Пункт назначения – бесконечность

Вы, конечно, знаете, что Большой Адронный Коллайдер (БАК) – это туннель длиной двадцать семь километров, вырытый на стометровой глубине. Разгоном протонов в нем управляют пятьдесят три сверхпроводниковых магнита, которые нас частенько подводили – то перегрев, то серьезная утечка жидкого гелия. Ведь для их нормальной работы необходима температура, близкая к абсолютному нулю, или минус двести семьдесят три по Цельсию. Само по себе достижение подобной температуры и глубины вакуума до уровня десять в минус тринадцатой степени миллибар, очень сложное мероприятие. Работая в этом направлении, мои коллеги из ЦЕРНа сделали несколько принципиальных научных открытий и запатентовали около десятка изобретений. Так что даже просто подготовка коллайдера к работе, сама по себе, привела к ощутимым научно-техническим открытиям. До последнего времени мы, скорее, «обкатывали» наше детище и работали на энергии от пятисот гигаэлектронвольт до трех с половиной тераэлектронвольт, хотя рассчитан коллайдер на работу в режиме семи тераэлектронвольт. То есть совокупная энергия столкновения двух встречных пучков достигнет невиданной доселе мощности в четырнадцать тераэлектронвольт! Чтобы было понятнее, проиллюстрирую. Пламя костра – это один электронвольт на молекулу, термоядерная реакция – один мегаэлектронвольт, или десять в шестой степени электронвольт, то есть в миллион раз мощнее. Энергия, которая передается коллайдером протонам, более чем в миллион раз выше, чем термоядерный синтез (четырнадцать на десять в двенадцатой степени электронвольт)! Но даже эти предварительные прогоны на низкой и средней мощности были достигнуты впервые в мире. Самый мощный до последнего времени протон-антипротонный коллайдер «Теватон» в США развивал мощность ускорения пучка частиц до одного тераэлектронвольта, и это был предел. С нашим же аппаратом мы заглянем намного глубже в строение материи, времени и пространства. Мы будем в состоянии смоделировать лабораторный мини Большой взрыв, с которого и началась Вселенная.

– Здесь я хотел бы остановиться и предоставить слово нашему коллеге, директору Бюроканской обсерватории профессору Ашоту Арутюняну. Его выдающиеся работы в области астрофизики и космогонии известны не только узким специалистам, но и любителям астрономии всего мира. Он доходчивее меня обрисует вам, что такое Вселенная, ее рождение, развитие и смерть. А потом мы вернемся к нашему коллайдеру.

Ашот повертел в руках очки, положил их перед собой на стол, окинул взглядом зал и заговорил:

– Спасибо, профессор. Меня еще мальчишкой просто притягивали вопросы устройства мироздания. Помню, я ночами не спал, все думал о том, что если у Вселенной есть начало, то не может же так быть, что до этого ничего не было! А если было, то что? Ломал я голову и над вопросами бесконечности. Как это понимать: БЕСКОНЕЧНО? Но, с другой стороны, если есть край мира, то – что за ним? Не мог я смириться и с мыслью о вечности. Все эти вопросы просто терзали мою голову и привели к тому, что я стал заниматься этим профессионально. То есть неизлечимо заболел космосом.

Теория Большого взрыва, или ТБВ, как его часто называют астрофизики, вкратце такова.

Последние измерения реликтового излучения, или излучения, возникшего в начальный период существования Вселенной, говорят о том, что она возникла тринадцать и семь десятых миллиардов лет назад из однородной и изотропной среды с колоссально высокими плотностью, энергией, температурой и давлением. Достаточно сказать, что в момент «Ноль» Большого взрыва ВСЯ материя Вселенной находилась в неизмеримо малой точке с температурой порядка десяти в тридцать второй степени градусов по Кельвину! Такая невообразимая температура и чудовищная плотность называются соответственно Планковскими температурой и плотностью[43]. После наступления момента «Ноль» события развивались с головокружительной скоростью. Уже через десять в минус сорок третьей степени секунд (так называемое Планковское время) гравитационное взаимодействие отделилось от других фундаментальных сил, и еще через почти неизмеримо малый отрезок времени (десять в минус тридцать пятой степени секунд от момента «Ноль») фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной, которое получило название Космической инфляции. Некоторые называют это Раздуванием Вселенной. Проходя через этапы кварк-глюоновой плазмы, нуклеосинтеза и других, вплоть до рекомбинации, Вселенная вплотную подошла к рубежу, когда началось образование собственно элементов вещества. Примерно через триста восемьдесят тысяч лет с момента взрыва материя стала прозрачной для излучения, которое, распространяясь повсеместно в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения и помогло заглянуть в некоторые тайны возникновения мира.