений и брака: подробное руководство Как найти девушку для серьезных отношений и брака: подробное руководство

Где познакомиться с девушкой для серьезных отношений

Playboy
Связь установлена Связь установлена

Широкая и откровенная беседа с Аллой Демидовой и Александром Горчилиным

Grazia
Джейми Фокс Джейми Фокс

Интервью с Джейми Фоксом

Playboy
Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого

На HBO завершился третий сезон «Настоящего детектива»

Esquire
Промышленники и Дуров: 10 самых разбогатевших российских миллиардеров Промышленники и Дуров: 10 самых разбогатевших российских миллиардеров

Нефтяники, газовики и металлурги — наиболее удачливые бизнесмены в списке Forbes

Forbes
Товарищ Елбасы Товарищ Елбасы

Транзит власти в Казахстане как спецоперация

Русский репортер
Mazda6: Восход солнца Mazda6: Восход солнца

Взойдет ли наконец для Mazda солнце бизнес-класса

АвтоМир
Проблемный бакс. Почему опасно хранить сбережения в наличных долларах Проблемный бакс. Почему опасно хранить сбережения в наличных долларах

Какие проблемы могут возникнуть у россиян, которые хранят сбережения в долларах

Forbes
7 ключей к хорошему впечатлению 7 ключей к хорошему впечатлению

Как с помощью невербальных сигналов поддерживать контакт с собеседником

Psychologies
Все, что вам нужно знать о дизайнере Симоне Порте Жакмюсе Все, что вам нужно знать о дизайнере Симоне Порте Жакмюсе

Жакмюс привык все делать сам: основал модный Дом и выступил в роли модели

GQ
«В чужой шкуре»: почему нам сложно понять другого? «В чужой шкуре»: почему нам сложно понять другого?

Почему нам сложно понять другого человека и поставить себя на его место

Psychologies
Карта памяти для видеорегистратора: как выбрать? Карта памяти для видеорегистратора: как выбрать?

Какую карту памяти установить в видеорегистратор, и почему подойдет не любая?

CHIP
Хайлайтер под прицелом: Йоханссон и другие звезды, переборщившие с сиянием Хайлайтер под прицелом: Йоханссон и другие звезды, переборщившие с сиянием

Звезды с очень ярким хайлайтером

Cosmopolitan
Драки, взрывы и ОМОН: 10 неожиданных историй о миллиардерах Драки, взрывы и ОМОН: 10 неожиданных историй о миллиардерах

Самые занимательные истории из бурных биографий миллиардеров

Forbes
Самым богатым россиянином в рейтинге миллиардеров Forbes стал Леонид Михельсон Самым богатым россиянином в рейтинге миллиардеров Forbes стал Леонид Михельсон

Состояние богатейшего россиянина впервые с 2011 года превысило $20 млрд

Forbes
Проект OCCRP сообщил о виллах окружения Чемезова в Испании Проект OCCRP сообщил о виллах окружения Чемезова в Испании

Новое расследование проекта OCCRP

Forbes
Резиновых дел мастера: как создаются автомобильные шины Резиновых дел мастера: как создаются автомобильные шины

Циклы появления новой шины: от рождения до передачи изделия в магазин

Популярная механика
Джек-потрошитель против современной генетики: хроники скандала Джек-потрошитель против современной генетики: хроники скандала

Можно ли с помощью анализа ДНК раскрыть преступление, совершенное 130 лет назад

Forbes
Будущее бремя Будущее бремя

Почему в XXI веке футурология – грустная наука

Esquire
Не только «Сбербанк»: пять самых эпичных ошибок искусственного интеллекта Не только «Сбербанк»: пять самых эпичных ошибок искусственного интеллекта

Случаи, в которых роботы пытаются заменить человека, но у них пока не получается

Forbes
Ледилайк: 12 главных образов весны в самом женственном стиле Ледилайк: 12 главных образов весны в самом женственном стиле

В чем пойти на работу, собеседование, важную встречу?

Cosmopolitan
Преодоление бедности. Когда доходы россиян вернутся на докризисный уровень Преодоление бедности. Когда доходы россиян вернутся на докризисный уровень

Россияне до сих пор не оправились от удара последнего кризиса

Forbes
Займемся (любовью) сексом? Займемся (любовью) сексом?

Секс без любви: заниматься или нет

Psychologies
Летающий самоучка Летающий самоучка

К 120-летию журнала — о его герое и авторе — Константине Арцеулове

Огонёк
Мetro будет доставлять продукты на дом в российских регионах Мetro будет доставлять продукты на дом в российских регионах

Сеть гипермаркетов Metro занялась розничными продажами через интернет

Forbes
Открыть в приложении