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

И мой сурок со мною И мой сурок со мною

Почему нас захватывает рутина и как из неё вырваться?

Psychologies
Охрана, как в шпионских фильмах: почему расходы на безопасность Цукерберга выросли на 500% Охрана, как в шпионских фильмах: почему расходы на безопасность Цукерберга выросли на 500%

На безопасность Цукерберга и его семьи ежегодно выделяется $10 млн

Forbes
Диалог с молчанием Диалог с молчанием

«Проклятые» вопросы о внеземных цивилизациях и их поиске

Огонёк
Почему жертвы насилия вдруг стали всем о нем рассказывать: мнения психологов Почему жертвы насилия вдруг стали всем о нем рассказывать: мнения психологов

Почему после выхода фильма "Покидая Неверленд" снова начались баталии о насилии

Cosmopolitan
«Сталин знал, что делал, или заблуждался?» — записки из зала после развенчания культа личности «Сталин знал, что делал, или заблуждался?» — записки из зала после развенчания культа личности

XX съезд стал для многих источником смятения и даже паники

Maxim
Хорошо кончается Хорошо кончается

Мир меняется с космической скоростью, и интимная жизнь вместе с ним

Cosmopolitan
Крестовый поход «АндерСона»: зачем детские кафе воюют с Роспотребнадзором Крестовый поход «АндерСона»: зачем детские кафе воюют с Роспотребнадзором

Основательница сети «АндерСон» хочет взыскать с Роспотребнадзора 7 млн рублей

Forbes
Уровень цитирования: бог Уровень цитирования: бог

Самые актуальные библейские цитаты на все случаи жизни

Maxim
«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
Зависимость от бакса. Почему россияне боятся остаться без наличных долларов Зависимость от бакса. Почему россияне боятся остаться без наличных долларов

В чем причина любви россиян к доллару и есть ли реальные альтернативы ему?

Forbes
Министр без портфеля. Как Михаил Абызов столкнулся с прошлым Министр без портфеля. Как Михаил Абызов столкнулся с прошлым

Дело Абызова — это серьезный удар по позициям Дмитрия Медведева

Forbes
Новое платье короля Новое платье короля

Меган Маркл вот-вот начнет задавать тон и в детской моде

Vogue
Почему диктаторские режимы вредны для здоровья Почему диктаторские режимы вредны для здоровья

Исследователи установили, что форма правления влияет на общественное здоровье

Forbes
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
40 лет процветания: истребитель F-16 Fighting Falcon 40 лет процветания: истребитель F-16 Fighting Falcon

Выпуск истребителя F-16 Fighting Falcon продолжается до сих пор

Популярная механика
Как программисты из России ускорили интернет и заработали $670 млн Как программисты из России ускорили интернет и заработали $670 млн

Что привлекает в технологии Nginx ее клиентов

Forbes
Булава предорогая Булава предорогая

Президентская гонка на Украине выходит на финишную прямую

Огонёк
Светлана Немоляева: «Все время думаю о Саше» Светлана Немоляева: «Все время думаю о Саше»

Актриса Светлана Немоляева о тоске по мужу, пенсии и помощи внука

StarHit
Случай Белоусова: как поход бизнесмена во власть закончился уголовным делом Случай Белоусова: как поход бизнесмена во власть закончился уголовным делом

Попытка ареста депутата Госдумы Вадима Белоусова привлекла внимание к делу

Forbes
5 выдающихся книг о Марсе, которые нельзя пропустить 5 выдающихся книг о Марсе, которые нельзя пропустить

Каким люди видели освоение красной планеты в разное время?

Популярная механика
Летающая рыбка. В списке самых дорогих яхт появилась еще одна связанная с Россией лодка Летающая рыбка. В списке самых дорогих яхт появилась еще одна связанная с Россией лодка

Яхта Flying Fox стоимостью около €300-400 млн оказалась связана с Россией

Forbes
«Начальник моложе меня»: как с этим смириться «Начальник моложе меня»: как с этим смириться

Представьте ситуацию: руководителем назначили того, кто ощутимо моложе вас

Psychologies
«Динамика доходов говорит о стагнации». Владимир Мау о реальном состоянии российской экономики «Динамика доходов говорит о стагнации». Владимир Мау о реальном состоянии российской экономики

Интервью с ректором РАНХиГС Владимиром Мау

Forbes
«Прочь» со мнением: о чем «Мы» Джордана Пила — самый обсуждаемый фильм месяца «Прочь» со мнением: о чем «Мы» Джордана Пила — самый обсуждаемый фильм месяца

Новый фильм Джордана Пила и похож, и не похож на «Прочь»

Esquire
Первому игроку Первому игроку

Разбираемся, как воспитать киберспортсмена

Vogue
10 важнейших российских правозащитниц, посвятивших жизнь борьбе за правду 10 важнейших российских правозащитниц, посвятивших жизнь борьбе за правду

Женщины, которые всю жизнь боролись за справедливость

Playboy
Мария Шалаева: «Женщины до сих пор не чувствуют себя на равных с мужчинами» Мария Шалаева: «Женщины до сих пор не чувствуют себя на равных с мужчинами»

Звезда комедии «Любовницы» о том, почему люди решают развестись

Grazia
Про детские как бы игры Про детские как бы игры

Лев Рубинштейн вспоминает, каким был досуг детей до изобретения компьютеров

GQ
Риск на $5 млрд: почему весь мир «приземлил» Boeing Риск на $5 млрд: почему весь мир «приземлил» Boeing

Как Boeing «перемудрил» с улучшением конструкции лайнера 737 MAX

Forbes
Особенные машины: советская школа танкостроения Особенные машины: советская школа танкостроения

Школа танкостроения СССР всегда шла самобытным путем

Популярная механика
Открыть в приложении