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

Считать от МРОТ Считать от МРОТ

Оплату труда учителей ждет реформа

Огонёк
Судьбы реформаторов. Что стало с «агрессивной и ударной» командой Чубайса из РАО ЕЭС Судьбы реформаторов. Что стало с «агрессивной и ударной» командой Чубайса из РАО ЕЭС

Как сложились судьбы команды Анатолия Чубайса

Forbes
Даже если вам немного за 30 Даже если вам немного за 30

Как построить отношения и найти свою половинку в зрелом возрасте

Psychologies
Возвращение в реальность. Почему ранчо Майкла Джексона подешевело втрое Возвращение в реальность. Почему ранчо Майкла Джексона подешевело втрое

«Звездные» ранчо оказались сильно переоценены

Forbes
Страх как система Страх как система

Как охранительство стало национальной идеей России

Огонёк
«Кучу фильмов сожгли в топке» «Кучу фильмов сожгли в топке»

Чем опасен государственный протекционизм в кино

Огонёк
Как нужно мыть мужские волосы? Ответы на 9 главных вопросов, которые спасут ваши головы Как нужно мыть мужские волосы? Ответы на 9 главных вопросов, которые спасут ваши головы

Как выбрать шампунь? Как часто нужно мыть волосы? Нужен ли кондиционер?

Playboy
Дэниел Ли о работе креативным директором Bottega Veneta Дэниел Ли о работе креативным директором Bottega Veneta

Дизайнер Дэниел Ли о своём подходе к работе и отношении к моде

Vogue
Экзамен для самой себя Экзамен для самой себя

Ангелина Стречина возглавляет рейтинг перспективных актрис российского кино

OK!
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
Взломай меня (если сможешь) Взломай меня (если сможешь)

Нужен ли биохакинг тебе?

Cosmopolitan
Таймлайн: эволюция методов обращения с мусором от Средневековья до 2019 года Таймлайн: эволюция методов обращения с мусором от Средневековья до 2019 года

Как люди веками боролись с мусором — и какие у нас есть варианты

Esquire
Слабая позиция. Почему женщины зарабатывают меньше мужчин Слабая позиция. Почему женщины зарабатывают меньше мужчин

Гендерный разрыв в зарплатах действительно существует

Forbes
Страх и трепет православного патриота Страх и трепет православного патриота

Размышления над книгой протоиерея Андрея Кордочкина

Эксперт
Новое начало Новое начало

Если вы хотите начать долгосрочные изменения, попробуйте простую практику

Yoga Journal
Дорого-богато: вещи-легенды великих дизайнеров Дорого-богато: вещи-легенды великих дизайнеров

Собрали шесть великих творений дизайнеров, на которые не жалко никаких денег

Cosmopolitan
5 причин, почему парни изменяют своим девушкам (не все так очевидно) 5 причин, почему парни изменяют своим девушкам (не все так очевидно)

Иногда они даже сами не отдают себе отчет в том, зачем им это нужно

Playboy
“Покидая Неверленд”: все, что мы узнали из скандального документального фильма про Майкла Джексона “Покидая Неверленд”: все, что мы узнали из скандального документального фильма про Майкла Джексона

Почему картина “Покидая Неверленд” вызвала такой резонанс

Esquire
Почему показ H&M Studio переместился из Парижа в Аризону Почему показ H&M Studio переместился из Парижа в Аризону

Рассказываем о новой концепции масс-маркет-гиганта

Vogue
Инвестор без сапог: как обувной гигант Zenden похоронил 100 млн рублей в Крыму Инвестор без сапог: как обувной гигант Zenden похоронил 100 млн рублей в Крыму

Андрей Павлов — один из самых ярых патриотов в российском бизнесе

Forbes
Почему мы занимаем позицию обиженного и чем это опасно Почему мы занимаем позицию обиженного и чем это опасно

Обида — горькое чувство, и кажется странным добровольно себя на него обрекать

Psychologies
Кто заказывает музыку? О незаконных требованиях к музыкальному оформлению бизнеса Кто заказывает музыку? О незаконных требованиях к музыкальному оформлению бизнеса

Какие требования к музыкальному оформлению законны, а какие нет

Forbes
Уход Конора: почему закончилась дружба Макгрегора и UFC Уход Конора: почему закончилась дружба Макгрегора и UFC

Боец Конор Макгрегор объявил о завершении своей карьеры в ММА

Forbes
Олег Дерипаска передал часть бизнеса своим несовершеннолетним детям Олег Дерипаска передал часть бизнеса своим несовершеннолетним детям

Грегори Баркер впервые назвал детей миллиардера владельцами пакета холдинга

Forbes
Город мечты Город мечты

Рио-де-Жанейро – город вечного лета и праздника

АвтоМир
«Сексуальная медсестра»: всё, что тебе понадобится для ролевой игры в доктора «Сексуальная медсестра»: всё, что тебе понадобится для ролевой игры в доктора

Как организовать ролевую игру, чтобы она запомнилась надолго

Cosmopolitan
Audi A8: Горе от ума Audi A8: Горе от ума

Всем хороша «восьмерка» от Audi: красива, комфортабельна и быстроходна

АвтоМир
Ирландец взбудоражил Интернет, рассказав, что у них с девушкой нет «своих» сторон кровати Ирландец взбудоражил Интернет, рассказав, что у них с девушкой нет «своих» сторон кровати

По мнению подавляющего большинства, подобное поведение в постели — извращение

Maxim
Датское королевство Датское королевство

Каспер и Хайди Эгелунд возглавляют дизайнерский бренд Vipp

Robb Report
Почему Джеймс Кэмерон так долго снимал фильм про Алиту? Почему Джеймс Кэмерон так долго снимал фильм про Алиту?

Можно ли получить от фильма «Алита» искреннее удовольствие

GQ
Открыть в приложении