CosmoNoi: «Бутученские космохроники». Часть 4 4 дек. 18:00 Аналитика 8 час. назад 3091 0 Продолжая проект CosmoNoi , портал Noi.md выпускает новые серии «Бутученских космохроник» — подкастов с Doctor Habilitatus, дипломатом и публицистом Виктором Ивановичем Боршевичем, автором смелой и оригинальной теории о природе чёрных дыр и фундаментальной структуре космоса. В новой, четвёртой части мы перематываем космическую плёнку к самому началу. Поговорим о Вселенной размером с «золотое ядро», о рождении тёмной материи и тёмной энергии, о том, почему чёрные дыры ближе к порядку, чем к хаосу. Мы узнаем, о том самом моменте, когда «свет отделился от тьмы», как расчёты из Бутучен неожиданно соотносятся с Библией, индийскими мифами и данными телескопа James Webb. А также — как Молдова через одного своего упрямого учёного вписывается в большой научный дискурс о начале времён. Виктор Иванович Боршевич — учёный, философ, доктор технических наук, дипломат и бывший посол Республики Молдова в Китае. Его теория о природе чёрных дыр и начале Вселенной — не просто ещё одна космологическая модель, а попытка аккуратно свести воедино квантовую механику и гравитацию, древние космогонии и последние данные новейшего телескопа James Webb. Вселенная размером с золотое ядро Бутучены осенью — это почти готовая метафора. Рядом спокойно дышит Старый Орхей , серые холмы, редкий дым, где-то лает собака, кричит петух. А внизу, в скромном «аутентичном» домике с видом на каньон, где космос чувствуется не хуже, чем в любой научной столице, неброско одетый человек с ироничным прищуром во взгляде, спокойно и вполне доступно рассказывает, как именно родилась Вселенная. Doctor Habilitatus, дипломат и публицист Виктор Боршевич относится к космосу без благоговейного трепета. Скорее, как к сложной системе, которую можно — и нужно — понять. Он не сидит в ЦЕРНе, не получает гранты NASA, работает не в Цюрихе или Варшаве. Его «Академия наук» — это небольшой домик в тихом, но очень живописном селе Бутучены. И при этом на его статьи ссылаются на научных конференциях в Риме, Лондоне и болгарской Албене. Разумеется, у него есть собственная теория о начале Вселенной, которая неожиданно стыкуется и с Эйнштейном, и с буддистскими притчами, а также фразой из Библии: «И отделил Господь свет от тьмы». «Вселенная слепа. Но через человека она впервые увидела сама себя» — Вселенная, — говорит Боршевич, — фантастически мощная, но слепая система. Энергия, процессы, масштабы — все немыслимо. Но, что удивительно — она себя не видит. Пауза. — Пока не появляется человек. Человечек, созданный этой самой Вселенной. И вдруг через его глаза, через его мозг Вселенная начинает смотреть … на саму себя. Вот это — настоящее чудо. С этого парадокса Виктор Иванович и предлагает начинать разговор о «начале времен». Потому что в космологии нас интересует не только то, что случилось, но и кто вообще способен задавать такие вопросы. Мы привыкли к стандартной картинке: Большой взрыв, 13,8 миллиарда лет, расширение Вселенной, инфляция. Красивые мультики на YouTube, несколько стандартных метафор — и вроде все понятно. «Не понятно ничего, — усмехается наш ученый, — до недавнего времени никто внятно не объяснял, в каком именно состоянии была Вселенная до взрыва. Было некое “начальное условие” — и дальше физика пожимала плечами». Золотое ядро и конденсированный свет Ключ к его теории — не в фантазиях, а в одном почти незамеченном эксперименте немецких физиков из Бонна. Они на сравнительно дешёвом оборудовании получили то, что когда-то теоретически предсказал Эйнштейн: конденсированный свет. — Мы привыкли, что свет — это поток фотонов, — объясняет Виктор Иванович, — безмассовые частицы, благодаря которым мы вообще что-то видим. Но Эйнштейн еще сто лет назад предположил: при определённых условиях свет может конденсироваться, как пар на холодном стекле. Стать чем-то вроде «жидкого света». Боннский эксперимент подтвердил: да, такой конденсат возможен. И тут у Боршевича, как он говорит, «щёлкнуло». Дальше — математика, планковские единицы, немного (скорее, всё-таки много) упорства и довольно смелое воображение. Если мысленно «отмотать плёнку» расширения Вселенной назад, она сжимается, сжимается, пока не упирается в предел Планка — минимально возможные размеры и времена, где привычная физика перестает работать отдельно от квантовой. У нашего героя получилось так, что вся видимая нами Вселенная в эту планковскую эпоху была сжата в объект размером с ядро атома золота. Не «огромный огненный шар», не абстрактная точка, а очень конкретный, конечный объём — чудовищно плотный конденсат света. — Это был не газ, не плазма, не привычное вещество, — говорит он. — Это был сконденсированный свет колоссальной плотности. У обычного фотона нет массы — только энергия и импульс. У фотона в конденсате масса уже есть. Энергия Е и масса m связаны формулой Эйнштейна E=mc². Когда свет конденсируется, эта связь начинает работать по-настоящему. И вот здесь в разговор неожиданно входят древние мифы. «И отделил Господь свет от тьмы» — ученые подтвердили В индийской мифологии мир в начале был «не больше золотого яйца». В Библии история начинается с фразы: «И отделил Бог свет от тьмы. И был день первый». «Забавно, — говорит Виктор Иванович, — но мои расчеты упёрлись ровно в это: Вселенная размером с ядро атома золота, в котором не различимы ни свет, ни тьма. Конденсированный свет — это почти буквальная “тёмная полнота”». Далее — Большой взрыв. Но не абстрактный, а конкретный квантовый переход. Состояние конденсированного света длилось всего одну планковскую единицу времени — это 0, и 44 нуля после запятой секунды. Потом конденсат «рванул». Что произошло в этот момент: часть фотонов стала свободным светом, таким, как мы знаем его сейчас; часть энергии ушла в крошечные планковские чёрные дыры — первые зародыши будущей темной материи; появилась колоссальная порция гравитационных волн — того, что мы сегодня называем темной энергией. — Вот вам и буквальное «отделение света от тьмы», — улыбается Виктор Иванович, — чёрные дыры — это тьма, темная материя. Гравитационные волны — темная энергия. Свободный свет — то, что мы видим. Совпадение с древними текстами такое, что волосы встают дыбом. Наши предки были далеко не наивны. JamesWebb и когнитивный шок космологии До этого момента его теория могла бы остаться оригинальной гипотезой, аккуратной интеллектуальной игрушкой. Но на орбиту вывели космический телескоп James Webb — и там началось самое интересное. Предыдущий телескоп — Хаббл когда-то позволил заглянуть на миллиарды лет назад, увидев молодую Вселенную. James Webb ушёл ещё дальше: примерно на 300 миллионов лет после Большого взрыва. «Джеймс Уэбб» — телескоп, который смотрит туда, где начинается время. От Редакции: прочитав информацию об этом телескопе, мы просто обязаны ею поделиться. Телескоп работает в инфракрасном диапазоне — там, где свет самых ранних галактик растянут красным смещением и больше не виден оптическим инструментам. Чтобы не ослепнуть от собственного тепла, телескоп охлаждён до −223 °C (это температура, довольно близкая к абсолютному нулю) и укрыт пятислойным экраном размером с теннисный корт. Этот «космический зонт» защищает от жара Солнца, Земли и Луны. Уэбб размещён (летает на орбите Лагранжа L2) в полутора миллионах километров от Земли, где гравитация создаёт устойчивую точку покоя. Там он может year-round смотреть в глубину космоса без помех атмосферы. Проект стоит около 10 миллиардов долларов и стал международным усилием 17 стран. Изначально телескоп должен был прожить 5–10 лет, но благодаря идеально выполненному манёвру запуска его запас топлива позволит работать до 20 лет. За первые месяцы Джеймс Уэбб уже успел поставить космологию в тупик: он нашёл галактики, которые выглядели слишком взрослыми для своей эпохи — словно Вселенная спешила вырасти быстрее, чем мы ожидали. — И там всех ждал когнитивный шок, — рассказывает наш ученый, — на таких ранних сроках астрономы ожидали увидеть что-то аморфное, первые сгустки, хаос. А увидели… вполне приличные галактики. По размерам и структуре очень похожие на наш Млечный Путь. Слишком рано, слишком организованно. Такого, по классическим моделям, просто «не могло быть». Проблема усугубилась ещё одной деталью: вокруг нас, в «ближнем космическом районе», почти не видно молодых галактик. Практически все — зрелые системы. Получалось, что Вселенная как будто «поспешила» стать взрослой задолго до того, как должны были сформироваться первые звезды и галактики. Многие космологи заговорили о кризисе стандартной модели. Кто-то начал придумывать экзотические альтернативы. — Я же, — говорит Боршевич, — просто посчитал, исходя из того, что начальным состоянием был планковский конденсат света и планковские чёрные дыры. И вдруг всё встало на свои места. По его расчётам, сверхмассивные чёрные дыры в центрах будущих галактик начинают формироваться уже между 200 и 380 тысячами лет после Большого Взрыва — ещё до знаменитой эпохи рекомбинации, когда Вселенная стала прозрачной и появилось реликтовое микроволновое излучение. К моменту, когда мы фиксируем этот реликтовый «эхо-свет» (380 тысяч лет после начала), в его модели уже существуют: сверхмассивные чёрные дыры в центрах будущих галактик; протогалактики — огромные скопления водорода и гелия; зачатки структуры, вокруг которой потом «накрутились» звезды. То есть James Webb просто застал не «слишком ранние» галактики, а естественный результат очень быстрого старта, когда тьма (чёрные дыры) и свет (фотоны) работали вместе с самого первого мгновения. Темная материя как космическая экономика Одна из самых ярких частей теории Боршевича касается эволюции темной материи. Он предлагает смотреть на Вселенную как на огромный ранний рынок. Вначале — море планковских чёрных дыр. Их невероятно много, но каждая крошечная и живёт очень недолго. Дальше вступает в силу простой принцип: лёгкие чёрные дыры быстро «испаряются», более массивные успевают «съесть» больше свободного света, растут, тяжелеют; когда свободный свет иссякает, погибает и это поколение, но оставляет ещё более редкие, ещё более тяжёлые объекты. Несколько таких циклов — и мы получаем относительно небольшое число сверхмассивных чёрных дыр и огромное количество тёмных микродырок астероидной массы, которые мы напрямую не видим, но чувствуем по их гравитации. — Это космическая версия консолидации рынка, — смеётся ученый. — Сначала много маленьких фирмочек, потом часть разоряется, часть поглощается. В итоге остаются гиганты и обслуживающие их мелкие компании. То же самое — в темной материи. Современная астрономия косвенно видит эту «невидимую массу» двумя способами: По аномальному вращению галактик — звезды на окраинах движутся слишком быстро, как если бы там было много дополнительной массы. По гравитационному линзированию — свет от дальних объектов искривляется, проходя через скопления невидимого вещества. По оценкам учёного, масса темной материи превышает массу обычной в пять–шесть раз. И в модели Боршевича это вполне естественный результат эволюции планковских чёрных дыр. Темная энергия и шёпот гравитационных волн Отдельная линия — темная энергия, загадочная составляющая Вселенной, которая, судя по всему, и разгоняет её расширение. — Гравитационные волны Эйнштейна — это не звук и не свет, — говорит Боршевич. — Это колебания самого пространства-времени. Они проходят сквозь нас, сквозь планеты, сквозь звезды, не задерживаясь почти нигде. Но их энергия накапливается. Когда-то экспериментаторы LIGO и VIRGO поймали эти волны от столкновения двух чёрных дыр — за что получили Нобелевскую премию. Но в ранней Вселенной таких столкновений были немыслимые количества, особенно на планковских масштабах. Огромная доля энергии темной материи ушла в гравитационные волны. — В отличие от тепла или света, гравитационная волна почти ни с чем не взаимодействует, — объясняет Боршевич. — Она не может «просто исчезнуть». Энергия размазывается по Вселенной, и сегодня мы видим её эффект как ускоренное расширение. По современным оценкам, темная энергия — это около 70% всей энергии Вселенной. В его расчётах уже в первые доли секунды после Большого взрыва набирается порядка 67–68%. Дальше звездообразование добавляет ещё немного — и мы получаем ту самую картину, которую сегодня фиксируют космологи. Истинно буддийский ответ на вопрос: «А что было до?» В какой-то момент невозможно не задать детский вопрос: — А что было до Большого взрыва? Виктор Иванович снова улыбается, как человек, который слышал это слишком много раз. — У буддистов есть прекрасный ответ, — говорит он. — «Не спрашивайте меня о цвете волос у ребёнка нерожавшей женщины». Можно задать вопрос так, что на него можно навешивать что угодно — и всё будет равноценной фантазией. С точки зрения логики, напоминает он, у нас есть нулевая точка времени — момент начала отсчета. Всё, что раньше, — это уже не физика, а метафизика. — В нашей ментальной системе есть прошлое, настоящее и будущее. Но когда мы доходим до «начала времён», вопрос «что было до?» просто ломает логику. Времени с отрицательным знаком не было. Можно выдумывать бесконечные «пра-Будд», но это уже не наука. И он спокойно возвращает разговор обратно — к тому, что можно посчитать, измерить и проверить. Бутученская «Академия наук» и молдавский космос Отдельное удовольствие — как Боршевич говорит о Молдове. Без пафоса, но с явной горечью от того, как страна обращается с собственным потенциалом. — Нашим чиновникам космос до лампочки, — усмехается он. — Но молдавский спутник в космос всё-таки запущен. И делали его мои бывшие студенты из Политеха: ребята с золотыми руками и головой. Его «академия» — это дом в Бутученах, несколько полок книг, ноутбук, потертый калькулятор и привычка следить за каждой новостью в астрофизике. И тем не менее, именно отсюда уходят статьи, которые с большим вниманием принимают на конференцииимени Марселя Гроссмана в Риме и Пескаре, в Институте фундаментальных исследований имени Германа Минковского в Болгарии, на научных форумах в Париже и Лондоне. Это площадки, где собирается элита современной астрофизики — учёные мирового уровня, в том числе обладатели Нобелевской премии. И кто знает, возможно, однажды среди них окажется и герой наших бесед. — Нас здесь привыкли считать «аграрной страной», — говорит он. — Только аграрный сектор почти добили, аграрный университет закрыли, а в головах всё та же мантра: «кто мы такие». Так вот, если государство не учит детей креативности, не поддерживает инновации и науку, оно превращается в плохой улей. Дальше следует любимая метафора Виктора Ивановича: государство — как улей или термитник. В природе уже есть монархические, «республиканские» и другие социальные модели насекомых. Они умеют защищать своих, регулировать обмен, поддерживать «дух улья». — Функция государства — защищать, — утверждает он, — энергетически, продовольственно, образовательной и информационной средой. Защищать историю и идентичность. Дать молодёжи чувство, что они здесь нужны, показать ей социальные лифты для самореализации. Если этого нет — такой «улей» долго не живёт. В этом месте разговор о реликтовом излучении неожиданно стыкуется с очень земными вопросами: школьная программа, утечка мозгов, отношение к собственным талантам. И эту тему мы непременно обсудим с уважаемым ученым, сделав отдельный выпуск. И всё-таки: будет ли Вселенная расширяться бесконечно? На финальный вопрос он отвечает уже в формате тизера. — Будет ли Вселенная бесконечно расширяться или когда-то схлопнется обратно? — переспрашивает молдавский ученый, — это серьёзный разговор. Давайте оставим его для следующей части. Мы выключаем камеру, над Бутученами сгущаются ранние сумерки. Где-то над Молдовой проходят гравитационные волны, рожденные миллиарды лет назад столкновением невидимых чёрных дыр. Вселенная продолжает расширяться, как минимум ещё одну ночь. А Виктор Иванович уже прикидывает в уме тезисы для следующей встречи. И готовится к докладам в Париже и Лондоне, куда совсем недавно он снова был приглашен. Юрий Непотюк Source: https://noi.md/ru/analitika/cosmonoi-butuchenskie-kosmohroniki-chasti-4