Знание-сила, 2001 №04

Есть две гипотезы. Первая основана на том, что магнитное поле в диске аккреции может быть перекручено причудливым образом из-за сложных спиральных путей падающей на звезду материи. Крис Тут и Джив Прингл из Кембриджа показали, что в принципе подобная конфигурация магнитных полей может ускорять частицы.

Вторая гипотеза связана с тем, что при переходе вещества через звуковой барьер возникают ударные волны, и они могут ускорять протоны, дающие потом множество вторичных частиц. Изучая спектр излучения от диска аккреции, ученые надеются понять, как выглядит гравитационное поле вблизи черной дыры и как идет процесс падения на нее вещества.

Таковы главные направления астрофизики высоких энергий. Область молодая, развивающаяся, неустоявшаяся, но очень интересная. Ее тематика, с одной стороны, охватывает всю Вселенную, а с другой – уходит на уровень мельчайших квантов вещества – нейтрино. Да и по времени – от рождения космоса до наших дней. Попросту говоря, наука обо всем пространстве и обо всем времени. У вас не захватывает дух?

«Вселенная – дыхание вечности» – называлась «тема номера» в № 1 за 2000 год. Продолжаем рассказ об изучении нашего большого мира.

Рафаил Нуделъман

Судьбы Вселенной

Впору давать объявление: «Потерялась теория. Нашедшего просят вернуть…» и так далее. Нет, в самом деле, я еще живо помню, как на лекциях в университете нам излагали теорию тепловой смерти Вселенной и как затруднялись наши лекторы по марксизму вколотить в наши недоверчивые головы, что теория эта неверна.

Теория, как назло, выглядела весьма убедительно. Тепло само собой переходит от нагретых тел к менее нагретым, так что их температура выравнивается – стало быть, спустя некое время во Вселенной должна наступить «тепловая смерть», ибо все процессы во Вселенной происходят в конечном счете в силу разности температур. К примеру, все, что происходит на Земле, включая процессы жизни, имеет источником энергии Солнце, а если бы Солнце и Земля были одинаковой температуры, то никакого потока энергии между ними не было бы никогда.

Теория, повторяю, выглядела убедительно, и беспомощный лепет наших марксистов никак не мог поколебать ее авторитет в наших глазах. Они нам говорили, что рассуждения насчет разностей температур и потоков энергии верны только в замкнутой системе, а поскольку Вселенная бесконечна, то она никак не может считаться замкнутой, а мы недоверчиво смотрели на них с высоты наших амфитеатров и думали: как же она незамкнутая, раз она – Вселенная, то есть за ее пределами все равно ничего нет? Самым забавным во всем этом, как я теперь понимаю, была полная бессмысленность нашего непримиримого противостояния: дело происходило спустя десятки лет после открытия (Эдвином Хабблом) расширения Вселенной, каковое попросту перечеркнуло все споры о тепловой смерти, поскольку рассуждения, приводившие к этой теории, применимы лишь к равновесным состояниям; расширяющаяся же Вселенная не является равновесной. Мы, однако, об этом даже не задумывались, потому что не знали, а наши лекторы и знать не хотели, ибо втиснуть расширение Вселенной, а с ним (поневоле) и релятивистскую космологию Эйнштейна в марксистскую схему природы им было еще труднее, чем втиснуть туда ее, природы, тепловую смерть.

Но вот со времени открытия Хаббла прошло более семидесяти лет, о тепловой смерти, якобы угрожающей Вселенной, все уже и думать забыли, однако заботы о будущем нашего огромного космического дома по-прежнему не оставляют ученых и заставляют их время от времени возвращаться к соответствующим размышлениям и расчетам. Жизнь ведь идет, открываются все новые факты и закономерности, уточняются прежние представления, и на каждом новом этапе приходится пересматривать старые прогнозы: то, что казалось верным и надежным вчера, сегодня уже таким не видится. Как там говорила поэтесса? «Вчера еще в ногах лежал…» Вот именно. Вчера.