|
|
Субботний блик науки № 7
Найти то, неизвестно что
| |
Куда-нибудь ты обязательно попадешь, — сказал Кот. — Нужно только достаточно долго идти.
Л. Кэрролл. Алиса в стране чудес |
Мой кот серый. Котяра же соседа, занимающего, как известно постоянным читателям этой колонки, дачный домик неподалеку, — исключительно черен. И если «серую шкуру» еще как-то видно в свете фар, то сосед определяет встречающего его питомца только по особенному отливу глаз, горящих отраженным огнем, — кроме зрительных органов никаких других частей кота ночью разглядеть не удается, как не высвечивай. Зато яркие огни кошачьих глаз движутся над землей, летят над забором и скачут через кочку — в зависимости от настроения их обладателя.
Такого кота изучают современные астрофизики. Именно кота, его характер и жизненные цели, наблюдая при этом только горящие глаза. Ведь, как стало ясно, звезды, пестрящие в черноте неба, и другие немногочисленные по типологии светящиеся объекты, видимые вооруженному и безоружному глазу, в совокупности с прочим мало-мальски изученным веществом, составляют менее пяти процентов от предполагаемой массы Вселенной. Проще говоря, то, что наблюдали все эти тысячи лет — это всего лишь 0,05 от всех материальных объектов Вселенной. Что из себя представляют остальные 95 процентов — неизвестно. Совсем. Именно что глаза от кота.
Представляя себе повадки и свойства маленьких кошачьих, каждый обладатель фонарика может распознать притаившегося черного проныру за парой ярких огней, повисших в траве. Аналогичным путем, имея представление о повадках и свойствах пространства и энергии, астрофизики догадались, что наблюдают не всю картину. Еще в тридцатых годах XX века на основе анализа движения галактик и звезд возникли подозрения, что не весь кукольный театр освещен, а только малая часть его сцены — наблюдаемые траектории совсем не укладывались в расчеты: кто-то должен был двигать этими куклами и галактиками, дергая за ниточки. К восьмидесятым годам уже не было сомнений, что наблюдаемая часть вещества Вселенной ничтожно мала по отношению ко всему остальному и, видимо, играет в мироздании столь же существенную роль, как и марионетка, управляемая рукой кукловода.
Кукловода же совершенно не видно, как это не обидно. Поэтому его было решено назвать темной материей. Предположили, что эта непонятная субстанция создает необходимую гравитацию, заставляющую галактики и звездные скопления двигаться так, как они движутся, однако самой темной материи не найти, как не вглядывайся. Заметьте, что при этом она, видимо, полностью прозрачна, так как не мешает астрономическим приборам обозревать небо в различных направлениях. Темной материи как бы нет, хотя она и есть. Это не чеширский кот, но почти парадокс.
Относительно недавно, под воздействием некоторых теоретических соображений, темная материя в представлении астрофизиков эволюционировала: из нее выделили темную энергию. Определенности это не добавило — еще бы! — темная энергия куда как более странный объект, скорее всего связанный с фундаментальными свойствами пространства. Однако стало ясно, что в рамках имеющихся теоретических представлений разумно признать, что 5% всего вещества Вселенной как-то наблюдается, а вернее, о нем что-то известно, 25% — некая темная материя, о которой не известно ничего, и 70% — еще более темная энергия, о которой известно даже меньше. Вот так астрофизики, проявив научную доблесть, уверенно заявили, что не знают о Вселенной ничего. Потому как даже те пять процентов были по большей части собраны опытами на Земле, а не наблюдениями за далекими объектами.
И если к темной энергии пока не ясно как и подступиться, то с ее близкой родственницей — невидимой материей — есть наметки. Одна из них предполагает, что массу темного вещества составляют особенные элементарные частицы, неизвестные пока науке. Эти гипотетические частицы, например так называемые нейтралино (Neutralino или WIMP — Weakly Interacting Massive Particles, как хотите), обладая нешуточной по меркам физики элементарных частиц массой, устроены таким образом, что практически не взаимодействуют с другими. Проще говоря, они, частицы, вроде как есть, но их при этом нет (темная материя!): свободно, подобно теням из потустороннего мира, пролетают нейтралино сквозь Землю сплошным и широким потоком, никого не сбивая с ног.
Впрочем, сторонники теории нейтралино надеятся, что эта частица все ж должна чуть-чуть взаимодействовать с веществом, просто вероятность пронаблюдать такое взаимодействие из-за его «микроскопичности» очень мала. Но его параметры можно вычислить из предположений о физических характеристиках, которыми обладает нейтралино. Их, параметры, и вычислили, в некотором приближении. Остается только увидеть удивительную частицу. А для этого, оказывается, необходимо залезть в шахту. И чем глубже, тем лучше. В этом прогресс: каждая следующая лаборатория по обнаружению нейтралино должна быть глубже.
Одна такая лаборатория уже находится в шахте на глубине ни много ни мало, а в 1100 метров. Дело в том, что толща породы прикрывает чувствительные детекторы от помех: ведь «след», оставляемый нейтралино, столь мал, что на фоне обычных космических лучей и прочей сыплющейся на головы исследователей мишуры видно его не будет уж точно. А вот в тишине шахты — другое дело: лишние частицы давно застряли в породе, включая и самые буравчатые, а вот нейтралино должны прорваться, так как они с породой не взаимодействуют — в этом схожесть с нейтрино.
А проблема тут в том, что смело можно сказать: нейтралино эти самые бесследно пройдут не только сквозь километр камней, но и сквозь самые современные детекторы. По крайней мере пока так и получается. Детекторы строят все лучше и лучше, заглубляют их все больше и больше, а частиц все нет и нет. Наводит все это на мысли о тупике. И правда, до каких пор можно совершенствовать детекторы и упрятывать их во все более глубокие шахты? Надеясь найти гипотетическую частицу. Рассказывая: ничего, что в прошлый раз не вышло — та шахта была не такая; вот сейчас, с новыми финансами, мы зароем наше хозяйство еще поглубже и уж тогда-то — ого-го! — нейтралино таки волшебным дождем проявятся на экранах регистрирующей аппаратуры! И так уже много лет. Вот может уже пора новую теорию, без очередных гипотетических частиц? Или еще лет десять подождем?
А на своего кота сосед недавно навесил новый ошейник, светоотражающий — так безопаснее и никакие нейтралино не страшны.
16.04.2004
Теги: космос
физика
|
Ваш отзыв автору
|
|
|
