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

Экзамен по жизни Экзамен по жизни

Став взрослыми, мы то и дело сталкиваемся с различными испытаниями

Psychologies
Слабое звено. Могут ли США ввести санкции против Армении Слабое звено. Могут ли США ввести санкции против Армении

Законы позволяют США принимать санкционные меры не только против России

Forbes
100 самых сексуальных женщин страны 100 самых сексуальных женщин страны

100 самых сексуальных женщин страны

Maxim
Эпоха жадности Эпоха жадности

Лучшие обложки в истории журнала

Forbes
Как общаться с коллегами, которые слишком много говорят Как общаться с коллегами, которые слишком много говорят

Почему некоторые люди так много говорят

Psychologies
В продаже появилась Библия для миллениалов в стиле «Инстаграма» В продаже появилась Библия для миллениалов в стиле «Инстаграма»

Последний шанс вернуть хипстеров в лоно церкви!

Maxim
Как модные корпорации поддерживают женщин Как модные корпорации поддерживают женщин

Женщин поддерживает добрая половина брендов

Vogue
Audi A8: Горе от ума Audi A8: Горе от ума

Всем хороша «восьмерка» от Audi: красива, комфортабельна и быстроходна

АвтоМир
Пора переезжать Пора переезжать

Правительству необходимо кардинально пересмотреть жилищную политику

Эксперт
Здесь вы точно захотите заняться спортом и даже делами Здесь вы точно захотите заняться спортом и даже делами

Фитнес-клуб, который решает все ваши проблемы

GQ
Нарциссизм — это норма? Нарциссизм — это норма?

Сегодня самолюбование становится нормой

Psychologies
Государство всеобщего благоденствия и страна лентяев: отрывок из книги Зигмунта Баумана Государство всеобщего благоденствия и страна лентяев: отрывок из книги Зигмунта Баумана

Фрагмент из книги «Ретротопия» — глава «Назад к неравенству»

Forbes
Топ-7 крутых малоизвестных фактов об «Игре престолов» Топ-7 крутых малоизвестных фактов об «Игре престолов»

Финал «Игры престолов» станет самым масштабным событием в истории телевидения

Playboy
Лукавые цифры: что скрывают данные о доходах в России Лукавые цифры: что скрывают данные о доходах в России

Почему статистические данные не отражают реальных показателей доходов населения

Forbes
Адам Левин: «Всегда рад еще раз спеть This Love» Адам Левин: «Всегда рад еще раз спеть This Love»

Адам Левин замечательно себя чувствует и полон сил

Cosmopolitan
Война без особых причин Война без особых причин

Конфликт казаков с властями Речи Посполитой затянулся на долгие годы

Дилетант
Леа Сейду, Скарлетт Йоханссон и другие актрисы о творчестве без границ Леа Сейду, Скарлетт Йоханссон и другие актрисы о творчестве без границ

14 талантливых девушек из разных стран в очень красивой съемке Vogue

Vogue
Как помириться с близким человеком Как помириться с близким человеком

Как построить разговор, прийти к компромиссу и не выглядеть слабохарактерным

Psychologies
Игры в облаках: зачем Nvidia покупает производителя сетевых устройств за $6,9 млрд Игры в облаках: зачем Nvidia покупает производителя сетевых устройств за $6,9 млрд

Вспомогательное оборудование, о котором знает не каждый пользователь

Forbes
Слабая позиция. Почему женщины зарабатывают меньше мужчин Слабая позиция. Почему женщины зарабатывают меньше мужчин

Гендерный разрыв в зарплатах действительно существует

Forbes
Toyota Corolla. Младшая сестра Toyota Corolla. Младшая сестра

Toyota Corolla со сменой поколения существенно преобразилась

АвтоМир
Как из автомата сделать конфетку Как из автомата сделать конфетку

Можно ли улучшить автомат Калашникова?

Популярная механика
«Почему мне (пока) не нужна работа мечты» «Почему мне (пока) не нужна работа мечты»

Что, если вы пока не нашли себя и занимаетесь тем, что не нравится

Psychologies
Чек-лист: так ли хорош ваш психолог? Чек-лист: так ли хорош ваш психолог?

К сожалению, не все психологи и психотерапевты соблюдают профессиональные нормы

Psychologies
Голосовые практики осознанности Голосовые практики осознанности

Три медитации на звук

Yoga Journal
«Дерипаска любит эпатировать». Каковы шансы миллиардера победить Минфин США «Дерипаска любит эпатировать». Каковы шансы миллиардера победить Минфин США

Утверждения Дерипаски по поводу личного состояния неверны

Forbes
Женщины в «мужском» бизнесе: 5 историй Женщины в «мужском» бизнесе: 5 историй

Пять основательниц технологических компаний поделились своими историями

Psychologies
Взятые высоты Взятые высоты

Взятые высоты: США признали Голаны израильскими

Огонёк
Клей нации. Как присоединение Крыма раскалывает общество Клей нации. Как присоединение Крыма раскалывает общество

Крым стал рутиной и в то же время расколол нацию, склеенную одним мифом

Forbes
Какие подарки ждет от тебя девушка на разные праздники Какие подарки ждет от тебя девушка на разные праздники

Думаешь, подарок на 8 Марта — это то же, что подарок на День рождения?

Maxim
Открыть в приложении