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

Бактерии наносят ответный удар Бактерии наносят ответный удар

В смертельно опасной устойчивости микробов к антибиотикам виновата эволюция

National Geographic
“Закатать в асфальт” с Мэлом Гибсоном: взгляд из прошлого века на наши проблемы “Закатать в асфальт” с Мэлом Гибсоном: взгляд из прошлого века на наши проблемы

“Закатать в асфальт” — старомодный полицейский боевик о самых насущных темах

Esquire
Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты Как кофеин влияет на мозг и тело: неожиданные факты

Исследования выявили ряд интересных фактов, связанных с кофеином

Psychologies
Интернет на евроконтроле Интернет на евроконтроле

Защита интересов граждан и ценностей демократии от цифровой индустрии

Огонёк
Сальма Хайек о борьбе с расизмом и женской свободе Сальма Хайек о борьбе с расизмом и женской свободе

Политика Трампа, объективация женщин — для актрисы нет запретных тем

Vogue
Марк Хэмилл: «Дорогой мистер Хэмилл, думаю, что от вас воняет. Не могли бы вы уже поскорее умереть?» Марк Хэмилл: «Дорогой мистер Хэмилл, думаю, что от вас воняет. Не могли бы вы уже поскорее умереть?»

Второй сезон «Падения ордена» покажет самые жестокие и мрачные времена

Maxim
Ирина Понаровская. Возвращение Ирина Понаровская. Возвращение

Интервью с Ириной Понаровской

Караван историй
На чистую воду. Почему тарифы на услуги ЖКХ завышены На чистую воду. Почему тарифы на услуги ЖКХ завышены

Россияне давно и существенно переплачивают за услуги ЖКХ

Forbes
Тайное становится явным Тайное становится явным

Елка представляет свое альтер эго ЯАVЬ

Vogue
Великие хиты, придуманные за пару минут Великие хиты, придуманные за пару минут

Ты слышал эти песни тысячи раз, но знал ли, что они были написаны наспех?

Maxim
На пороге бессмертия. Когда люди поверят, что могут жить по 300 лет, и что это изменит На пороге бессмертия. Когда люди поверят, что могут жить по 300 лет, и что это изменит

Философия жизни поменяется, как только люди поймут, что могут жить не по 75 лет

Forbes
Ла-Ла Ленд Italiano Ла-Ла Ленд Italiano

Алексей Воробьёв продолжает расширять географию своего творчества

OK!
Крым как остров Крым как остров

5 лет: Как меняются образы крымской жизни

Русский репортер
«Почему я не хочу замуж»: 7 историй от первого лица «Почему я не хочу замуж»: 7 историй от первого лица

Не все девушки мечтают о принце на белом коне и пышной свадьбе

Psychologies
Supra возрожденная Supra возрожденная

Японская классика возвращается спустя 17 лет и говорит теперь на немецком

Quattroruote
Кто такие функциональные алкоголики Кто такие функциональные алкоголики

Будьте осторожны, в обществе развивается культ алкоголя

Psychologies
Технологии — в каждый гардероб: как мода techwear меняет нашу жизнь к лучшему Технологии — в каждый гардероб: как мода techwear меняет нашу жизнь к лучшему

Слово «комфорт», сказанное в отношении гардероба, перестало быть ругательным

Esquire
От авитаминоза до аллергии: как устоять перед весенними напастями? От авитаминоза до аллергии: как устоять перед весенними напастями?

Какие опасности таит весна для будущих мам

9 месяцев
«Дорогой дневник»: психотерапевт, который всегда под рукой «Дорогой дневник»: психотерапевт, который всегда под рукой

Письменные практики помогают нам лучше разобраться в собственных чувствах

Psychologies
В Швейцарии представили самую дорогую банкноту Европы В Швейцарии представили самую дорогую банкноту Европы

Швейцарский национальный банк представил купюру в 1000 франков нового образца

National Geographic
«Моя жизнь ужасна!» Прочтите это, чтобы убедиться в обратном «Моя жизнь ужасна!» Прочтите это, чтобы убедиться в обратном

Самое время сделать паузу и вспомнить все хорошее, что с вами случалось

Psychologies
Правила жизни Кита Флинта Правила жизни Кита Флинта

Правила жизни музыканта, фронтмена группы The Prodigy Кита Флинта

Esquire
Правь, Британия! Правь, Британия!

Выставка «Кристиан Диор, кутюрье мечты» чествует французского модельера

Grazia
Связанные одной трубой. Помогут ли украинские выборы решить газовый спор Связанные одной трубой. Помогут ли украинские выборы решить газовый спор

Вне зависимости от исхода выборов России и Украине придется договариваться

Forbes
Василий Поздышев: «Человеку из списка Forbes очень трудно признать, что он банкрот» Василий Поздышев: «Человеку из списка Forbes очень трудно признать, что он банкрот»

Недочеты, допущенные во время первого применения механизма оздоровления банков

Forbes
10 оригинальных подарков к 8 марта: женщины будут в восторге 10 оригинальных подарков к 8 марта: женщины будут в восторге

Десяток идей для оригинального презента к Международному женскому дню

Популярная механика
Ухожу в декрет! Ухожу в декрет!

Как вести семейный бюджет, чтобы избежать финансовых проблем в декрете

Лиза
Персиковый жилет Supreme и Stone Island можно носить в любом возрасте Персиковый жилет Supreme и Stone Island можно носить в любом возрасте

Вы оказались на границе двух вселенных – хайпбистов и Анатолия Вассермана

GQ
«Smart regulation» как основная концепция развития отрасли торговли «Smart regulation» как основная концепция развития отрасли торговли

Мнение Сергея Белякова, Председателя Президиума АКОРТ

Forbes
Именем короля Именем короля

Что же скрыто среди тысячи слоев «Наполеона»

Добрые советы
Открыть в приложении