Чарльз Флауэрс - 10 ЗАПОВЕДЕЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ИДЕИ XX ВЕКА

Изрядную путаницу в развитие теории внесло использование Эйнштейном своей знаменитой космологической константы, так как позднее обнаружилось, что во Вселенной может существовать еще один, пока необъяснимый источник сил, а именно так называемая «темная энергия». Ее наличие или отсутствие может существенно изменить предполагаемое соотношение между «видимой» материей и энергией. Возможность существования темной энергии (или отрицательной гравитации) недавно была подтверждена данными, полученными на космическом телескопе «Хаббл» при наблюдении последствий взрыва Сверхновой звезды 11 миллиардов лет назад. Эта Сверхновая взорвалась достаточно быстро после Большого взрыва, когда в юной по возрасту Вселенной гравитация была мощнее сил темной энергии. Позднее (возможно, лишь несколько миллиардов лет назад) ситуация изменилась и произошло так называемое «обращение», после которого темная энергия, т. е. отрицательная гравитация, стала доминирующим фактором развития. Считается, что сейчас темная энергия составляет около 65% так называемой «скрытой» Вселенной и что она может ускорять процесс расширения. Необычная яркость Сверхновой, по мнению ученых может служить доказательством прежнего преобладания сил обычной гравитации.Строение элементарных частиц сейчас вызывает мало споров, но продолжает таить в себе ряд загадок. В теории Большого взрыва считается, что протоны и нейтроны состоят из более фундаментальных частиц, называемых кварками, которые, к сожалению, до сих пор никому не удалось экспериментально зарегистрировать в чистом состоянии. Число предлагаемых теоретиками видов кварков и составляемых из них элементарных частиц возрастает настолько быстро, что многие физики начинают считать эту исключительно сложную теорию ошибочной, а ее развитие объясняют лишь недостатками нашего воображения и нехваткой экспериментальных данных. Им даже кажется, что истинная картина вполне может оказаться значительно проще и нагляднее, как это часто бывало в истории науки (Эйнштейн любил говорить, что научные гипотезы должны быть «…простыми, но не упрощенными»).

В настоящее время на существующих и специально строящихся ускорителях проводятся и планируются эксперименты, воссоздающие условия начального этапа зарождения Вселенной. Разгоняя протоны и антипротоны в кольцах мощнейших ускорителей почти до скорости света (при этом, в соответствии с теорией относительности, масса частиц возрастает в сотни раз), физики затем сталкивают их друг с другом таким образом, что на ничтожные промежутки времени (триллионные доли от триллионных долей секунды) температура частиц превышает температуру в центре Солнца, а их вещество распадается на исходные составляющие, т. е. как бы «вспоминает» самые ранние мгновения рождения Вселенной после Большого взрыва.

Полученные ранее результаты в общих чертах уже подтверждают справедливость существующих теорий, однако физики с нетерпением ждут 2005 г., когда в Женеве закончится строительство гигантского Ад-ронного Коллайдера, создаваемого совместными усилиями специалистов из 34 стран. Это устройство, стоимостью около 4 миллиардов долларов, представляет собой новейший кольцевой ускоритель длиной около 20 км, позволяющий сталкивать протоны при энергиях около 14 триллионов электрон-вольт. За последние десятилетия физики получили огромное количество доказательств существования многих предсказанных элементарных частиц (включая так называемые очарованные кварки, глюоны, топ-кварк и т. п.), но новый ускоритель позволяет начать «охоту» за самой интересной и загадочной частицей, называемой бозоном Хиггса. Дело заключается в том, что обнаружение такого бозона стало бы доказательством существования предсказываемого теоретиками так называемого поля Хиггса. По мнению многих физиков, именно это гипотетическое энергетическое поле пронизывает всю Вселенную и создает массу всех элементарных частиц за счет взаимодействия, которое можно уподобить привычному нам трению. Еще одна загадка природы связана с тем, что, строго говоря, ни одна существующая теория не объясняет самого факта существования массы у субатомных частиц.

В 2000 г. физикам показалось, что им удалось зарегистрировать неуловимый бозон Хиггса, однако тщательный анализ экспериментальных данных оказался разочаровывающим. Обозреватель Джеймс Гланц в газете New York Times позднее описал возникшую ситуацию в следующих выражениях: «Результат оказался статистической иллюзией,…случайным сочетанием взаимодействия уже известных элементарных частиц». Многолетняя история поисков бозона Хиггса заставляет вспомнить строчку из стихотворения поэтессы Мюриэль Рукейзер: «…Мир создан из историй и сказок, а не из атомов…». История поисков включает в себя длительные, сложные и изнурительные эксперименты, серьезные столкновения и споры по поводу интерпретации получаемых данных, ожесточенные конфликты из-за финансирования исследовательских групп и программ, и т. д. Теоретические и экспериментальные исследования в этой области стали причиной личной драмы многих талантливых ученых, однако атмосфера «погони» за бозоном Хиггса сохраняется, а его предполагаемое обнаружение имеет шансы стать величайшим научным «призом» уже нашего, XXI века.