Знание-сила, 2006 № 08 (950) - [10]
Будет очень интересно, если окажется, что происходящее с ними совпадает с предсказаниями новых теорий, что, в свою очередь, заставит по-иному взглянуть и на темное вещество.
Владимир Сурдин
Долгожданное возрождение
Этой небольшой книжкой[* Чернин А. Д. «Космология: Большой Взрыв». «Век-2». — 2005.] о Большой Вселенной отмечено весьма радостное событие в области популяризации науки: в 2005 году усилиями фрязинского издательства «Век-2» родилась серия научно-популярных брошюр карманного формата «Наука сегодня». Любознательный читатель давно ждал возрождения изданий такого типа, позволяющих автору быстро донести до читателя новости науки, а читателю — быстро познакомиться с этими новостями, ну, скажем, в общественном транспорте или в перерыве между лекциями. Упомянутая серия пока состоит из четырех брошюр: две по астрономии и две по антропологии. Для астрономических книжек взяты самые острые темы: черные дыры (автор — А. М. Черепащук) и космология (А. Д. Чернин). Обе книжечки не просто рассказывают о новостях, а вводят читателя в проблему «с нуля». Думаю, они будут интересны и вполне доступны очень широкой аудитории: школьникам, учителям, журналистам и, конечно, естествоиспытателям всех направлений — от биологов до химиков, не говоря уже о физиках.
Разве не интересно узнать, как ищут черные дыры и как их находят, как можно черпать энергию из черных дыр (вопреки мнению, что они все поглощают и ничего не возвращают) и какая именно черная дыра располагается в центре нашей Галактики. Разве не потрясающая новость, что недавно астрономы открыли всемирное антитяготение, то есть отталкивание всего от всего. На бытовом уровне и даже в масштабах Земли оно не ощутимо, но в жизни галактик играет заметную роль, а со временем эффект антитяготения станет определяющим в эволюции Вселенной. Похоже, что наша Вселенная никогда уже не сожмется, а будет вечно расширяться, да еще с ускорением! При этом главная роль в динамике Вселенной принадлежит темному веществу и темной энергии.
Как видим, фасадом современной астрофизики сегодня оказалась «темная сторона Вселенной» — черные дыры, темное вещество, темная энергия... Их природой озабочены не только астрономы и физики, но даже философы, желающие знать, из чего же в конце концов сделан мир. Еще недавно в поисках решения этой проблемы ученые пытались как можно детальнее рассмотреть элементарные частицы: склонялись над микроскопом, рассматривали через лупу треки частиц, вылетающих из синхрофазатрона... А надо было всего лишь поднять голову и посмотреть вглубь космоса на миллиарды световых лет. Оказалось, что в масштабах Вселенной привычное для нас вещество — это «пыль», налет на чем-то невидимом и неведомом.
Впрочем, Вселенная давно стала для физиков лабораторией, позволяющей изучать экстремальные состояния вещества и пространства-времени. Причем загадочные процессы, перспективные для развития теории, происходят как с видимой материей (напомню об открытии гамма-всплесков, порожденных гиперновыми звездами), так и с невидимым веществом, которое в силу своей невидимости кажется наиболее загадочным и привлекает самую широкую аудиторию ученых и любителей науки.
Черные дыры — хрестоматийный пример того, как теоретический прогноз подтверждается практикой. И хотя физики еще до хрипоты спорят (это не оборот речи, а мое личное наблюдение) о том, позволяет ли теория гравитации существовать черным дырам, астрономы открывают их и спокойно изучают; об этом увлекательно рассказано в книге А. М. Черепашука. Прогноз теории Эйнштейна, созданной в начале XX века, уверенно подтверждается наблюдениями в XXI веке.
Напротив, темное вещество и темная энергия — это обнаруженные в природе объекты, сущность которых совершенно не ясна. В отличие от черных дыр, существования которых теория требовала, антигравитационные свойства вакуума не запрещены теорией, но и не необходимы. Тем не менее, они реально существуют. Читая брошюру А. Д. Черни на, почти на каждой странице сталкиваешься с шокирующими новостями космологии:
«Тяготение никогда уже не будет преобладать во Вселенной. Динамическое доминирование вакуума будет только усиливаться, а разбегание галактик будет происходить все быстрее и быстрее».
«Чем быстрее разбегаются галактики, тем меньше плотность их распределения и тем слабее их влияние на свойства пространства-времени. А влияние вакуума тем временем становится все более и более безраздельным».
«Только вакуум способен влиять и не испытывать на себе обратного влияния. Это единственный известный в физике пример, когда действие не равно противодействию — вопреки третьему закону Ньютона».
«У вакуума есть отличная от нуля (и притом отрицательная) активная гравитационная масса, а его пассивная гравитационная масса и инерциальная масса — обе равны нулю».
Для популярной брошюры столь крутой замес новой физики непривычен, но тем интереснее в него погружаться! Самое поразительное, что и это неожиданное свойство Вселенной Эйнштейн предвидел: в его теории есть место не только всеобщему притяжению, но и отталкиванию! Эчо невероятное свойство космического вакуума вписывается в рамки теории. Просто для него нет пока привычных нашему разуму интуитивных моделей.
