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

Чем пахнет космос: космическое обоняние Чем пахнет космос: космическое обоняние

Как ощущаются запахи в космосе, и чем вообще этот самый космос пахнет?

Популярная механика
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
Глава 3: Нью-Йорк и Чикаго Глава 3: Нью-Йорк и Чикаго

– Вы гангстеры? – Нет. Мы русские

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

Чем непомерно высокая планка отличается от высоких стандартов

Psychologies
У мужа появилась другая… У мужа появилась другая…

Что делать, если ты узнала об измене мужа?

Лиза
Где есть блины в Москве Где есть блины в Москве

Рестораны готовы к масленичной неделе

Forbes
Питаемся правильно: как выбрать блок питания для компьютера Питаемся правильно: как выбрать блок питания для компьютера

Написали для вас несложную шпаргалку, как выбрать блок питания для компьютера

CHIP
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
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
Сейчас я могу делать то, что мне действительно нравится Сейчас я могу делать то, что мне действительно нравится

Актриса Светлана Антонова мечтает открыть семейную кондитерскую

Добрые советы
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
Юлечка, не сдавайся! Юлечка, не сдавайся!

Пожелания здоровья и скорейшего возвращения на сцену красавице нашей эстрады

StarHit
Будущее бремя Будущее бремя

Почему в XXI веке футурология – грустная наука

Esquire
4 странных способа предсказать погоду (и они работают!) 4 странных способа предсказать погоду (и они работают!)

Против всякой логики — это работает!

Playboy
Укрепление рубля после решения ФРС продлится недолго Укрепление рубля после решения ФРС продлится недолго

В долгосрочной перспективе внешние риски перевесят временный позитив

Forbes
Папины дочки: 10 богатейших женщин мира Папины дочки: 10 богатейших женщин мира

Среди самых обеспеченных женщин мира по версии Forbes — новый лидер

Forbes
Цифровая фобия. Что пугает россиян в искусственном интеллекте Цифровая фобия. Что пугает россиян в искусственном интеллекте

Интернет-пользователи не верят в справедливость искусственного интеллекта

Forbes
Снимаем шляпу! Снимаем шляпу!

Звезда нового сериала «Мылодрама» Янина Мелехова

Maxim
«К этому нельзя подготовить» «К этому нельзя подготовить»

Мир готовится к полету человека на Марс

Огонёк
Два лучших подарка, которые отец может преподнести дочери Два лучших подарка, которые отец может преподнести дочери

Материальные блага хороши, но сами по себе они не сделают дочку счастливой

Psychologies
В плену стереотипов. Почему банки дают чат-ботам женские имена В плену стереотипов. Почему банки дают чат-ботам женские имена

Виртуального помощника, представленного Ubank, зовут Миа

Forbes
Как вести себя на первом свидании и о чем говорить? 11 правил успеха Как вести себя на первом свидании и о чем говорить? 11 правил успеха

Как вести себя на первом свидании? 12 дельных советов

Playboy
Mazda3: Пока держится Mazda3: Пока держится

Второе поколение Mazda3 нас слегка усыпило беспроблемностью

АвтоМир
Как найти девушку для серьезных отношений и брака: подробное руководство Как найти девушку для серьезных отношений и брака: подробное руководство

Где познакомиться с девушкой для серьезных отношений

Playboy
Будущее за электричеством Будущее за электричеством

Об ответственном потреблении и технологиях, которые изменят авиацию

Robb Report
Светлана Ганнушкина: «Приходится быть оптимистом» Светлана Ганнушкина: «Приходится быть оптимистом»

Почему «Гражданское содействие» — гордость России, а не иноагент

Русский репортер
Ятрогения Ятрогения

Невролог-эпилептолог Никита Жуков о том, что такое ятрогения

Maxim
Как спорить с девушкой и обойтись без жертв с обеих сторон? 8 пунктов без шуток Как спорить с девушкой и обойтись без жертв с обеих сторон? 8 пунктов без шуток

Главное — это, конечно, перестать быть бараном

Playboy
Мини-пиги и мини-тигры: откуда берутся уменьшенные версии больших животных Мини-пиги и мини-тигры: откуда берутся уменьшенные версии больших животных

Тысячелетиями люди занимались селекцией животных

Популярная механика
Секреты воспитания успешных детей Секреты воспитания успешных детей

Что такое стратегическое воспитание и почему важно научить ребенка рано читать

Psychologies
Открыть в приложении