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

Кризис нежного возраста. 7 советов родителям подростка Кризис нежного возраста. 7 советов родителям подростка

Как помочь подростку справиться с трудными ситуациями в школе и дома

СНОБ
От спроса к предложению От спроса к предложению

В 2018 году обозначился поворот в направлении экономики предложения

Forbes
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
5 страшных мифов о детском балете, в которые пора перестать верить 5 страшных мифов о детском балете, в которые пора перестать верить

Живущий по своим законам мир балета скрыт от глаз посторонних и окутан мифами

Psychologies
Кнут вместо пряника. Давид Якобашвили о том, почему только 2% россиян хотят заниматься бизнесом Кнут вместо пряника. Давид Якобашвили о том, почему только 2% россиян хотят заниматься бизнесом

15 лет назад в бизнесе было больше анархии, но и больше креатива

Forbes
Что такое психический иммунитет и 7 способов его повысить (и жить спокойно) Что такое психический иммунитет и 7 способов его повысить (и жить спокойно)

Психический иммунитет важен так же, как и обычный

Playboy
Никита Кукушкин: «Атеистов не бывает, каждый во что-то верит» Никита Кукушкин: «Атеистов не бывает, каждый во что-то верит»

Никита Кукушкин – о религии, тирании, судебных процессах и новом спектакле

GQ
Ирина Богачева Ирина Богачева

Меццо-сопрано номер один Ленинграда 1970–1980-х встречает свое 80-летие на сцене

Собака.ru
Темная сторона Tinder: 6 признаков, что ты общаешься с мошенником Темная сторона Tinder: 6 признаков, что ты общаешься с мошенником

Кто предупрежден — тот вооружен.

Playboy
«Все будет по-моему!» А если нет? «Все будет по-моему!» А если нет?

Чем непомерно высокая планка отличается от высоких стандартов

Psychologies
Без конвоя Без конвоя

Калифорнийский стартап строит грузовые дроны для полетов на все континенты

Популярная механика
Тельняшки в кино: краткая история Тельняшки в кино: краткая история

Как полоски носят Лиз Тейлор, Брижит Бардо и Одри Тоту на экране

Vogue
Зеленые воротнички Зеленые воротнички

Как корпорации заботятся об окружающей среде

РБК
Человек-проблема международного масштаба: куда собрался Конор Макгрегор? Человек-проблема международного масштаба: куда собрался Конор Макгрегор?

Конор Макгрегор объявил об уходе из спорта

Esquire
Как правильно выбрать кальян? Полезный гид со всеми нюансами Как правильно выбрать кальян? Полезный гид со всеми нюансами

Как найти кальян, который не стыдно будет достать и приятно покурить?

Playboy
$1,5 млрд с картинки: зачем идет на биржу «любимая соцсеть американских мамочек» Pinterest $1,5 млрд с картинки: зачем идет на биржу «любимая соцсеть американских мамочек» Pinterest

«Визуальная» соцсеть Pinterest хочет стать публичной

Forbes
Неудачный маркетинг: как Дональд Трамп обеднел на посту президента США Неудачный маркетинг: как Дональд Трамп обеднел на посту президента США

Правда ли, что Трамп участвовал в президентских выборах ради «маркетинга»

Forbes
Власть народа. Рядовые сотрудники Google требуют представительства в совете директоров Власть народа. Рядовые сотрудники Google требуют представительства в совете директоров

Сотрудники Google вновь заговорили о нерешенных проблемах в компании

Forbes
Создатель Всемирной паутины — о том, почему нельзя откладывать создание единого договора об использовании интернета Создатель Всемирной паутины — о том, почему нельзя откладывать создание единого договора об использовании интернета

Перевод открытого письма сэра Тима Бернерса-Ли, придумавшего Всемирную паутину

Esquire
Светлана Немоляева: У меня есть правило: я должна держать себя в форме Светлана Немоляева: У меня есть правило: я должна держать себя в форме

Интервью со Светланой Немоляевой

Лиза
Проблемный бакс. Почему опасно хранить сбережения в наличных долларах Проблемный бакс. Почему опасно хранить сбережения в наличных долларах

Какие проблемы могут возникнуть у россиян, которые хранят сбережения в долларах

Forbes
Как помочь ребенку справиться с тяжелым стрессом Как помочь ребенку справиться с тяжелым стрессом

Все мы, взрослые, привыкли так или иначе справляться со стрессом

Psychologies
Клава Кока: Клава Кока:

Клава Кока рассказала о своей номинации в Kids’ Choice Awards 2019

Cosmopolitan
Прожектор Shortparis Прожектор Shortparis

Встреча в фуд-корте с главной авангардной группой поколения Shortparis

Esquire
Летающий самоучка Летающий самоучка

К 120-летию журнала — о его герое и авторе — Константине Арцеулове

Огонёк
Какой видеорегистратор лучше купить: рейтинг моделей-2019 Какой видеорегистратор лучше купить: рейтинг моделей-2019

Видеорегистраторы с хорошим качеством записи даже при недостатке света

CHIP
1001 обязанность: как не дать делам себя поглотить 1001 обязанность: как не дать делам себя поглотить

Иногда кажется, что дел слишком много, а времени в сутках слишком мало

Psychologies
Деревянный Кремль Деревянный Кремль

Так, как Владимир Клавихо-Телепнев, Москву еще не снимал никто

GQ
Трамп оправдан, Россия — нет. Чего ждать от «второго сезона» российского досье Трамп оправдан, Россия — нет. Чего ждать от «второго сезона» российского досье

Президент США попал под подозрение в мае 2017 года

Forbes
Маска обвинили в нарушении условий урегулирования спора о мошенничестве Маска обвинили в нарушении условий урегулирования спора о мошенничестве

SEC увидела недобросовестность Илона Маска в его твите

Forbes
Открыть в приложении