Борис Альтшулер - Сахаров и власть. «По ту сторону окна». Уроки на настоящее и будущее

Сахаров:

«Годы 1963–1967-й были для меня плодотворными в научном отношении. Одной из причин было уменьшение интенсивности работы по спецтематике, которая стала гораздо меньше занимать мои мысли. Очень большую роль в моей научной судьбе в этот период сыграло общение с Я. Б. Зельдовичем. В начале 60-х годов Зельдович начал работать над проблемами космологии и астрофизики – они с этого времени стали для него главными. Вслед за ним о “большой космологии” стал думать и я.

На работе наши кабинеты были рядом. Коттеджи, в которых мы жили, тоже были рядом или через улицу. В течение дня то он, то я по нескольку раз забегали друг к другу, чтобы поделиться вновь возникшей научной мыслью или сомнением, просто пошутить или что-то рассказать. Мы обсуждали не только сложные и важные научные и технические проблемы, но и развлекались более простыми, как я их называю – “любительскими”, физическими и математическими задачами, соревнуясь друг с другом в быстроте и остроумии решения».

Сахаров:

«Моя первая космологическая работа была выполнена в 1963–1964 гг., ее название – “Начальная стадия расширения Вселенной и возникновение неоднородности распределения вещества” ( ЖЭТФ 49 (1), 345–358 (1965) ). Наблюдаемая астрономами картина Вселенной характеризуется двумя особенностями: крайне неоднородным распределением вещества в относительно малых масштабах, сложной иерархической структурой, ступенями которой являются планеты, звезды, галактики, скопления галактик, – и практически однородным распределением вещества в масштабах, превосходящих размеры скопления галактик…

“Большая космология” ставит себе задачей объяснить эти особенности, объяснить, почему галактики, звезды и планеты именно такие, какими мы их наблюдаем, а не иные, как конкретно они образовались».

БА:

Многочисленные наблюдения говорят о том, что наша Вселенная образовалась примерно 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва (Big Bang) из первичного очень маленького – микроскопического, очень горячего и очень плотного состояния. Сахаров в своей работе 1965 г. выдвинул, как он пишет, «дополнительную физическую гипотезу », что звезды, галактики, скопления галактик образовались из начальных «затравочных» неоднородностей плотности вещества, имеющих квантовую природу, то есть в принципе неустранимых по причине квантово-механического соотношения неопределенностей. В настоящее время это предположение общепринято.

Сахаров:

«Квантовый случай неустойчивости я рассмотрел с помощью точного автомодельного решения для волновой функции гармонического осциллятора с переменными параметрами: тут большие трудности представил учет эффектов давления, но я их преодолел (как – отсылаю интересующихся к моей работе; я запомнил день, когда мне удалось найти решение, – 22 апреля 1964 года)».

БА:

Сахаров рассмотрел динамику неоднородностей сверхплотного ба-рион-антибарионного вещества. Удивительно, что отпечатки рассчитанных им барионных акустических осцилляций были обнаружены при исследованиях температурных флуктуаций реликтового излучения. Случилось это в конце 1990-х – начале 2000-х, когда чувствительность размещенных на спутниках радиотелескопов позволила изучить «тонкую структуру» реликтового излучения. Достаточно набрать в поисковике интернета слова «Sakharov oscillations» или, что то же самое, «baryon acoustic oscillations», чтобы убедиться, насколько сегодня актуальна та работа Сахарова 1965 г.

Сахаров:

«В своей следующей космологической работе ( Нарушение CP-инвариантности, C-асимметрия и барионная асимметрия вселенной // Письма в ЖЭТФ. 1967. Т. 5. № 1. С. 32–35 ) я исходил из многозначительного факта – во Вселенной имеется так называемая “барионная асимметрия” (т. е. есть, насколько мы можем видеть, только барионы и нет антибарионов). При этом, что особенно требует объяснения, барионов сейчас гораздо меньше, чем фотонов реликтового излучения, – примерно одна стомиллионная или даже миллиардная доля.

На тех стадиях (при температуре более 10 триллионов градусов), когда энергия фотонов превосходила энергию, требуемую для образования пары барион + антибарион, барионы и антибарионы должны были присутствовать, причем в количествах, равных количеству фотонов в том же объеме (с точностью до постоянного численного множителя порядка единицы). В результате (числа условные, для иллюстрации):