Микроскопические частицы с невообразимой энергией проделывают путь в миллионы световых лет, чтобы сбить астрономов с толку. Никто не знает наверняка, что произвело их на свет: дефекты в ткани пространства-времени, бьющие из черных дыр фонтаны плазмы или распад темной материи.

GEOСтиль жизни

Наука

Пули ниоткуда

Микроскопические частицы с невообразимой энергией проделывают путь в миллионы световых лет, чтобы сбить астрономов с толку. Никто не знает наверняка, что произвело их на свет: дефекты в ткани пространства-времени, бьющие из черных дыр фонтаны плазмы или распад темной материи.

Текст: Борислав Козловский

Если бозон Хиггса, который открыли недавно физики на Большом адронном коллайдере, называют «частицей Бога», то эту частицу, прилетевшую из неизвестной точки космоса, — частицей «о-боже-мой». Она ворвалась в атмосферу над американским штатом Юта ночью 15 октября 1991 года — и с тех пор ее появление пытаются хоть как-то объяснить.

Частица весила в триллион раз меньше бактерии и была в триллион триллионов раз легче копеечной монеты. По косвенным признакам это был протон — ядро водорода, самого легкого из атомов. Но при такой ничтожной массе частица «о-боже-мой» обладала энергией автоматной пули на излете, все еще способной убить человека. Или, если воспользоваться более привычными для ученых величинами, ее энергия была примерно в миллион раз больше, чем у самых быстрых частиц, которые физики разгоняют в Большом адронном коллайдере.

То есть где-то в космосе работает коллайдер в миллион раз мощнее.

Одна-единственная быстрая частица высоко над Землей сталкивается с молекулами воздуха. Новые частицы в результате столкновений рождаются тысячами и тысячами. Теперь уже они врезаются в молекулы. И на Землю обрушивается целый ливень из частиц

То, что Землю днем и ночью бомбардирует поток частиц из космоса, обнаружили чуть больше ста лет назад. В 1911-м будущий нобелевский лауреат Виктор Франц Гесс, забравшись на Эйфелеву башню с электрометром и полетав с ним же на воздушном шаре, пришел к неожиданному выводу: на высоте нечто ионизирует воздух в разы сильнее, чем у поверхности Земли. Тогда было модно считать, что за всем непонятным стоят разные невидимые лучи (только что были открыты рентгеновское излучение и радиоактивность, такая же невидимая), поэтому Гесс недолго думая приписал замеченный им эффект «космическим лучам». Как выяснилось позднее, в большинстве своем это были все-таки не лучи, а элементарные частицы всех сортов и видов.

Источник существенной доли частиц, возбуждающих атмосферу, — Солнце. Когда от него отрывается кусок плазмы и летит в сторону Земли, это оборачивается проблемами со спутниковой связью и мощными полярными сияниями. Но астрофизики давно выяснили, что довольно много космических частиц прибывают к нам из других галактик.

Космос большой, поэтому естественно предположить, что в нем есть небесные тела «на любой вкус и цвет». Чем дальше в лес, тем больше невиданных диковин, которые бьют во все стороны фонтанами экзотической материи. Так почему бы брызгам этих фонтанов не долетать до Земли? Если есть атомные ядра с энергией пули, то отчего бы время от времени в атмосферу не врываться и атомным ядрам с энергией Тунгусского метеорита?

Физики-теоретики из США и СССР 50 лет назад, не сговариваясь, доказали, почему это невозможно — и почему, в частности, частица «о-боже-мой» тоже не должна существовать. Само устройство космоса кладет предел энергиям частиц, способным прорваться к Земле с другого конца Вселенной. У них на пути есть неожиданное препятствие — древнее излучение, которое называют реликтовым и которое заполняет собой весь космос. Когда-то это был свет, испущенный еще бесформенной материей всего через 380 тысяч лет после Большого взрыва. За 13,8 миллиарда лет, прошедших с момента рождения Вселенной, свет успел превратиться в слабые невидимые микроволны. Однако эти микроволны есть в каждом кубическом сантиметре пространства, и сверхбыстрые частицы, взаимодействуя сними, растрачивают свою сверхэнергию прежде, чем доберутся до нас. Этот эффект называют пределом Грайзена-Зацепина-Кузьмина (сокращенно ГЗК). Или, поскольку невозможные частицы все-таки существуют, парадоксом Грайзена-Зацепина-Кузьмина. Их не должно быть, а они есть.

Из парадокса сделали вывод, что Вселенная — компьютерная симуляция

Пытаясь объяснить этот парадокс, трое физиков-теоретиков из США и Германии в 2012 году даже опубликовали работу, где на полном серьезе доказывали, что ГЗК — одно из свидетельств того, что мы живем внутри компьютерной симуляции. Мол, реши кто-нибудь создать модель Вселенной на суперкомпьютере, он вынужден был бы под каким-нибудь предлогом ввести в эту модель именно такие ограничения на энергию частиц — иначе вычисления очень усложнятся. И, видимо, исключения из правил вроде частицы «о-боже-мой» — это пыль в глаза для жителей смоделированной ненастоящей Вселенной.

Но если все-таки считать нашу Вселенную реальной, то с исключениями из правил придется разбираться по законам физики. Одна лазейка тут остается, объясняет Михаил Зотов из Лаборатории космических лучей предельно высоких энергий МГУ. Парадокс ГЗК сформулирован для частиц, прилетевших с другого края Вселенной. А для ближайших окрестностей нашей галактики такого запрета нет. Значит, источник частицы «о-боже-мой» стоит поискать у нас под боком. С точки зрения космологов, «под боком» — это в сфере радиусом 160 миллионов световых лет. По сравнению с диаметром видимой Вселенной в 93 миллиарда световых лет это и вправду мало.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Элизабет Дебики: «Из-за количества работы я забыла, что делает меня счастливой» Элизабет Дебики: «Из-за количества работы я забыла, что делает меня счастливой»

Уходящий год для актрисы Элизабет Дебики выдался весьма удачным

Grazia
Огонь, вода и нанотрубки Огонь, вода и нанотрубки

В Новосибирске идет работа, которая полностью изменит наше будущее

Популярная механика
Фавориты луны Фавориты луны

Большие белые акулы меняют стратегию своей охоты в зависимости от фаз луны

GEO
Выросла из штанов Выросла из штанов

В жиз­ни ак­три­сы Юлии То­поль­ниц­кой раз­дра­же­нию ме­ста не остается

Glamour
Полеты в кино и наяву Полеты в кино и наяву

Когда Харрисон Форд рассказывает, что в детстве даже не помышлял о карьере в кино, а в молодости был известен в Голливуде не как актер, а как плотник с золотыми руками, невольно представляешь себе потомственного фермера или рабочего, который вышел на сцену, чтобы укрепить расшатавшуюся половицу, да так и остался стоять в свете софитов, смущенно улыбаясь своей кривоватой улыбкой.

GALA Биография
Огюст и Жан Ренуары. Любовь по наследству Огюст и Жан Ренуары. Любовь по наследству

Как складывались жизни художника Пьера Огюста Ренуара и его сына Жана

Караван историй
Свое место в семье Свое место в семье

Телеведущая Тутта Ларсен нашла свою любовь, как это часто бывает, на работе. Правда, поначалу ей трудно было поверить, что именно этот мужчина – ее судьба.

Домашний Очаг
Дары природы Дары природы

Це­лый ме­сяц ре­дак­тор Vogue сво­и­ми ру­ка­ми пек­ла хлеб, вы­жи­ма­ла мо­ло­ко из мин­да­ля и чуть бы­ло не за­ве­ла соб­ствен­ный ого­род. Сто­ит ли кра­со­та та­ких усилий?

Vogue
Пифия ХХ века Пифия ХХ века

В Новый год и не только нас волнуют чудеса – исцеления, предсказания будущего, общение с духами. Поэтому всеобщий интерес вызывают люди, которые будто бы занимались всем этим. Такие, как болгарская знахарка Вангелия Гуштерова, больше известная как баба Ванга.

GALA Биография
Ивонн Кальман: «Мама жила своей жизнью, отец не мог ничего c этим поделать и очень страдал...» Ивонн Кальман: «Мама жила своей жизнью, отец не мог ничего c этим поделать и очень страдал...»

Интервью с Ивонн Кальман — последним потомком Императора оперетты

Караван историй
Андрей Градов. Мой ангел-хранитель Андрей Градов. Мой ангел-хранитель

Андрей Градов рассказал о родителях и съемках в своих самых известных фильмах

Караван историй
15 мыслей Джима Джармуша 15 мыслей Джима Джармуша

У иконы независимого кино 16 февраля выйдет «Патерсон» — фильм про водителя автобуса, который пишет стихи и долго вглядывается в водопад. GQ поговорил с Джармушем о вдохновении, демографии и технике правильного удара кулаком.

GQ
Audi A5 Audi A5

Положа руку на сердце, мы бы не стали рекомендовать подержанный А5, с каким бы мотором он ни оказался. Родовых достоинств у него хватает, но едва ли они смогут перевесить широчайший спектр проблем, который возникает в процессе эксплуатации.

АвтоМир
Прикладная красота Прикладная красота

Разработчики бьюти-приложений трудятся без сна и выпускают все новые сервисы

Cosmopolitan
Балетный роман Балетный роман

Кшесинская первой среди русских танцовщиц исполнила свои знаменитые 32 фуэте

Дилетант
Арам Мнацаканов Арам Мнацаканов

Как стать лучшим ресторатором Санкт-Петербурга, открыть один из самых успешных итальянских ресторанов в Москве, обзавестись именным заведением в Берлине — и при этом жить исключительно в свое удовольствие.

GQ
Вольфганг Тильманс Вольфганг Тильманс

Проступающая под тонкой кожей вена на шее; двое безмятежно смеющихся друзей; городской пейзаж со снесенным зданием: фотографии Вольфганга Тильманса напоминали ленту инстаграма еще до его появления. Сейчас их автор — один из самых известных современных художников, а сами снимки, которые с 15 февраля можно увидеть на персональной выставке в Тейт Модерн, заставляют смотреть на себя снова и снова.

Numéro
«Старушка с моторчиком» «Старушка с моторчиком»

Героини Татьяны Ивановны Пельтцер, «главной бабушки советского кино», выделялись «озорной жизнестойкостью». Актриса и в жизни была «самой счастливой старухой» – так она сама себя называла. Она действительно умела быть счастливой.

GALA Биография
По моему хотению По моему хотению

Есть ли способ избежать неприятностей в путешествии? Конечно — вам поможет программирование реальности.

GQ
Томная Нега Услады Томная Нега Услады

Юля Маргулис – чирлидерша из хоккейного сериала «Молодежка» на «СТС»

Maxim
Игра года Игра года

Встречайте. Семь лучших игр – по версии «Игромании».

Игромания
10 правил глянцевой журналистики 10 правил глянцевой журналистики

Самый известный главред русского глянца Алена Долецкая

Esquire
Жизнь и удивительные приключения Даниэля Дефо Жизнь и удивительные приключения Даниэля Дефо

Жизнь Даниэля Дефо была, возможно, менее интересной, чем приключения его героя

Maxim
Ура, у нас тестикулы! Ура, у нас тестикулы!

Женщиной быть гораздо сложнее, больнее и опаснее, чем мужчиной

Maxim
Заморская Задорожная Заморская Задорожная

Как познакомиться с девушкой в винотеке, рассказывает Настя Задорожная

Maxim
Мы стро­и­ли, строили… Мы стро­и­ли, строили…

Два года на­зад жур­нал AD вме­сте с бюро “Однушеч­ка” взял­ся за бла­го­тво­ри­тель­ный про­ект и офор­мил квар­ти­ру для вы­пуск­ни­ка дет­ско­го дома. Вот что из это­го вышло.

AD
Mercedes E-Class All-Terrain Mercedes E-Class All-Terrain

Компания из Штутгарта выводит на рынок свой первый универсал повышенной проходимости. Что сможет противопоставить новичок корифеям жанра?

АвтоМир
Жили они долго и счастливо Жили они долго и счастливо

Брак Софи Лорен и Карло Понти называли уникальным, исключительным, самым прочным в истории кинематографа. История знает немало случаев, когда известный продюсер женился на красавице актрисе, по возрасту годящейся ему в дочери. Но Карло и Софи были единственными, кому удалось создать крепкую семью и жить долго и счастливо, как в сказке. Правда, как и в любой сказке, на пути к счастью их ожидали преграды, причем посерьезнее, чем классические козни злых фей.

GALA Биография
Girl Talk. Юлия Никифорова Girl Talk. Юлия Никифорова

День святого Валентина! Подборку сладких парочек вам покажут женские форумы, советы о том, как сохранить отношения, прочитаете в нашей рубрике «Досье», пожаловаться на одиночество можно в фейсбуке. А SNC побалует вас беседой о разводах. На разговор мы вызвали самого длинноногого адвоката Москвы Юлию Никифорову: вторую десятилетку она «разводит» состоятельные рублевские пары. Но и для тех, кто не с Рублевки, тут есть дельные советы.

SNC
Свой путь Свой путь

Умница и красавица Ольга Карпуть продолжает плыть против течения. Пока другие проклинают тьму, сетуя на кризис, владелица замечательного мультибрендового бутика КМ20 зажигает свечу, расширяя бизнес.

L’Officiel
Открыть в приложении