О новейших фундаментальных открытиях в физике

«Гагарин в космос летал и там Бога не видал» – эта расхожая фраза всегда ставила меня в тупик своей нелепостью. И не столько потому, что Гагарин ничего подобного не говорил и всё это выдумал Никита Хрущёв, сколько кондовой псевдонаучностью. Всё ли в этом мире мы можем видеть собственными глазами? Вот, скажем, квантовая физика. Ко времени полёта Гагарина в космос этот фундаментальный раздел физики существовал уже более полувека. И рассматривал он такие предметы, которые визуально видеть невозможно. Сам квант – элементарную частицу материи – и предметом-то назвать затруднительно. В зависимости от точки зрения он представляется или как волна (колебание в пространстве), или как корпускула (материальная частица) с неопределённым положением в пространстве – где в данный момент находится квант, точно сказать нельзя. Теоретически он может находиться одновременно в нескольких местах.

В 1925 году немецкому физику Вернеру Гейзенбергу было видение (как в своё время Менделееву с его периодической таблицей), как описывать кванты: через числовую матрицу, то есть как таблицу со множеством значений. В те же годы физики придумали их описывать и посредством так называемой пси-функции, которая определяет «вероятность нахождения частицы в данной точке конфигурационного пространства». То есть речь всего лишь о вероятностях. И как же глупо звучит утверждение «в космосе Бога не видали» при том, что мы не можем видеть даже то, из чего состоит окружающий нас материальный мир.

И это мы говорим о том, что теоретически ещё можно как-то «пощупать» – всё-таки о материальных частицах. А если речь зайдёт о физических процессах и физических состояниях? Учёные до сих пор не могут точно сказать, что такое гравитация, электромагнитное поле и так далее. Даже понятия пространства и времени постоянно пересматриваются, уточняются. Мы придерживаемся аксиомы, что время движется линейно, из прошлого в будущее. Но так ли это для разных объектов?

Совсем недавно две группы учёных, из Оксфордского и Венского университетов, независимо друг от друга провели эксперимент с «СУПЕРПОЗИЦИЕЙ ФОТОНОВ» – по аналогии с квантовой суперпозицией, тем, о чём сказано было выше. Это когда квант может быть или волной, или корпускулой в зависимости от точки зрения. Или когда единица информации может быть одновременно любым значением между 0 и 1. Ещё это называют «квантовой запутанностью» и уже используют в квантовых компьютерах, в которых одна ячейка памяти может содержать не только 0 или 1, а сразу несколько значений. Так вот, учёные подумали: если существует суперпозиция физических состояний, то, наверное, возможна и суперпозиция во времени – для прошлого и будущего? Обе исследовательские группы запустили фотон (частицу света) в специальный кристалл и получили одинаковый результат: фотон двигался в кристалле одновременно вправо и влево.

Описывается это так: «Во встречных потоках времени двигались две виртуальные частицы, которые были одним реальным фотоном». Другими словами, было установлено, что фотон способен двигаться слева направо и справа налево ОДНОВРЕМЕННО, что и можно назвать суперпозицией времени. Это открытие показало, что мы до сих пор мало что знаем о квантовом мире. А что знаем, то во многом построено на догадках, на теоретических допущениях.

Физика считается точной наукой, объективно описывающей материальный мир на основе проверяемых наблюдений. Точнее её только математика, царица наук. Но и математика, и физика часто с удивительной лёгкостью недоказанные гипотезы возводят в аксиомы. Например, все знают о существовании тёмной материи. Спрашивается, а кто её видел? Никто. Считается, что это «форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии, поэтому недоступна прямому наблюдению». При этом учёные признают: «Состав и природа тёмной материи на настоящий момент неизвестны. Наиболее вероятные кандидаты на роль частиц тёмной материи – вимпы. Несмотря на активные поиски, экспериментально они пока не обнаружены». То есть ничего о них не знают, только название «вимпы» им придумали. В общем, дело тёмное. И при этом учёные берутся утверждать, что наша Вселенная на 95,1 процента состоит из этой неведомой тёмной материи и тёмной энергии. С чего бы вдруг?

Так видят учёные невидимую тёмную материю

Объясняется это просто. В своё время астрофизики обнаружили, что галактики в космосе вращаются «неправильно». По всем законам чем ближе к краю звёздного диска, тем вращение должно быть медленнее. Это как если бы мы в центр крутящейся грампластинки положили камушек, то он бы там вращался быстро, а на краю пластинки медленнее. В реальности же круговая скорость движения звёзд на периферии галактик вовсе не убывает. Чтобы объяснить этот парадокс, и придумали некую тёмную материю, которая гравитационно воздействует на звёзды и ускоряет их бег. Также тёмной материей объяснили и другие непонятные явления, имеющие гравитационную природу. В частности, почему двойные и тройные звёзды – а таковых во Вселенной подавляющее большинство, наше одиночное Солнце считается редкостью – кружатся рядом и не отлетают друг от друга, несмотря на слабое между ними притяжение. Мол, тёмная материя их не пускает.

Двойная звезда (Фотобанк StylishBag)

И вот на днях было опубликовано открытие корейского учёного Кю Хюн Че, которое фактически «отменяет» эту самую тёмную материю. Он исследовал статистические данные спутника Gaia, который с 2013 года измеряет расстояния до звёзд и фиксирует их расположение. Учёный сравнил данные о 26 500 двойных звёздах и обнаружил, что в тот момент, когда притяжение между двумя звёздами совсем ослабевает, тогда оно… усиливается. Это как если бы космический корабль с огромной массой улетал от Солнца и притяжение его совсем бы стало сверхслабым, то Солнце бы взяло и притянуло корабль обратно: «Стой, не уйдёшь!» И никакой тёмной материей этот феномен не объяснить – он кроется в самой природе гравитации. Открытие обескураживающее, фундаментальное, меняющее многие представления о Вселенной.

Когда мы бросаем камень, то он летит вниз с определённым ускорением – таков закон Ньютона. Долгое время учёные пытались подчинить этому закону «механику» небесных тел. Но тут Эйнштейн и другие физики открыли, что если камень бросить очень сильно, придав ему космическую скорость, то он будет подчиняться уже другим законам, где, согласно теории относительности, гравитация связана с искривлением пространства и времени. Нам трудно поверить в существование подобных искривлений, поскольку своими глазами их не видим, но на практике они давно уже учитываются – теми, кто запускает корабли в космос. Без поправок на это и GPS, и Глонасс давали бы неточные данные по навигации. Но, как оказалось, и эти законы не универсальны. При сверхслабом гравитационном взаимодействии тел происходит то, что не вписывается ни в ньютоновскую, ни в эйнштейновскую картины мира.

Среди комментариев к открытию корейского учёного приметил я такое выражение: «Физические законы эластичны». Не знаю, что учёный хотел этим сказать, но из его формулы следует, что физические законы подчиняются чему-то, находящемуся выше и имеющему возможность эти законы менять в зависимости от обстоятельств. То есть закон не подчиняет себе Вселенную, а сам приспосабливается к тому, что должно быть.

И ещё один вывод. Перефразируя слова Хрущёва, хочется сказать: «Кто в космосе бывал, тот ничего пока и не видал». Мы столь мало знаем о Божьем мироздании, что вынуждены строить догадки, научные гипотезы. И на этом фоне вера в Бога – это такая гипотеза, которая подтверждена личным опытом многих и многих поколений людей, в отличие от той же совершенно пустой веры в невидимого «агента гравитационного взаимодействия», то бишь веры в тёмную материю.

← Предыдущая публикация     Следующая публикация →
Оглавление выпуска