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

Как прокачать память, работая с телом? Как прокачать память, работая с телом?

Отличный повод прокачать когнитивные функции

Psychologies
«Мы о детях ничего не знаем» «Мы о детях ничего не знаем»

Академик Артур Реан о проблеме насилия в школе

Огонёк
Проблемное место Проблемное место

Жить без трудностей не только скучно, но и вредно для здоровья

GQ
Юлечка, не сдавайся! Юлечка, не сдавайся!

Пожелания здоровья и скорейшего возвращения на сцену красавице нашей эстрады

StarHit
Блинный арт: как соорудить крутые панкейки и поразить девушку (и заодно себя) Блинный арт: как соорудить крутые панкейки и поразить девушку (и заодно себя)

Делаем панкейки необычной формы — это быстро, легко и весело

Playboy
Во всем плеске Во всем плеске

Спа-комплексы знаменитых отелей Европы

GQ
Как смириться с физическим недостатком Как смириться с физическим недостатком

Как перестать зацикливаться на собственных недостатках?

Psychologies
Большой греческий ужин Большой греческий ужин

11 марта прошел торжественный гала-ужин журнала ОK!

OK!
Свидания 200 и 300 лет назад: как знакомились, что надевали и на что надеялись Свидания 200 и 300 лет назад: как знакомились, что надевали и на что надеялись

Как знакомились молодые люди в XVIII — XIX веке

Cosmopolitan
Электронный фестиваль AFP Snow Edition объявил концепцию и лайн-ап Электронный фестиваль AFP Snow Edition объявил концепцию и лайн-ап

Alfa Future People Snow Edition – свежий проект

Cosmopolitan
«Шедевр» — душевная аргентинская комедия о сумасшедших художниках «Шедевр» — душевная аргентинская комедия о сумасшедших художниках

«Шедевр» — не наша оценка, а название фильма (хотя воспринимай как хочешь)

Maxim
Гид по первой ярмарке Frieze в Лос-Анджелесе Гид по первой ярмарке Frieze в Лос-Анджелесе

Гид по первой ярмарке Frieze в Лос-Анджелесе

Vogue
10 заблуждений о депрессии 10 заблуждений о депрессии

Часто депрессия проявляется не так, как мы привыкли видеть в кино или СМИ

Psychologies
Mercedes-Benz B-класс Mercedes-Benz B-класс

Новое поколение напомнило о школьном противостоянии: «ашки» или «бэшки»?

Quattroruote
«Проект» узнал о «нерушимом соглашении» Владимира Гусинского с властями «Проект» узнал о «нерушимом соглашении» Владимира Гусинского с властями

«Проект» узнал о «нерушимом соглашении» Владимира Гусинского с властями

Forbes
Как читать книги, не откликаясь на «зов» гаджетов? Как читать книги, не откликаясь на «зов» гаджетов?

Как перестать откликаться на зов дисплея во время чтения книги

Psychologies
Золотой эпилог Золотой эпилог

Сколько «Спартак» заработал на чемпионстве

Forbes
7 необычных смартфонов 7 необычных смартфонов

Слишком экспериментальные гаджеты

GQ
Они погибли нелепо: номинанты премии Дарвина Они погибли нелепо: номинанты премии Дарвина

С именем Дарвина связана не только наука, но и смерть

Популярная механика
Можно ли построить станцию на астероиде: мнение ученых Можно ли построить станцию на астероиде: мнение ученых

Новая идея ученых звучит как сюжет научно-фантастического фильма

Популярная механика
Котелок варит Котелок варит

Стоимость работ Рене Магритта на аукционах достигла восьмизначных цифр

Robb Report
Мама, это не игрушки Мама, это не игрушки

Киберспорт – профессия, индустрия и бизнес будущего

Популярная механика
«Инстаграм» диктует: 7 главных бьюти-трендов сезона, которые стоит попробовать «Инстаграм» диктует: 7 главных бьюти-трендов сезона, которые стоит попробовать

Мы выбрали самые интересные бьюти-тенденции из «Инстаграма»

Cosmopolitan
Верной дорогой. Куда? Верной дорогой. Куда?

Что изменилось с тех пор, как стране объявили о начале строительства коммунизма

Огонёк
Колеса XX века Колеса XX века

Колеса XX века. Эволюция автомобильных шин и дисков

АвтоМир
Портфель на кризис. Как защитить свои инвестиции от новых санкций США Портфель на кризис. Как защитить свои инвестиции от новых санкций США

Для российских инвесторов настало время пересмотреть свои стратегии

Forbes
Испечь альтернативные блины Испечь альтернативные блины

Самая креативная рубрика научит тебя печь блины

Maxim
Душа компании Душа компании

Марианна Максимовская рассказала Cosmo, почему она не пошла работать в Сбербанк

Cosmopolitan
Тест и обзор Asus ROG Zephyrus S GX531GM-ES037T: дизайн как главный плюс Тест и обзор Asus ROG Zephyrus S GX531GM-ES037T: дизайн как главный плюс

Asus ROG Zeryphus S GX531GM-ES037T нас разочаровал

CHIP
Obladaet: «Я никогда ни на что не копил» Obladaet: «Я никогда ни на что не копил»

Один из самых популярных,качественных и стильных молодых российских рэп артистов

GQ
Открыть в приложении