Tweeter button Facebook button Youtube button

Академик Старобинский о Большом взрыве, бозоне и Боге

12/03/2016
By

print
Академик Алексей Старобинский

Академик Алексей Старобинский

Академик РАН Старобинский еще в конце 70-х – начале 80-х годов прошлого века работал над созданием теории возникновения Вселенной, позже получившей название инфляционной. А недавно наш собеседник был удостоен премии Грубера за пионерский вклад в развитие этой теории, в частности за построение ее первого полного и внутренне непротиворечивого варианта, который к тому же совпал с последними наблюдательными данными, опубликованными совсем недавно, в этом году.

– Алексей Александрович, скажите, что было до нашей Вселенной?

– По мере развития наших знаний мы поняли, что все то, что мы видим сейчас – лишь часть некоего фантастически более сложного объекта. До того момента, как наша Вселенная стала самостоятельной, она была частью «Мета-вселенной» или «Мульти-вселенной». И из нее как отдельный пузырь выделилось то, что мы называем нашей Вселенной. Чтобы узнать, что было до этого, необходимы невероятно сложные эксперименты. Пока мы их даже не придумали. Сейчас мы изучаем нашу Вселенную, ее историю, включая инфляционную стадию в далеком прошлом, а чтобы сказать, что было еще раньше, надо найти новые артефакты – следы процессов, происходивших в те далекие моменты перед Большим взрывом.

– Все знают о Большом взрыве, что он был и так далее. А что там взорвалось?

– Состояние Вселенной в тот момент можно сравнить с кастрюлей, плотно закрытой крышкой, в которой вода перегрета выше точки кипения. Если снять крышку, то произойдет скачок температуры, начнется бурление и появится множество маленьких пузырьков. Также и в космосе: было некое исходное состояние материи, очень однородное, но неустойчивое, так что в итоге она распалась на отдельные частицы.

– Можно ли в современных условиях повторить Большой взрыв?

– Буквально его воспроизвести нельзя, лишь приблизительно. Например, условия, подобные тем, которые были в первые секунды Большого Взрыва, создаются при взрывах водородных бомб. Время здесь отсчитывается от конца инфляционной стадии, предшествовавшей Большому взрыву – время всегда отсчитывается от какого-нибудь момента! Здесь я говорю о температуре, а не о буквальном воспроизведении всех условий. В Большом взрыве было колоссальное количество излучения: на каждый протон и нейтрон приходилось 1010 фотонов (10 миллиардов), тогда как в земных условиях это значение не слишком превосходит единицу. Но тут другой вопрос: зачем нужно буквальное воспроизведение? Еще большие энергии отдельных частиц мы получаем на ускорителях.

– Плазменные ускорители когда-нибудь составят настоящую конкуренцию коллайдерам?

– Нет, у них совсем иная цель. Они не создают такие большие энергии элементарных частиц, как Большой адронный коллайдер (БАК), но у них большие энергетические потоки. Те ускорители, которые работают у вас здесь, в ИЯФе, уникальны, хотя пока еще не вышли на полную мощность. На них будут искать не столь высокие по энергиям, но редкие процессы, для чего как раз и нужно произвести огромное количество столкновений элементарных частиц.

– Какое место занимает Хиггсовский бозон в инфляционной теории?

– Бозон Хиггса – это объект из области физики элементарных частиц. А я занимаюсь космологией. То, что мы открыли еще в начале 80х годов, это не новая элементарная частица, а новая эпоха в истории Вселенной, предшествующая всем известным ранее. Моя модель этой эпохи основана на теории гравитации более общей, чем теория гравитации Эйнштейна, которую обычно называют общей теорией относительности. В терминах микрофизики она требует введения новой скалярной частицы – бозона. Я назвал ее скаляроном. Такая теория может возникнуть, например, если в общую теорию относительности добавить бозон, неминимально взаимодействующий с гравитационным полем. И тут уже становится интересно, что будет, если вместо введения двух новых частиц – бозона Хиггса и скалярона, мы скажем, что это одна и та же частица – такую гипотезу выдвинули недавно (в 2008 г.) Ф. Безруков и М. Шапошников. Тогда масса покоя бозона Хиггса, измеренная в БАКе, оказывается однозначно связанной со степенью неоднородности Вселенной в больших масштабах, которую астрономы могут измерить тоже. Пока неизвестно, правильна ли такая минимальная гипотеза, нужны более точные расчеты и измерения.

– Как Вы считаете, почему бозон Хиггса окрестили «божественной частицей»?

– Я вам так скажу: он не божественнее электрона. Электрон еще более простой. Например, бозон Хиггса распадается, а вот электрон устойчив. Поэтому для меня электрон даже более фундаментален. А что касается его «божественности», то само это название возникло в результате ошибки. Один американский ученый выразился о нем слегка нецензурно и чтобы не писать такой эпитет, журналисты заменили его на «божественный». Это чистый пиар.

– Насколько комплементарны научные знания и вера?

– Эти вещи не коррелируют между собой. Наука построена на аксиоме: в ней мы занимаемся только теми явлениями в мире, для которых не требуется сверхъестественного объяснения. То есть допустимо пользоваться только рациональными аргументами. Об этом очень часто забывают сказать. Многим кажется, что этот подход очень узкий, что таким ограничением мы сами себя загоняем в тесные рамки. В действительности же все оказалось совершенно иначе. Вы сами видите колоссальные успехи науки. Пока что мы не сталкивались ни с какими пределами для рационального познания и изучения природы. Единственное ограничение – это однократные и редкие явления, для которых конечно тоже можно делать научные предсказания, но они нередко оказываются ошибочными. Однако для повторяющихся явлений, там, где можно сформулировать научные законы, наука поразительно точна и достигает фантастических результатов. Поэтому мне не интересны длинные рассуждения журналистов о том, верит ли такой-то ученый в Бога или нет. Это совершенно не важно для дела. Он все равно не может сослаться коллегам на божественное откровение в доказательство правильности своих результатов. Ему просто ответят: «Это, конечно, очень хорошо, что вы верите в Бога, но идите в лабораторию и не приходите назад без рациональных аргументов».

Так что для верующих я говорю: «Бог благословил деятельность человека, основанную на том, чтобы не ссылаться на его существование». Это научный вариант народной пословицы: «На Бога надейся, а сам не плошай».

А для неверующих все проще: мир рационально познаваем!

Старобинский_2

– Сейчас для городка актуальны обсуждения темной материи, ее энергии. Расскажите, Алексей Александрович, какая она – темная материя?

– Темная материя, – говорит академик, – это лишь неудачная калька с английского. Ведь «темная» значит только, что она не реагирует с фотонами – видимым светом. То есть свет через нее проходит свободно. Это название неудачное и в житейском понимании: ничего темного, в смысле демонического, в ней нет. Ее с равным успехом можно было бы назвать «прозрачной» или «невидимой».

– На какие вопросы Вам необходимо найти ответы как ученому?

– Очень важный вопрос: что было еще ранее в прошлом нашей Вселенной – в начале инфляционной стадии и до нее. Второе – взгляд в далекое будущее. В настоящее время основная доля полной энергии Вселенной сидит в темной энергии – особой форме материи без частиц. Почему бы не существовать редким процессам ее распада на частицы, в том числе известные? Как их искать? Я думаю об этом. Сколь угодно далекого будущего Вселенной мы не знаем. Однако, поскольку современная Вселенная достаточно упорядочена и почти однородна в больших масштабах, наш интервал надежных предсказаний в будущее достаточно глубокий. Можно сказать, что в течение ближайших 50-100 миллиардов лет с ней ничего страшного не случится. Но потом могут стать важными те самые редкие процессы медленного распада темной энергии, которые пока предсказать нельзя. И если эти процессы есть, то надо попытаться найти их следы.

– Вы сказали о том, что очень большая доля энергии находится в темной энергии. Как ее использовать, если удастся ее «добыть»?

– Если она может переходить в энергию обычных форм материи, то ее можно использовать так же, как мы используем обычные электростанции.

– Могут ли сейчас ученые опровергнуть теорию инфляционного расширения?

– Инфляционная теория, инфляция – скорее общее название, концепция для обозначения стадии ускоренного расширения Вселенной, предшествовавшей Большому взрыву. Она состоит из различных вариантов и конкретных моделей. Некоторые варианты внутренне противоречивы, многие уже опровергнуты наблюдательными данными. Однако замечательно, что остается некоторый класс моделей, включающий мою пионерскую модель 1980 г., который отлично согласуется со всеми наблюдениями. Что же касается альтернатив инфляции, то среди них достойных пока нет: или они оказываются внутренне неполными, или не согласуются с наблюдениями, или наконец по мере их более детального изучения выясняется, что они содержат в себе инфляционную теорию, как составную часть. Но разумеется, инфляционная теория основана на базисных понятиях современной теории элементарных частиц – квантовой теории поля. Поэтому если кто-то предложит совершенно новую теорию элементарных частиц, которая окажется более верной, то тогда в ней будет уже и другая теория возникновения нашей Вселенной.

Фото: Ирина Шебалина

Текст: Василиса Петрова

Источник НГУ

Tags: , , , , , , , , , ,

One Response to Академик Старобинский о Большом взрыве, бозоне и Боге

  1. ОВОД А.В. on 24/03/2016 at 20:23

    По моему субъективному мнению инфляционная гипотеза слишком искусственная. Один из её недостатков - необходимость вводить явно избыточные параметры и для компенсации множественное рождение обособленных пузырей-вселенных.
    Я склоняюсь к псевдо инфляционной модели через свойство ЭПР парадокса в чисто бозонной плазме. В ней ЭПР выполняется для всех бозонов в независимости от количества сортов (разнообразия набора квантовых чисел).
    При спонтанном распаде одного из видов бозона на фермионы глобальная ЭПР связанность будет нарушена и далее локальные бозонные кластеры будут эволюционировать независимо друг от друга. К тому же в этом случае нет необходимости вводить неравенство вероятностей частица-античастица. Один из видов распался на массивный и безмассовый фермион + бозоны сопряжения и глобальная барионная асимметрия останется замороженной.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system