Научные открытия для тех, кто любит краткость

«Пощупать» ядро кометы – такая задача была поставлена перед американской космической станцией «Дип Импакт», запущенной 12 января 2005 года в сторону кометы Темпеля-1. Орбита этой кометы расположена между орбитами Марса и Юпитера. Когда станция приблизилась к комете, от нее отделился ударник массой 370 кг, который на огромной скорости 10,3 км/с столкнулся с кометой. Перед этим он еще успел сделать снимок ее поверхности. Взрыв вскрыл глубинные слои ядра кометы. Миллионы килограммов вещества с поверхности кометы выбросило взрывом на большую высоту. А из того места, куда попал ударник, еще больше минуты фонтанировал газ с частицами льда и пыли. Как оказалось, внутри кометы была полость, заполненная газом, который находился под давлением, – ее-то стенку и пробил снаряд. Ученые пришли к выводу о том, что видимые у комет хвосты сформированы не только медленным испарением, но в том числе и взрывными процессами, происходящими при сближении с Солнцем. Ядро кометы нельзя рассматривать просто как большой грязный снежок. Оно больше похоже на газовый баллон, который может взорваться в любой момент, разметав вокруг себя грязный снег и лед.

После успешного завершения «бомбардировки» кометы Темпеля материнская часть аппарата «Дип Импакт» несколько лет продолжала работу в космосе, помогая в поиске экзопланет (см. 15 апреля). А затем ее направили к комете Хартли. Пролетев мимо ее ядра на расстоянии в 700 км, аппарат сделал много фотографий.

4 июля «Частица Бога»

4 июля 2017 года объявлено об открытии бозона Хиггса.

Современная теория строения и взаимодействия элементарных частиц, так называемая Стандартная модель (см. 15 сентября и 10 ноября), успешно прошла почти все испытания экспериментом. Оставалось одно последнее звено – неуловимый бозон Хиггса. Неуловимый, потому что зарегистрировать его напрямую невозможно: он живет ничтожно малое время и распадается, причем вариантов распада множество, и многие из продуктов распада могут появиться в результате других физических процессов, которые к бозону Хиггса отношения не имеют. Охота на бозон шла полвека. И к июлю 2012 года на Большом адронном коллайдере было накоплено достаточно данных, надежно подтвердивших его существование. Питер Хиггс, предсказавший эту частицу в 1964 году, в интервью признался: ««Я потрясен, что это произошло в моей жизни. Я не думал, что доживу».

Почему бозон Хиггса столь важен, что его даже нарекли «частицей Бога»? Дело в том, что Питер Хиггс предсказал существование особого вездесущего «хиггсовского поля». Все частицы обретают массу за счет взаимодействия с этим полем. Оно присутствует даже в состоянии вакуума и затрудняет ускорение частиц, но не мешает их равномерному движению. А ведь именно ускорение связано с массой (помните второй закон Ньютона? Чем больше масса, тем меньше ускорение). Из-за взаимодействия с хиггсовским полем все частицы (кроме фотона, не взаимодействующего с ним) приобретают массу. А если бы вещество не имело массы, подобно фотонам, то не было бы звезд и галактик, и наша жизнь была бы невозможна.

5 июля Спасибо Галлею и кометам

5 июля 1687 года вышел в свет трактат Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии».

Ньютон жил затворником в Кембридже, когда к нему в гости приехал молодой астроном, капитан дальнего плавания и «ловец комет» Эдмунд Галлей. Он хотел узнать у великого физика, по каким орбитам движутся кометы (этот вопрос дискутировался в Лондонском королевском обществе, но ответа никто не знал). «По эллипсам», – убежденно сказал Ньютон. По просьбе Галлея Ньютон изложил свои расчеты в трактате на девяти страницах «О движении тел по орбите». Галлей стал уговаривать Ньютона опубликовать трактат, но тот отказался, сославшись на необходимость сделать некоторые добавления и уточнения. В результате трактат вырос в объеме почти в 100 раз! Наконец, книга была напечатана на деньги Галлея. Это были знаменитые «Математические начала натуральной философии» (физику в те времена называли натуральной философией), содержавшие все основные законы механики и закон всемирного тяготения. Если бы эта книга не была написана, история человечества стала бы другой.