Знание-сила, 2005 № 12 (942)

• Что такое материя? Ответ многим знаком со школьной скамьи. Материя — это «объективная реальность, которая... отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них» (В. И. Ленин). Однако с недавних пор астрофизики наделяют большую часть материи совершенно противоположными свойствами. Звезды, планеты и межпланетный газ составляют лишь малую часть всей массы Вселенной. Астрофизики до сих пор не знают из чего состоит остальная часть материи. Понять ее природу предстоит в XXI веке. Эта материя и не видима нами, и не дана нам в ощущениях. Ее можно было бы назвать «абсолютным ничто», если бы она не оказывала такого сильного гравитационного воздействия на окружающий мир. По результатам наблюдений, астрофизики создали новую модель Вселенной. Согласно ей, Вселенная состоит на 70 процентов из ТЕМНОЙ ЭНЕРГИИ, на 25 процентов — из ТЕМНОЙ МАТЕРИИ и 5 процентов — из обычной материи (подробнее об этом см. «3 - С», 6/2002, 10/2003, а также главную тему одного из ближайших номеров). • В бестселлере Дэна Брауна «Ангелы и демоны» заговорщики планировали стереть Ватикан с лица земли. Для этого они воспользовались антивеществом. Выдумка, конечно? Но впечатление обманывает: исследователи открыли новые способы производства таинственного антивещества — практически неисчерпаемого источника энергии. О его использовании мечтают и медики, и, конечно, военные. В интернете можно найти сообщения о позитронном оружии, которое имеет ряд преимуществ по сравнению с ядерным и термоядерным оружием. Энергия, получаемая из антивещества, могла бы приводить в движение и самолеты, и космические корабли. Станет ли XXI век эпохой «антивещественной энергетики»?

Альберт Эйнштейн и его сестра Майя

• В физике элементарных частиц многое зависит от такой гипотетической частицы, как ХИГГС-БОЗОН. Предполагается, что именно она наделяет элементарные частицы определенной массой. Однако все поиски ее были пока напрасны. С вводом в эксплуатацию нового коллайдера Европейского центра ядерных исследований (CERN) в 2007 году ученые надеются отыскать эту неуловимую частицу. Возможно, вслед за ней будет открыт новый класс элементарных частиц - СУПЕРСИММЕТРИЧНЫЕ ЧАСТИЦЫ (см. «3 - С», 8/2002). Как полагают ученые, у каждой известной нам частицы есть свой двойник. Открытие этих двойников станет очередным триумфом современной физики. Уже сейчас можно описать некоторые свойства, которыми обладают суперсимметричные частицы.

• Для нас ньютоновская теория тяготения — те же «дважды два» из области физики. А ведь ни об одном физическом феномене не известно так много и в то же время так мало, как о гравитации! Мы все в любой момент времени испытываем ее действие на себе. Однако ее природа до сих пор непонятна. Ученые и в наши дни продолжают искать объяснение загадочному ФЕНОМЕНУ ГРАВИТАЦИИ (см. «3 - С», 1/2003 и 10/2005). Существуют ли, например, ГРАВИТОНЫ — частицы, лишенные массы, которые передают гравитационное взаимодействие, подобно тому как при электромагнитном взаимодействии это делают фотоны? Они до сих пор не обнаружены. А может ли теория КВАНТОВОЙ ГРАВИТАЦИИ потеснить Стандартную модель мироздания (см. «3 — С», 11/2005)?

• Скорость света всегда одинакова, движется ли источник света или неподвижен. Странно, не правда ли? Именно размышления над этим парадоксом помогли Эйнштейну в создании частной теории относительности. Бесчисленные эксперименты, проведенные с тех пор, лишь подтверждали эту гипотезу. Тем не менее в последние годы ученые вновь и вновь рассуждают о том, можно ли передавать сигналы со СВЕРХСВЕТОВОЙ СКОРОСТЬЮ (см. «3 - С», 4/1997,11/2003). Быть может, исследование космического излучения поможет физикам XXI века определить, существуют ли ТАХИОНЫ (см. «3 - С», 12/2004), гипотетические частицы, движущиеся со сверхсветовой скоростью. По одной из гипотез, воображаемый мир тахионов располагается «параллельно» нашему миру.

• С появлением частной теории относительности мы начали все отчетливее понимать, насколько загадочен и сложен ФЕНОМЕН ВРЕМЕНИ. Ведь из уравнений, выведенных Эйнштейном, явствовало: чем быстрее перемещается человек, тем медленнее для него течет время. Мощные источники гравитации также замедляют течение времени. Обе эти гипотезы доказаны экспериментально (подробнее о доказательствах см. «3 - С», 1/2002). Приходится признать, что наши привычные представления о времени крайне примитивны, поскольку опираются лишь на известные нам факты — на наблюдение за природой одного крохотного уголка мироздания. Вселенная же непомерно велика и неведома. Нам остается лишь задавать вопросы. Почему время течет в одном направлении? Почему оно необратимо, как кажется нам? Ведь основные законы физики, описывающие природные феномены, инвариантны по отношению к времени (подробнее о феномене времени см. «3 - С», 11—12/2002). Некоторые физики считают даже принципиально возможными ПУТЕШЕСТВИЯ ВО ВРЕМЕНИ (см. «3 - С», 5/2000).

Альберт Эйнштейн v его сестра Майя в годы эмиграции в США