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

Ястребиная верность Ястребиная верность

В США умер сенатор-республиканец Джон Маккейн

Огонёк
Трое смелых: сразу несколько компаний запланировали IPO на Московской бирже в 2019 году Трое смелых: сразу несколько компаний запланировали IPO на Московской бирже в 2019 году

Провести IPO на Московской бирже в 2019 году собрались целых три компании

Forbes
Пар коромыслом Пар коромыслом

Чего ждать пользователям электронных сигарет?

Огонёк
Платья 1930-х годов — многообещающий тренд красных дорожек Платья 1930-х годов — многообещающий тренд красных дорожек

Вырезы на спине, струящиеся ткани и декольте обожают дизайнеры и знаменитости

Vogue
Как исцелить человека с помощью хитина краба: чудеса 3D-печати Как исцелить человека с помощью хитина краба: чудеса 3D-печати

Ученые создали биосовместимые структуры на основе хитина панцирей крабов

Популярная механика
Как проверить монитор на битые пиксели и все починить Как проверить монитор на битые пиксели и все починить

Как проверить монитор на битые пиксели программным способом

CHIP
Кто свободен Кто свободен

Иляна Эрднеева обсудила с Сергеем Светлаковым палитру современного юмора

Glamour
Новый хозяин «Массандры». Что ждет легендарный бренд после приватизации Новый хозяин «Массандры». Что ждет легендарный бренд после приватизации

Будущее самой яркой жемчужины из наследия князя Льва Голицына

Forbes
От малинового пиджака до куртки Элджея: эволюция стиля Стаса Михайлова От малинового пиджака до куртки Элджея: эволюция стиля Стаса Михайлова

Vetements и Balenciaga добрались и до главного сердцееда

Cosmopolitan
Youtube обновил правила показа рекламы: пострадали Дудь и Парфенов Youtube обновил правила показа рекламы: пострадали Дудь и Парфенов

Выпуски «вДудя» и «Намедни» были заблокированы без предупреждения авторов

Forbes
Узы бизнеса. Как измерить семейные ценности в миллиардах долларов Узы бизнеса. Как измерить семейные ценности в миллиардах долларов

Семейные узы могут быть использованы как для защиты бизнеса, так и во вред ему

Forbes
Мастера Богатырёвы Мастера Богатырёвы

Икона из Верх-Нейвинска: с четырьмя сюжетами, вся покрытая трещинами

Дилетант
Машины рулят людьми Машины рулят людьми

В принятии важных решений все чаще участвуют алгоритмы машинного обучения

GQ
Полугусеничные автомобили: хороший старт и скромный финиш Полугусеничные автомобили: хороший старт и скромный финиш

В начале ХХ века никто не сомневался в перспективах полугусеничной техники

Популярная механика
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
Индюшатина, сэр: 5 крутых инди-игр в 3D Индюшатина, сэр: 5 крутых инди-игр в 3D

Игры с неповторимой атмосферой

CHIP
Ценные кадры Ценные кадры

Почему женственность, семья и желание помогать никогда не выйдут из моды

Grazia
Лав Ю Лав Ю

Актриса Юлия Хлынина покоряет мир

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
9 продуктов, которые полезнее, чем кажутся 9 продуктов, которые полезнее, чем кажутся

Какие продукты незаслуженно занесены в черный список?

9 месяцев
Эликсир молодости Эликсир молодости

Чего ждать от отношений, в которых партнер значительно младше тебя

Лиза
Пачки, кремовые оттенки и другие женственные тренды весны 2019 Пачки, кремовые оттенки и другие женственные тренды весны 2019

Десяток модных направлений нового сезона

Cosmopolitan
«Полковнику никто не пишет»: что делать, если нет друзей «Полковнику никто не пишет»: что делать, если нет друзей

Печально, когда нет друзей. Почему так происходит и можно ли что-то изменить?

Psychologies
Никогда не был фанатом бега? Мы переубедим: вот 10 незаменимых плюсов бега Никогда не был фанатом бега? Мы переубедим: вот 10 незаменимых плюсов бега

Бег — это ништяк, который поможет тебе прокачать своё здоровье

Playboy
Цветы, совы или горох? Самые женственные принты весны и как их носить Цветы, совы или горох? Самые женственные принты весны и как их носить

Арина Яганова предлагает готовые решения для весеннего гардероба

Cosmopolitan
Плохо себя чувствую при изменении погоды... Плохо себя чувствую при изменении погоды...

Можно ли победить метеозависимость?

9 месяцев
Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого Феномен абсолютного зла, или почему третий сезон «Настоящего детектива» получился не хуже первого

На HBO завершился третий сезон «Настоящего детектива»

Esquire
МиГ-25: непревзойденный король неба МиГ-25: непревзойденный король неба

Характеристики МиГ-25 до сих пор поражают воображение

Популярная механика
Ник Вуйчич: «Я должен поддерживать и вдохновлять людей» Ник Вуйчич: «Я должен поддерживать и вдохновлять людей»

Он сумел стать счастливым и теперь считает необходимым делать счастливыми других

Psychologies
Райан Рейнольдс делится секретами ухода за собой Райан Рейнольдс делится секретами ухода за собой

Что лежит в косметичке Райана Рейнольдса

GQ
Открыть в приложении