Лоуренс Краусс - Таємниці походження всесвіту

Ясно, що слабка взаємодія чимось відрізняється, утім, можна спитати себе, чи варто цим перейматися. Нейтронний розпад цікавий, проте, на щастя, властивості ядра захищають нас від нього, уможливлюючи існування стабільних атомів. Тож на перший погляд вона мало впливає на наше буденне життя. На відміну від гравітації й електромагнетизму, ми її не відчуваємо. Якби слабка взаємодія була неважливою, на її аномальну природу можна було б із легким серцем махнути рукою.

Проте слабка взаємодія принаймні не менше за гравітацію й електромагнетизм безпосередньо відповідальна за наше існування. 1939 року Ганс Бете, який невдовзі разом з іншими очолить зусилля з будівництва атомної бомби, збагнув, що взаємодії, які розбивають важкі ядра для одержання джерела вибухової сили бомби, за інших обставин можна використати для створення більших ядер із малих. При цьому зможе виділятися ще більше енергії, ніж в атомній бомбі.

Доти джерело енергії Сонця було таємницею. Було чітко встановлено, що температура сонячного ядра не може перевищувати кількох десятків мільйонів градусів – що може здатися неймовірною величиною, проте обсяги енергії, доступні ядрам, що зіштовхуються за таких температур, уже були одержані в лабораторних умовах. Мало того, Сонце не могло просто собі горіти, наче свічка.

Уже у XVIII столітті було встановлено, що об’єкт із масою Сонця, якщо це просто щось на кшталт розжареного шматка вугілля, може горіти з його спостережуваною яскравістю не довше десяти тисяч років. Хоча це гарно вписувалося в оцінки віку всесвіту, які архієпископ Ашшер вивів з опису створення світу в Біблії, до середини ХІХ століття геологи та біологи вже встановили, що сама Земля була старішою. Оскільки інші джерела енергії на обрії не проглядалися, довговічність і яскравість Сонця залишалися непояснимими.

Тут на сцену вийшов Ганс Бете. Ще один неймовірно талановитий та плодовитий фізик-теоретик, породжений Німеччиною першої половини ХХ століття, Бете також був докторантом Арнольда Зоммерфельда й зрештою здобув Нобелівську премію. Бете почав наукову кар’єру з хімії, оскільки вступні курси з фізики в його університеті викладали погано – поширена проблема (з цієї ж причини я кинув фізику впродовж свого першого року навчання, проте, на щастя, кафедра фізики мого університету дозволила мені наступного року послухати більш просунутий курс). Бете переключився на фізику ще до вступу в магістратуру й емігрував до Сполучених Штатів, рятуючись від нацистів.

Фізик-віртуоз Бете був здатний виконувати детальні розрахунки для розв’язання широкого діапазону задач прямо на дошці, починаючи з лівого верхнього кутка й закінчуючи в правому нижньому майже без витирань. Бете сильно вплинув на Річарда Фейнмана, який захоплювався терплячим методичним підходом Бете до задач. Сам Фейнман часто перестрибував від початку задачі в самий кінець, а лише тоді проробляв проміжні кроки. Глибока формальна вправність Бете й блискучі інтуїтивні здогадки Фейнмана гарно поєднувалися під час їхньої спільної роботи над атомною бомбою в Лос-Аламосі. Вони ходили коридорами, і Фейнман голосно опонував терплячому, проте впертому Бете, тож їхні колеги називали їх «лінкором і торпедним катером».

Коли я був юним фізиком, Бете був легендою, адже навіть коли йому перейшло за дев’яносто, він і далі писав вагомі фізичні статті. Він також був радий поговорити про фізику з ким завгодно. Коли я читав гостьову лекцію в Корнелльському університеті, у якому Бете провів більшу частину своєї професійної кар’єри, для мене було величезною честю, коли він увійшов до мого кабінету поставити кілька запитань і слухав мене дуже уважно, наче я дійсно міг щось йому запропонувати.

Він також був фізично витривалим. Один із моїх товаришів-фізиків розповів мені про свою поїздку до Корнеллу. Одного вік-енду він вирішив дати волю амбіціям і подолати одну з численних крутих пішохідних трас в окрузі кампусу. Він був дуже гордий, що, фухаючи та хекаючи, зміг дістатися майже самої вершини, доки не угледів Бете, якому тоді було під дев’яносто, який весело крокував трасою з вершини.

Хоча я й без того завжди любив і поважав Бете, досліджуючи матеріали для цієї книги, я натрапив на ще два додаткові особисті зв’язки, які мене настільки потішили, що я не можу не згадати про них тут. По-перше, я виявив, що є в певному сенсі його інтелектуальним онуком, оскільки керівник моєї бакалаврської дипломної роботи з фізики М. К. Сундаресан був одним із його докторантів. По-друге, я виявив, що Бете, який не терпів гучних заяв про одержання фундаментальних результатів, зроблених за відсутності обґрунтованих мотивів чи доказів, якось, уже будучи постдоком, написав статтю-жарт, висміюючи статтю славетного фізика сера Артура Стенлі Еддінгтона, яку вважав безглуздою. Еддінгтон стверджував, що, використовуючи деякі фундаментальні принципи, «вивів» фундаментальну константу електромагнетизму, проте Бете правильно оцінив це твердження як ніщо інше, ніж помилкову нумерологію. Дізнавшись про це, я почав краще ставитися до статті-жарту, яку написав, будучи доцентом у Єлі, у відповідь на статтю, яку вважав негідною і яка була опублікована в шанованому фізичному журналі й претендувала на відкриття нової сили природи (що пізніше дійсно виявилося неправдою). У часи, коли свою статтю писав Бете, світ фізики сприймав себе дещо серйозніше, тож Бете з колегами були змушені приносити вибачення. На той час, коли свою статтю писав я, єдиним, хто відреагував негативно, був голова моєї кафедри, який хвилювався, що мій матеріал дійсно можуть опублікувати у «Physical Review».