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

НЭП или полицейский коммунизм? Как власти сдержать рост недовольства россиян НЭП или полицейский коммунизм? Как власти сдержать рост недовольства россиян

У власти, как обычно в российской истории, есть два выхода из кризисной ситуации

Forbes
Пора переезжать Пора переезжать

Правительству необходимо кардинально пересмотреть жилищную политику

Эксперт
1960: Локальное потепление 1960: Локальное потепление

Страна оттаивает в лучах хрущевской оттепели

Esquire
Конкурент с Ямала. Как «Новатэк» потеснил «Газпром» в Европе Конкурент с Ямала. Как «Новатэк» потеснил «Газпром» в Европе

Снижение поставок трубопроводного газа ведет к потерям российского бюджета

Forbes
Гениально: 20 утренних бьюти-лайфхаков, которые понравятся ленивым девушкам Гениально: 20 утренних бьюти-лайфхаков, которые понравятся ленивым девушкам

Тебе больше не придется выбирать между сном и красотой

Cosmopolitan
От «Суммы» до тюрьмы: список Forbes покинули одиннадцать бизнесменов От «Суммы» до тюрьмы: список Forbes покинули одиннадцать бизнесменов

Звания долларового миллиардера лишились одиннадцать десять человек

Forbes
Что сейчас происходит с «Реалом» Что сейчас происходит с «Реалом»

Пытаемся понять, почему испанцы за неделю потеряли шансы почти на все трофеи

GQ
Непрошеные гости Непрошеные гости

Какие эпидемии грозят современному человечеству

Русский репортер
Давай останемся друзьями Давай останемся друзьями

Встреча Ким Чен Ына и Дональда Трампа во Вьетнаме формально завершилась провалом

Эксперт
Дорога в никуда Дорога в никуда

Чем обернулся проект строительства скоростной железной дороги в Калифорнии

Forbes
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
KPI от отчаяния. Что не так с оценкой работы чиновников KPI от отчаяния. Что не так с оценкой работы чиновников

Как авторы внедрения KPI в государственное управление повторяют старую ошибку

Forbes
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
11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes 11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes

Срыв покровов с чиновников и миллиардеров

Forbes
12 причин отказаться от диет 12 причин отказаться от диет

В долгосрочной перспективе диеты бесполезны и вредны

Psychologies
Антикризисный пиар: как вывести компанию из-под удара Антикризисный пиар: как вывести компанию из-под удара

Что делать, если ваша компания оказалась в центре негативных событий

Forbes
Ценный экземпляр: сколько стоят платья Алины Загитовой и Евгении Медведевой Ценный экземпляр: сколько стоят платья Алины Загитовой и Евгении Медведевой

Как создаются костюмы, которые помогают российским спортсменкам побеждать

Forbes
Скрытый доход Трампа: как два небоскреба, в которые он не верил, стали короной его бизнес-империи Скрытый доход Трампа: как два небоскреба, в которые он не верил, стали короной его бизнес-империи

Здания 1290 и 555 стали самой ценной собственностью в портфеле Трампа

Forbes
Артем Попов: Блокчейн в помощь: куда инвестируют миллениалы Артем Попов: Блокчейн в помощь: куда инвестируют миллениалы

Способны ли сервисы на базе блокчейн-технологий стать альтернативой банкам

СНОБ
Показать класс! Показать класс!

О рецептах для вдохновения и грандиозных профессиональных планах Марка Стаценко

OK!
Будущее бремя Будущее бремя

Почему в XXI веке футурология – грустная наука

Esquire
«Покидая Неверленд»: что думают о скандальном фильме Бородина, Глюкоза и другие «Покидая Неверленд»: что думают о скандальном фильме Бородина, Глюкоза и другие

Какой точки зрения придерживаются звезды относительно фильма «Покидая Неверленд»

Cosmopolitan
Жизнь с алкоголиком: почему так сложно уйти Жизнь с алкоголиком: почему так сложно уйти

Жить с алкоголиком горько, тяжело, иногда даже невыносимо

Psychologies
Наше будущее Наше будущее

Представляем самых модных актеров как минимум нынешнего года

Tatler
Марта Кауффман — о феноменальной популярности «Друзей» и о том, почему перезапуска никогда не будет Марта Кауффман — о феноменальной популярности «Друзей» и о том, почему перезапуска никогда не будет

Марта Кауффман о том, почему все по‑прежнему смотрят и любят «Друзей»

Esquire
Летающий самоучка Летающий самоучка

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

Огонёк
Эликсир молодости Эликсир молодости

Чего ждать от отношений, в которых партнер значительно младше тебя

Лиза
Подход к отходам Подход к отходам

Как оренбургский бизнес научился зарабатывать на раздельном сборе мусора

РБК
Что скрывают повторяющиеся сны Что скрывают повторяющиеся сны

Толкование снов — дело тонкое, но увлекательное

Psychologies
История Брюса Уиллиса — человека, который круче самого себя История Брюса Уиллиса — человека, который круче самого себя

19 марта 1955 г. родился Брюс Уиллис

Maxim
Открыть в приложении