Знание-сила, 2006 № 02 (944)

Впрочем, пока еще рано говорить об арсеналах оружия неслыханной разрушительной силы. В Европейском центре ядерных исследований (CERN) производят антивещество в таких крохотных количествах, что это не несет угрозы человечеству. Пока еще.

Однако, если ученым удастся нарастить производство антивещества, можно задуматься и об его использовании. Что тогда?

Конечно, антивещество интересует не только практиков, готовых взорвать чужие города и клерикальные святыни, но и теоретиков, стремящихся понять, что происходило в первые мгновения после Большого Взрыва. В эти мгновения весь — такой еще крохотный! — космос был наполнен не только привычным нам веществом, но и его экзотическим "негативным двойником", открытым на кончике пера.

Ему, антивеществу, почти 14 миллиардов лет, сколько и нашей Вселенной. И ему, антивеществу, всего каких-то сто лет. Почти ровно столько оно возникает в научных моделях, поверочных расчетах, смелых гипотезах, странных экспериментах. Сто лет — на короткие мгновения — оно рождается в совершенно чуждом ему мире, мире, где все пяди пространства вплоть до незримых планковских размерностей заполнены привычным нам веществом, но никак не антивеществом.

Итак, идея антивещества родилась в головах физиков почти сто лет назад, в коше двадцатых годов XX века. Творцом ее стал британский физик Поль Дирак.

То время было триумфом физики. Все мироздание — от Макрокосма до Микрокосма — было заново исчислено и описано двумя новомодными теориями — общей теорией относительности А. Эйнштейна и квантовой теорией.

Немедленно возникло желание объединить две крайности физической науки, "свести к единому знаменателю" атомы и планеты. Этим, в частности, занимался Дирак. Однако из формул, выведенных им, явствовало нечто странное. Наряду с электронами, в этих формулах получали право на жизнь и частицы, точь-в-точь похожие на них, но заряженные положительно, — неслыханная новация для классической физики. С другой стороны, в математическом решении, предложенном Дираком, не было видно изъянов, а весь многовековой опьгг приучил ученых к мысли о том, что математика — впрямь "царица наук". Любые предсказания, справедливые с математической точки зрения, неминуемо сбывались — находили свое воплощение в Природе. Что сказано на языке цифр, то не может быть неправдой!

В таких магнитных ловушках накапливали античастицы

Через несколько лет, второго августа 1932 года, в одном из экспериментов "антиэлектрон" был действительно обнаружен. За свой положительный — позитивный — заряд он был удостоен имени "позитрон". В 1955 году были примечены и "антипротоны". Теперь известно, что у всех элементарных частиц есть свои антиподы — античастицы. Знаменитый физик Вернер Гейзенберг назвал открытие антивещества "самым неожиданным открытием XX века".

Так приотворилась дверца в неведомый мир, с которым мы прежде не соприкасались. Ведь любой контакт с ним гибелен. При встрече частиц и античастиц они аннигилируют, уничтожаются. Как пошутил немецкий астроном Рудольф Киппенхан, если человек влюбится в существо из антивещества, пусть их любовь останется платонической, иначе беды не миновать. Что родится от такого союза? Лишь сноп лучей.

Автоматический зонд, работающий на антивеществе, мог бы долететь до ближайшей звезды за 40 лет

Когда в 1933 году Пель Дирак (тогда еще трщщатиоднолетний!) получал Нобелевскую премию, он произнес речь, в которой обмолвился, что Земля по чистой случайности состоит из вещества, а не из антивещества. "Возможно, — фантазировал он, — с некоторыми небесными телами все обстоит как раз наоборот". Иными словами, в представлении Дирака, где-то в неизведанной космической дали свершали свой бег антипланеты, обращаясь вокруг антизвезд. По этим антипланетам разгуливали наши зеркальные двойники, антилюди. В своих антигосударствах, шутили записные юмористы от физики, они отстаивали свои антиправа, боролись за свое антидостоинство и увлекались новейшими идеями в области антинауки.

Что же подвигло британского ученого на такой смелый вывод? Ее величество Симметрия, пронизывающая все мироздание. С незапамятных времен философы всех народов почитают симметрию, являющую всякой сущности ее отражение, всякому естеству — его противоположность. Даже в индуистских Ведах, древнейшем памятнике культуры индоевропейцев, заходит речь о таинственном равновесии субстанций, слагающих мироздание, — пракрита (веществе) и пуруше (своего рода антивеществе).

В начале 1960-х годов эта всепроникающая Симметрия лежала в основе современной физики, описывавшей акт сотворения Вселенной — Большой Взрыв. В это мгновение, когда Ничто превратилось в Нечто, родился в высшей степени симметричный объект. Вещества в нем было столько же, сколько и антивещества.

Однако эта же модель немедленно полагала предел мирозданию. Частицы встречались с античастицами, вещество с антивеществом — и аннигилировали, аннигилировали... Лишь гамма-вспышки проносились по вмиг опустевшему космосу.

Почему же в первые микросекунды после Большого Взрыва все частицы не уничтожились, встретившись со своими античастицами? Почему существует этот — такой реальный, такой зримый — мир, сложенный из элементарных частиц? Где затерялись их двойники?

Однако в нашей Вселенной изначально был изъян. По какой-то причине Великая Симметрия, рождающая и стирающая миры, нарушилась. Законы природы для частиц и античастиц стали разниться. Количество вещества несколько превысило запасы антивещества. И после вселенского фейерверка, выжегшего, возможно, почти все антивещество, остался результат нарушения Симметрии — звезды, галактики, мы.

По общепринятому теперь сценарию (его творцом является А. Д. Сахаров, великий "антиученый" Советского Союза, человек, несовместимый со сложившейся к 1970-м годам в СССР общественной системой), всего через миллионную долю секунды после Большого Взрыва почти все вещество в нашем мироздании (99,99999999 процента), аннигилировало, соприкоснувшись с антивеществом. История сотворения Вселенной началась с истории ее разрушения.

Этот космический "судный миг" пережили, по некоторым оценкам, всего по одной элементарной частице из каждых 30 миллиардов. Все это—незримые семена, из которых пророс наш — такой необъятный — мир. Из этой горстки частиц соткана даль мироздания с ее звездами, планетами и гигантскими галактическими скоплениями. Из крох, уцелевших в Микрокосме, возведен величественный Макрокосм.