Научный взгляд на устройство вселенной
жүктеу/скачать 8,11 Mb. Pdf көрінісі
|
knocking on
ГЛАВА 20 ЧТО ВЕЛИКО ДЛЯ ТЕБЯ, МАЛО ДЛЯ МЕНЯ Когда я работала в Массачусетском технологическом институ- те, наша кафедра испытывала трудности: офисных помещений на третьем этаже, где работали специалисты по физике элементар- ных частиц, перестало хватать. Поэтому я переехала в свободный кабинет рядом с кабинетом Алана Гута, этажом ниже, где тогда размещались теоретики — астрономы и космологи. Сам Алан на- чинал как специалист по физике элементарных частиц, но сегод- ня он известен как один из лучших космологов нашего времени. Я к моменту переезда успела уже познакомиться с некоторыми связями между физикой элементарных частиц и космологией. Но проводить такие исследования намного проще, если сосед раз- деляет твои интересы и столь же рассеян — так, что в его кабинете ты чувствуешь себя как дома. Многие специалисты по физике элементарных частиц освоили другие, самые разные области научных исследований. Уолли Гил- берт, один из основателей биотехнологической компании Biogen, начинал в физике элементарных частиц, но оставил эту область ради исследований в биологии и химии, достойных Нобелевской премии. Его примеру последовали многие. С другой стороны, многие из тех, кто учился вместе со мной, оставили науку и стали «квантами» Уолл-стрит, где можно играть на будущих измерениях на рынке. Они выбрали прекрасное время для такого перехода, по- скольку тогда как раз разрабатывались финансовые инструменты ЧТО ВЕЛИКО ДЛЯ ТЕБЯ, МАЛО ДЛЯ МЕНЯ 441 хеджирования подобных рисков. Если в биологии пригодились спо- собы организации мышления и решения задач, то в мире финансов небесполезными оказались некоторые методы и уравнения. Но физика элементарных частиц и космология, разумеется, пересекаются гораздо глубже, чем любые другие науки. Подроб- ное исследование Вселенной на различных масштабах вскрыло множество неразрывных связей между элементарными частица- ми на самых маленьких масштабах и самой Вселенной на самом большом. В конце концов, Вселенная по определению уникальна и охватывает все сущее. Специалисты по физике элементарных частиц смотрят вглубь и задаются вопросом о том, какой тип фун- даментальной материи лежит в основе всякой материи, а космо- логи смотрят в небо и пытаются понять, как возникло и развива- лось все то, что там есть. Загадки Вселенной — то самое, из чего она в основном и состоит — одинаково интересуют и космологов, и специалистов по физике элементарных частиц. В той и другой области исследований изучаются базовые структуры и используются фундаментальные физические зако- ны. Ученым необходимо принимать во внимание результаты друг друга. Состав Вселенной, изучаемый в физике элементарных ча- стиц, является важным предметом исследования и для космоло- гов. Более того, законы природы, включающие в себя и общую теорию относительности, и физику элементарных частиц, опи- сывают эволюцию Вселенной, как, собственно, и должно быть, если обе теории верны и применимы к одному и тому же космо- су. В то же время известные черты эволюции Вселенной накла- дывают определенные ограничения на свойства, которые может иметь материя, не вступая при этом в противоречие с данными наблюдений. В определенном смысле Вселенную можно назвать первым и самым мощным в истории ускорителем частиц. Энергии и температуры на ранних стадиях ее эволюции были чрезвычай- но высоки, и те высокие энергии, которые мы сегодня стремимся получить в ускорителях, призваны воспроизвести именно эти ус- ловия, но в земных лабораториях. Возросшее в последнее время внимание к этому пересечению интересов уже вызвало к жизни множество плодотворных иссле- 442 МАСШТАБИРОВАНИЕ ВСЕЛЕННОЙ дований и серьезных открытий; можно надеяться, что процесс конвергенции будет продолжаться. В этой главе рассматриваются некоторые крупные вопросы космологии, которые сейчас иссле- дуют и сами космологи, и специалисты по физике элементарных частиц. Мы рассмотрим такие явления, как космическая инфля- ция, скрытая масса (темная материя) и темная энергия. КОСМИЧЕСКАЯ ИНФЛЯЦИЯ Мы не можем пока сказать, что происходило в самом начале эво- люции Вселенной, потому что у нас нет непротиворечивой теории, которая включала бы в себя и квантовую механику, и гравитацию. Тем не менее мы можем утверждать с определенной долей уверен- ности, что в некоторый момент в самом начале (возможно, всего лишь через 10 –39 сек после рождения Вселенной) произошло явле- ние, известное как жүктеу/скачать 8,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|