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

Богатыри Невы Богатыри Невы

Плацдарм в два квадратных километра под Ленинградом как зеркало русского духа

Эксперт
Удачно вышла: как выглядят первые жены Плющенко, Баскова и других звезд Удачно вышла: как выглядят первые жены Плющенко, Баскова и других звезд

О тех, кто был рядом со знаменитыми мужчинами до того, как они прославились

Cosmopolitan
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Искусственное вскармливание: основные правила Искусственное вскармливание: основные правила

Как подобрать смесь, чтобы у малыша не возникло проблем со здоровьем?

9 месяцев
Пламенный мотор. Как мотивировать сотрудников на выполнение рутинной работы Пламенный мотор. Как мотивировать сотрудников на выполнение рутинной работы

Как сделать однообразные операции менее скучными

Forbes
Я буду в твоей голове Я буду в твоей голове

Мария Лопатова выучилась на доктора

Tatler
15 важных вопросов о здоровье и питании 15 важных вопросов о здоровье и питании

Врач тибетской медицины Тимур Каримов отвечает на вопросы о здоровье

Yoga Journal
Новая экономика 8 марта. Как интернет-компании зарабатывают на женском празднике Новая экономика 8 марта. Как интернет-компании зарабатывают на женском празднике

Какую роль играет женский день для интернет-бизнеса

Forbes
Давай останемся друзьями Давай останемся друзьями

Встреча Ким Чен Ына и Дональда Трампа во Вьетнаме формально завершилась провалом

Эксперт
Секреты воспитания успешных детей Секреты воспитания успешных детей

Что такое стратегическое воспитание и почему важно научить ребенка рано читать

Psychologies
Половые инфекции: выявляем и обезвреживаем Половые инфекции: выявляем и обезвреживаем

Как правильно обследоваться на наличие ИППП перед зачатием

9 месяцев
Toyota Corolla. Младшая сестра Toyota Corolla. Младшая сестра

Toyota Corolla со сменой поколения существенно преобразилась

АвтоМир
8 возможных причин, почему ты все время потеешь (все может быть не так просто) 8 возможных причин, почему ты все время потеешь (все может быть не так просто)

Советуем разобраться, в чем же дело

Playboy
Легендарные сумки Chanel, созданные Карлом Лагерфельдом Легендарные сумки Chanel, созданные Карлом Лагерфельдом

От классических и практичных до самых безумных и забавных сумок

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

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

АвтоМир
Подход к отходам Подход к отходам

Как оренбургский бизнес научился зарабатывать на раздельном сборе мусора

РБК
5 пугающих вещей, которые искусственный интеллект научился делать сам 5 пугающих вещей, которые искусственный интеллект научился делать сам

Стоит ли нам бояться искусственного интеллекта

Playboy
Вижу цель – иду к ней! Вижу цель – иду к ней!

Своими мыслями делится Арина Данилова, певица и видеоблогер

Grazia
Где искать омега-3? Где искать омега-3?

Принимать золотистые капсулы у многих вошло в привычку

Лиза
Что мы знаем о стиле нового возлюбленного Моники Беллуччи? Что мы знаем о стиле нового возлюбленного Моники Беллуччи?

Николя Лефевр выглядит как настоящий художник

GQ
7 видов спорта, которыми бизнесмены занимаются ради связей и статуса 7 видов спорта, которыми бизнесмены занимаются ради связей и статуса

Выиграл партию — заключил контракт

Playboy
Как обезвредить неприятности Как обезвредить неприятности

Мелкие неурядицы действуют на нервы и отнимают энергию

Psychologies
Трое смелых: сразу несколько компаний запланировали IPO на Московской бирже в 2019 году Трое смелых: сразу несколько компаний запланировали IPO на Московской бирже в 2019 году

Провести IPO на Московской бирже в 2019 году собрались целых три компании

Forbes
Двери открываются Двери открываются

Московское метро: античные храмы, целые библиотеки, роскошь и хай-тек

GQ
Youtube обновил правила показа рекламы: пострадали Дудь и Парфенов Youtube обновил правила показа рекламы: пострадали Дудь и Парфенов

Выпуски «вДудя» и «Намедни» были заблокированы без предупреждения авторов

Forbes
9 признаков того, что ты нарцисс: чеклист для тех, кто любит себя больше жизни 9 признаков того, что ты нарцисс: чеклист для тех, кто любит себя больше жизни

Сейчас ты поймешь, здоровая ли это самооценка или расстройство личности

Playboy
Ледяной кулак Ледяной кулак

«Неубиваемая» морская база внутри плавучего айсберга

Популярная механика
5 вопросов о гастрите 5 вопросов о гастрите

Какие стереотипы о гастрите крепко сидят в наших головах

Лиза
Сможет ли Илон Маск выпускать миллион Tesla Model Y в год? Сможет ли Илон Маск выпускать миллион Tesla Model Y в год?

Недавно намерения выпускать электромобиль миллионными тиражами вызывали улыбку

Forbes
Экзамен для самой себя Экзамен для самой себя

Ангелина Стречина возглавляет рейтинг перспективных актрис российского кино

OK!
Открыть в приложении