Лев Золотайкин - Недоумения дилетанта

«Запустив» Вселенную, Большой Взрыв обеспечил вечной работой ученых всей земли.

В начале XVII века усилиями Николая Коперника, Галилея, Иоганна Кеплера и их единомышленников утвердилась гелиоцентрическая система мира. Земля, считавшаяся центром мироздания, заняла свое скромное место среди планет солнечной системы. А необъятные просторы Вселенной стали полем научных поисков и открытий.

В конце XVII века Исаак Ньютон опубликовал свои эпохальные «Начала», сформулировал основные законы и понятия механики и открыл закон всемирного тяготения.

Наступил красивый, мечтательный XVIII век. Окружающий мир был научно обоснован, в нем было уютно жить и учить детей законам, отлитым в бронзе, по одному вечному учебнику.

Землю окружало огромное небо. Тепло. Свет. Кружились мистические планеты и мерцали звезды.

Умственный потенциал человечества исподволь готовился к следующему научному броску.

А пока пышно расцвела философия. Родились гении музыки, живописи, поэзии и великой литературы.

В середине XIX века Джеймс Масквелл открыл новый тип фундаментальных законов, определяющих поведение магнитного поля и не сводимых с законами Ньютона.

А в самом начале ХХ века Альберт Эйнштейн опубликовал «Теорию Относительности», в которой поэтические слова «пространство», «время» стали физическими понятиями.

Знаменитое уравнение Эйнштейна: Е = mc 2, связало между собой энергию (Е), массу (m) и скорость света (с) и оказалось, что при скорости, близкой к световой, незыблемая масса увеличивается вдвое. И со временем происходят всякие чудеса: мы на Земле стареем, а человек, слетавший к звездам, должен вернуться таким же молодым.

Скорость света обозначила предел любого движения, за которым энергия и масса теоретически становились бесконечными.

Через десять лет Эйнштейн обосновал «Общую теорию относительности», основанную на революционном предположении, что гравитация не обычная сила, а следствие того, что пространство – время не является плоским, а изогнуто или искривлено помещенными в него массой и энергией.

В 1900 году Макс Планк предположил, что видимый свет, рентгеновские лучи и другие электромагнитные волны могут испускаться только как бы порциями, которые он назвал«квантами».

Эта идея оказалась настолько плодотворной, что привела к развитию целого ряда теорий, в том числе к «квантовой механике», «квантовой теории поля» и, наконец, к открытию Вернером Гейзенбергом принципа неопределенности.

Гейзенберг доказал, что в квантовом мире нельзя одновременно точно измерить и положение, и скорость частицы. Исследователь никак не может удержать равновесие, чем точнее он определяет положение частицы, тем менее точно способен измерить ее скорость – и наоборот.

Из этого следовали разные, далеко идущие выводы: например, то, что мы в некой степени беспомощны в описании Вселенной, поскольку не можем точно определить ее начальную конфигурацию.

Осмысление того, что следует из квантовой теории для понимания Вселенной продолжается до сих пор. А тогда даже Эйнштейн, сам же сыгравший важную роль в становлении квантовой механики, не сразу принял идеи неопределенности, того, что Вселенной как бы управляет случай. Заметив, что «Бог не играет в кости».

Новые теории подвинули механику Ньютона, оставив ее для повседневного, домашнего обихода.

Но в итоге родилось вопросов больше, чем ответов.

Общая теория относительности буксует перед самым началом Большого Взрыва, определяя своими расчетами наличие невозможных понятий: бесконечной температуры, бесконечной плотности и кривизны.

Возможно квантовая механика, специализирующаяся на явлениях микроскопических масштабов, более подходит для объяснений точечного состояния Вселенной.

Но на сегодняшний день наука не может объединить две эти частные теории.

Средневековые алхимики неутомимо разрабатывали идею философского камня.

Современные ученые бьются над объединением всех теорий в общий Мировой Закон и пока испытывают такие же неудачи, как и их давние коллеги.

Из глубин истории египетских царств жреческая наука донесла лаконичное определение легендарного пророка Гермеса-Трисмегиста: «Наверху, как внизу».

Эта вроде простенькая формула содержит основной принцип физического и религиозного мироустройства.

Отмеченное единство подтверждено огромным количеством связей и аналогий. Могучий внешний мир уходит корнями в мир элементарных частиц и неуловимых взаимодействий.

Когда ученые получили технические возможности проникать в глубины микрокосмоса, перед ними открылись такие же беспредельные дали, как и в бесконечной Вселенной.

Малюсенький электрон вращается вокруг ядра. Сила гравитации между ними ничтожно мала, но, складываясь, она обеспечивает вращение Земли вокруг Солнца. Если все электроны вдруг сойдут с орбит и начнут по спирали приближаться к ядру, материя начнет стягиваться и Вселенная, упаси бог, закончится.

Квантовая теория объясняет неутомимость и гарантию вращения электрона тем, что гребни его волн, накладываясь на волны аналогичной длины, подпитываются, усиливаются, а, встречаясь с волнами другой длины, гасятся. Наше счастье в беспорядке этих процессов, из-за которого они не могут кончиться.

Но тут вдруг оказывается, что электрон сам начинает «гулять», изменять орбиту и, приближаясь к ядру, высвобождать энергию – реальный фотон. Потом электрон возвращается на более удаленную орбиту, а энергия фотона поглощается.

А еще между частицами происходят два вида ядерных взаимодействий. Слабое взаимодействие ответственно за самопроизвольный распад атомных ядер, а более сильное взаимодействие удерживает кварки внутри протонов и нейтронов и не дает последним покинуть ядро атома. Переносчиком ядерных связей считается глюон – частица, которая «дружит» только сама с собой и кварками.

Таким образом ядерный клубок взаимоотношений частиц – это та сила, которая скрепляет бóльшую часть окружающего нас мира, в том числе без нее отталкивание положительно заряженных протонов (еще одна напасть) разорвало бы все атомные ядра во Вселенной.

Кажется наше мироздание балансирует на острие ножа: слева – сжатие, справа – разрыв, но взаимоисключающих и взаимоподдерживающих действий такое количество, что острие превращается в надежное основание.

Но все эти процессы лишь малая часть движений и связей микрокосмоса.

Погружаясь в его глубины, ученые открывают все новые мельчайшие частицы, которые все усложняют и усложняют пестрый хоровод невидимых элементов. Многие частицы, например, частицы-переносчики взаимодействий частиц материи, являются виртуальными, то есть их нельзя обнаружить, об их существовании свидетельствуют только результаты их деятельности.