Сергей Кургинян - Исав и Иаков: Судьба развития в России и мире. Том 2
Кстати, это не единственный случай странности. Слишком много уже данных о том, что любой из множества реальных вариантов развитии Вселенной, кроме одного-единственного варианта, привел бы к отсутствию не только жизни и человека, но и вещества, материальных форм в том виде, в каком мы их имеем, и так далее.
Но загадка с этой самой критической плотностью — не только в том, что Вселенная в нашем варианте возможна лишь в слишком узком коридоре значений параметров, таких, как плотность. А в том, что наблюдаемое во Вселенной вещество (а его при нынешнем развитии науки уже можно наблюдать в качестве вещества именно вселенского) никак не может обеспечить этой самой, совершенно необходимой, критической плотности. Читатель, проходивший физику в средней школе и знающий, что есть формула: E = mc2, связывающая массу m с энергией Е, надеюсь, не испугается, столкнувшись с понятием «масса—энергия». Это понятие вводится для того, чтобы охарактеризовать сумму имеющихся масс вещества как таковых и тех эквивалентов этих масс, которые находятся не в состоянии вещества, а в состоянии энергии.
Так вот, сумма наблюдаемых масс как таковых и масс, как бы состоящих из энергии и рассчитываемых на основе соотношения между массой и энергией, в 20 раз меньше той массы—энергии, которая необходима для того, чтобы обеспечить Вселенной искомую критическую плотность! Ученые, абсолютно убежденные в том, что критическая плотность необходима, задались вопросом: «А где находится 96 % спрятавшейся от нашего обнаружения массы—энергии?» И подразделили спрятавшуюся массу—энергию на спрятавшуюся массу m (названную «темной массой») и спрятавшуюся энергию Е (названную «темной энергией»).
На русский язык слово «темная» иногда переводят как «скрытая» («Скрытая масса», «скрытая энергия»), но это абсолютно неправомочно. Поскольку пальма первенства тут за англосаксонской физикой, а она прямо говорит о dark (dark matter, dark energy), то от слова «темная» никуда не уйдешь. Dark — это не «скрытая», это «темная».
14 мая 2009 года на орбиту была выведена единая европейская обсерватория «Гершель», которую начали сооружать еще в 1982 году. Стоимость обсерватории — 1,1 млрд. евро. Главный ее компонент — специальное зеркало диаметром в 3,5 метра, сделанное из карбида кремния. Зеркало должно работать при сверхнизких температурах, принимая излучение Вселенной от нижней части инфракрасного диапазона до субмиллиметровых волн. «Гершель» изучает Вселенную в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. Основная задача трудоемкого и дорогостоящего проекта — уточнение наличия или отсутствия этого самого dark (темной массы и темной энергии).
Привожу этот пример только затем, чтобы показать, что проблема dark интересует не оккультистов и научных фантастов, а научное сообщество. Причем настолько интересует, что оно тратит на уточнение всего, что касается этой проблемы, огромные усилия и средства. И добивается результатов.
Каких результатов? Окончательных? К сожалению, нет. Об окончательных результатах тут говорить рано. Есть несколько астрофизических гипотез. Говорю лишь о респектабельных гипотезах, дабы не сбиться в этих дебрях с хоть какой-то научной тропы.
Начну с гипотез, касающихся природы так называемой «темной массы».
Первая гипотеза связывает эту природу с так называемыми малыми черными дырами. Напомню, что черная дыра — это объект с такой огромной плотностью, которая создает особо искривленное гравитационное поле, не позволяющее нам проникать в окрестность этого объекта. То есть слишком искривляющее световой луч и в силу этого создающее особую закрытость исследуемого объекта от исследователя. Согласно рассматриваемой гипотезе, существуют не только большие, но и малые черные дыры. Их масса не превышает массу крупного астероида, но их плотность огромна. Они, как считают, сохранились с ранней эпохи возникновения Вселенной. Недавно появилась теория, утверждающая, что такого рода черные дыры вовсе не редкость. И что вполне вероятно нахождение одной или двух из них даже в нашей Солнечной системе, в пределах орбиты планеты Плутон.
Вторая гипотеза, касающаяся природы темной массы, связывает эту природу с так называемыми стерильными нейтрино, не вступающими ни в какие иные взаимодействия, кроме гравитационных. К иным взаимодействиям, в которые стерильные нейтрино не вступают, относятся электромагнитное взаимодействие, взаимодействие сильное и взаимодействие слабое. Стерильные нейтрино, согласно теории, могут обладать собственной массой-энергией в сто тысяч раз большей, чем масса-энергия обычных нейтрино (электронных нейтрино, мюонных нейтрино и тау-нейтрино). Но эти стерильные нейтрино способны превращаться в нейтрино обычные. В свою очередь, обычные нейтрино могут превращаться в нейтрино стерильные. В этих превращениях участвуют особые частицы — так называемые бозоны Хиггса.
Что такое бозоны Хиггса? Это частицы, являющиеся переносчиками особого поля, которое в квантовой физике высоких энергий как бы отвечает за появление массы у всех элементарных частиц. Сейчас бозонами Хиггса начинают заниматься с особой тщательностью. Новый ускоритель (Большой андронный коллайдер), недавно достроенный в Европейском центре ядерных исследований в Швейцарии, должен заняться именно обнаружением бозонов Хиггса.
Гипотеза стерильных нейтрино объясняет наличие темной массы тем, что есть частицы, имеющие большую энергию-массу, но практически не вступающие в большинство физических взаимодействий.
Гипотеза малых черных дыр связывает существование необнаруживаемых масс не с такими частицами, а с телами.
Еще одна гипотеза менее респектабельна, но существенна для нашего исследования. А также хоть и менее респектабельна, но не вполне маргинальна. Речь идет о наличии так называемых скрытых измерений. То есть о том, что Вселенная на самом деле имеет не четыре эйнштейновских измерения, а семь, одиннадцать или даже двадцать семь. Однако эти дополнительные скрытые измерения, обсуждаемые в ряде так называемых «суперструнных» теорий, проявляются лишь на сверхмалых расстояниях (порядка 10–33–10-37 м). На этих же расстояниях, иногда именуемых «планковскими», именно эти скрытые измерения определяют гравитационное взаимодействие. И через это свое вмешательство обеспечивают эффект дополнительной массы.
От краткого обзора того, что касается темной массы, перейдем к тому, что касается темной энергии.
Уже первые модели Вселенной, созданные на основе Общей теории относительности Эйнштейна, показали, что Вселенная, подчиняющаяся Общей теории относительности, должна быть слишком неустойчивой. Она слишком быстро должна начать опять сжиматься, возвращаясь к привычной сингулярности. Для построения не столь неустойчивых моделей Эйнштейн был вынужден ввести в свою теорию дополнительное скалярное поле. Он назвал его «лямбда-член», понимая, что фактически речь идет о допущении наличия… АНТИГРАВИТАЦИИ! Для Эйнштейна гравитация как единое первоначало значила примерно то же самое, что для Фрейда — Эрос. Признание наличия антигравитации для Эйнштейна было столь же мучительным, как для Фрейда признание наличия Танатоса.
Позже Фридман нашел нестационарные решения в рамках Общей теории относительности, позволяющей описать расширяющуюся Вселенную без лямбда-члена. Эйнштейн с восторгом принял эти решения Фридмана и заявил, что ошибочно ввел лямбда-член. Однако впоследствии оказалось, что решения Фридмана, избавляя от лямбда-члена, порождают другие, практически непреодолимые теоретические трудности. Оказалось также, что лямбда-член Эйнштейна и связанное с ним лямбда-поле очень убедительно описывают наблюдаемое расширение Вселенной. Это стало ясным уже после первой серии экспериментов с телескопом Хаббла.
Тем не менее лямбда-поле очень долго считали неким не слишком обязательным теоретическим артефактом, не имеющим внятного физического объяснения. Однако в 60-е годы советский физик Эраст Глинер опубликовал теоретические работы, представляющие лямбда-поле как фундаментальное свойство физического вакуума. Глинер приписал вакууму, во-первых, определенную плотность энергии, а во-вторых, отрицательное внутреннее давление, подобное тому, которое имеет место в растянутой резинке.
Работы Глинера были теоретически абсолютно корректны. Но они реанимировали то, что космологический истеблишмент не хотел признавать, — лямбда-член, лямбда-поле, Тьму. У истеблишмента психологического не было на руках отказа Фрейда от Танатоса. И потому Танатос не отвергали, но замалчивали. У истеблишмента космологического на руках был отказ Эйнштейна от лямбда-члена и лямбда-поля. И потому этот космологический истеблишмент просто вывел работы Глинера за рамки космологического мейнстрима.
Вывести-то он вывел… Но физика — не теология. В физике неустранимо господствует Его Величество Эксперимент. В 90-е годы XX века были введены в действие космические радиотелескопы, позволяющие осуществлять систематические серии наблюдений за далекими взрывами сверхновых звезд. Поскольку теория звездных взрывов к этому моменту была достаточно хорошо разработана и практически подтверждена, астрономы иногда называют эти сверхновые звезды «стандартными свечами».
