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

«Побывать в Эрмитаже — мечта моей жизни» «Побывать в Эрмитаже — мечта моей жизни»

Интервью с основательницей культурного фонда Alda Fendi — Esperimenti

Огонёк
Глоток энергии Глоток энергии

Как «подзарядить батарейку» после затяжной зимы, не отходя от холодильника

Vogue
«Эволюция должна иметь направленность» «Эволюция должна иметь направленность»

Неожиданный подход к изучению ДНК

Огонёк
Что нельзя делать в самолете? Чеклист из 11 пунктов (ради твоего же блага) Что нельзя делать в самолете? Чеклист из 11 пунктов (ради твоего же блага)

Ты же не хочешь лишних проблем?

Playboy
Чудо-остров Чудо-остров

Ирина Безрукова об участии в шоу «Последний герой. Актёры против экстрасенсов»

OK!
Звездная качалка: будь крутой, как Капитан Марвел! Праздничная тренировка для читательниц MAXIM Звездная качалка: будь крутой, как Капитан Марвел! Праздничная тренировка для читательниц MAXIM

Упражнения сильной и независимой Капитан Марвел

Maxim
Бран Старк рассказывает, чем закончится «Игра престолов» Бран Старк рассказывает, чем закончится «Игра престолов»

Айзек Хемпстед-Райт рассказал о том, как проходили съемки «Игры престолов»

GQ
11 странных профессий звезд в прошлом (спойлер: Майли Сайрус — сборщица трусов) 11 странных профессий звезд в прошлом (спойлер: Майли Сайрус — сборщица трусов)

Ты стесняешься своей работы? Некоторые звезды тоже это делали

Playboy
«Любовь ее будет длиться вечно»: история эротоманки «Любовь ее будет длиться вечно»: история эротоманки

Безумная страсть и запретная любовь могут вызвать сильнейший душевный разлад

Psychologies
Ограниченный местом в истории. Почему Назарбаев решил уйти Ограниченный местом в истории. Почему Назарбаев решил уйти

Назарбаев ушел, чтобы остаться, — и в первую очередь в истории

Esquire
5 признаков, что вы не интроверт, а социально тревожный человек 5 признаков, что вы не интроверт, а социально тревожный человек

Интроверсию часто ошибочно принимают за социальную тревогу

Psychologies
Где стоит есть блины всю масленичную неделю Где стоит есть блины всю масленичную неделю

Классика и гибриды в московских ресторанах

Vogue
Самые щедрые миллиардеры за пределами США Самые щедрые миллиардеры за пределами США

Кто из богатейших бизнесменов отдал больше всего денег на благотворительность

Forbes
Другая Африка Другая Африка

Путешествие по Эфиопии

The Rake
Эндшпиль престолов Эндшпиль престолов

14 апреля стартует финальный сезон «Игры престолов»

Maxim
Новая глава Новая глава

Сиенна Миллер официально представила нового бойфренда!

Grazia
Как беспорядок влияет на наше поведение и аппетит? Как беспорядок влияет на наше поведение и аппетит?

Что же с нами происходит, когда мы живем в хаосе

Psychologies
Жу Монтвилайте: Жу Монтвилайте:

Режиссер и cоосновательница компании Rise Entertainment Жу Монтвилайте

Cosmopolitan
По образу и подобию. Кому можно доверить франшизу своего бизнеса По образу и подобию. Кому можно доверить франшизу своего бизнеса

О бизнесменах, с которыми договор франшизы лучше заключать с осторожностью

Forbes
«Я не только мать, но и жена, а муж об этом забыл…» «Я не только мать, но и жена, а муж об этом забыл…»

Рождение долгожданного первенца меняет жизнь пары, и не всегда к лучшему

Psychologies
Сильной рукой Сильной рукой

Женщины преуспели в искусстве лепки и отливки не хуже мужчин

Robb Report
Показать класс! Показать класс!

О рецептах для вдохновения и грандиозных профессиональных планах Марка Стаценко

OK!
В США обнародовали основные итоги расследования Мюллера В США обнародовали основные итоги расследования Мюллера

Спецпрокурор Мюллер установил факт вмешательства России в выборы США

Forbes
Будущее — в дороге: 10 впечатляющих концепт-каров Женевского автосалона Будущее — в дороге: 10 впечатляющих концепт-каров Женевского автосалона

Самые интересные концепты Женевского автосалона 2019 года

Forbes
Где живут миллиардеры? 10 городов с наибольшим числом богатейших людей планеты. Рейтинг Forbes Где живут миллиардеры? 10 городов с наибольшим числом богатейших людей планеты. Рейтинг Forbes

Топ-10 городов, в которых проживает наибольшее число миллиардеров

Forbes
Снежинки, серферы и социальные дети Снежинки, серферы и социальные дети

Насколько современная молодежь приспособлена к труду?

Огонёк
Сама нежность Сама нежность

Лёгкий, женственный, элегантный, но при этом харизматичный интерьер

SALON-Interior
Дорога в никуда Дорога в никуда

Чем обернулся проект строительства скоростной железной дороги в Калифорнии

Forbes
Обзор игры Kingdom Hearts 3: милая ролевая для PS4 Обзор игры Kingdom Hearts 3: милая ролевая для PS4

Несмотря на всю няшность игры, Kingdom Hearts 3 оказалась довольно сложной RPG

CHIP
Страх и трепет православного патриота Страх и трепет православного патриота

Размышления над книгой протоиерея Андрея Кордочкина

Эксперт
Открыть в приложении