«На самом деле наша галактика очень пыльная»

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 и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Почему падает «яблоко» Почему падает «яблоко»

Как глобальное падение спроса на смартфоны подрывает перспективы Apple

Эксперт, декабрь'18
Самая грандиозная подворотня мира Самая грандиозная подворотня мира

Тайные закоулки Венеции, которые поэт Иосиф Бродский открывал только близким

Story, апрель'19
На фоне Пушкина На фоне Пушкина

Не пора ли подводить итоги отечественной словесности

Огонёк, июнь'19
Перекрестный вопрос Перекрестный вопрос

Как избежать наказания за остановку на «вафельнице»

АвтоМир, март'19
Культ личности. Почему России и Китаю важна власть Назарбаева Культ личности. Почему России и Китаю важна власть Назарбаева

Президент Казахстана ушел с поста, но лишь укрепил свою власть

Forbes, март'19
От спроса к предложению От спроса к предложению

В 2018 году обозначился поворот в направлении экономики предложения

Forbes, апрель'19
Села лицом к стене? Ты ей нравишься! 6 нескучных признаков ее симпатии Села лицом к стене? Ты ей нравишься! 6 нескучных признаков ее симпатии

Как понять, что девушка тобой заинтересовалась

Playboy, март'19
Цифровое кадровое решение Цифровое кадровое решение

Минтруд начнет тестировать внедрение электронного документооборота

РБК, март'19
Красиво жить не запретишь Красиво жить не запретишь

Декоратор Майлз Редд отстаивает право своих заказчиков на жизнь в роскоши

AD, апрель'19
10 молодых журналистов, за которыми нужно следить в 2019 году 10 молодых журналистов, за которыми нужно следить в 2019 году

Третий год подряд редакция Esquire рассказывает о десяти молодых журналистах

Esquire, март'19
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, март'19
Абдельазиза Бутефлику оставили правящие силы Абдельазиза Бутефлику оставили правящие силы

Ближайший сторонник президента Алжира призвал его уйти в отставку

РБК, март'19
Предложение без плана передачи Предложение без плана передачи

Три вопроса о возможности разрешения российско-японского территориального спора

РБК, март'19
Тайное оружие Тайное оружие

Из каких ингредиентов могла бы получиться «бомба любви» Владимира Мирзоева

Story, апрель'19
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, март'19
Почему так тяжело смириться с потерей домашних животных Почему так тяжело смириться с потерей домашних животных

Век питомцев гораздо короче человеческого, и терять их невыносимо горько

Psychologies, март'19
Детям виднее Детям виднее

Детский канал Nickelodeon вот уже 32-й раз вручил награды Kids’ Choice Awards

OK!, март'19
Редкие практики Редкие практики

Сравнительный тест Kia Ceed SW и Ford Focus

АвтоМир, март'19
Как страшно было находиться на судне «Викинг Скай»: 21 фото и видео от пассажиров Как страшно было находиться на судне «Викинг Скай»: 21 фото и видео от пассажиров

Сейчас уже все пришло в норму и лайнер прибыл в порт. Но всем было страшно

Playboy, март'19
Красочная война Красочная война

В 2018 году сборная России ударно выступила в самой неожиданной дисциплине

Популярная механика, апрель'19
Что надо знать про Фрэнсиса Бэкона и Люсьена Фрейда, прежде чем идти в Пушкинский музей Что надо знать про Фрэнсиса Бэкона и Люсьена Фрейда, прежде чем идти в Пушкинский музей

Как устроена выставка «Фрэнсис Бэкон, Люсьен Фрейд и Лондонская школа»

Forbes, март'19
Квартира от ЦБ Квартира от ЦБ

«Дом.РФ» готовится потеснить сервисы по подбору и покупке недвижимости

Эксперт, март'19
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy, март'19
Что будет, если молчать 7 дней? Рассказываем только правду Что будет, если молчать 7 дней? Рассказываем только правду

Ты разучишься говорить! Шутка

Playboy, март'19
Mazda3: Пока держится Mazda3: Пока держится

Второе поколение Mazda3 нас слегка усыпило беспроблемностью

АвтоМир, март'19
Светлана Степанковская. Очень мобильная блондинка Светлана Степанковская. Очень мобильная блондинка

Интервью со Светланой Степанковской

Караван историй, апрель'19
Не доводи до предела Не доводи до предела

Как помочь подростку разобраться в самом себе и уберечь его от ошибок

Лиза, март'19
15 бизнесменов, изменивших представление о России. Рейтинг Forbes 15 бизнесменов, изменивших представление о России. Рейтинг Forbes

Предприниматели-визионеры, построившие бизнес с нуля и изменившие жизнь России

Forbes, март'19
9 признаков, что ты проводишь в спортзале слишком много времени (а не надо) 9 признаков, что ты проводишь в спортзале слишком много времени (а не надо)

Сигналы избыточных тренировок

Playboy, март'19
В Японии — новый император. Как японцы это отпразднуют? В Японии — новый император. Как японцы это отпразднуют?

Японский парламент решает, нужны ли стране десятидневные каникулы в мае

Forbes, март'19