Конец света: прогнозы и сценарии
Шрифт:
Доклад LA-602 был засекречен и пролежал в архивах полстолетия. Потом человечество узнало о том, какой опасности оно подвергалось 16 июля 1945 года, когда на полигоне в штате Нью-Мексико (США) была взорвана первая в истории атомная бомба.
В 1999 году, когда в Брукхейвенской национальной лаборатории (Аптон, штат Нью-Йорк, США) готовился к запуску релятивистский коллайдер («сталкиватель») тяжелых ионов RHIC, скрыть от общественности тревогу ученых было уже невозможно. Тогда, 10 лет назад, Уолтер Вагнер опубликовал в «Scientific American» статью, в которой напугал всех возможностью образования в коллайдере микроскопической черной дыры, которая начнет пожирать нашу планету и — сожрет ее.
Вполне возможно, что человек уже не раз создавал микроскопические черные дыры. Теоретически предсказано, что они могут возникать в результате ядерной или термоядерной
Другое дело — черная дыра, которая может возникнуть в коллайдере. Тут ее скорость может быть значительно меньше, вплоть до нулевой. И если такая дыра возникнет, она сразу провалится в Землю — пролетит к центру планеты, где после нескольких колебательных движений успокоится. Но она начнет подъедать падающую на нее материю, причем этот процесс будет ускоряться по мере роста массы дыры. И вот тут есть несколько вариантов. В оптимистическом варианте, процесс пожирания может занять несколько миллиардов лет. В этом случае Землю сначала поглотит раздувшееся до размеров красного гиганта Солнце. А уже потом дыра съест и планету, и звезду — и на этом успокоится. Если наша Вселенная имеет два скрытых измерения, то, по расчетам ученых, процесс поглощения растянется на еще больший срок. Однако, скорее всего, такое скрытое измерение — одно, а значит, по тем же расчетам, дыра сожрет Землю за 27 лет.
По последнему сценарию, примерно через 15 лет после начала процесса Земля начнет заметно разогреваться, потому что когда черная дыра интенсивно поглощает вещество, часть его — около половины — излучается в виде энергии, и эта энергия будет все больше подогревать нашу планету. На Земле начнется бурная вулканическая деятельность, атмосфера затянется тучами и станет непригодной для дыхания. Так что до самого грандиозного коллапса мы уже не доживем.
Развенчать страшилку взялся сотрудник Института перспективных исследований (Принстон, Нью-Джерси, США) Франк Вильчек. Основным его доводом было то, что дыра, если она возникнет, должна исчезнуть почти сразу после возникновения. Ибо еще в 1975 году знаменитый английский физик-теоретик Стивен Хокинг рассчитал, что черная дыра не только поглощает, но и излучает — тем интенсивнее, чем меньше ее масса. Проще говоря, микроскопическая черная дыра должна испариться сразу по образовании, за 10–80 секунды. Хотя это только расчеты, а на практике процесса Хокинга никто не наблюдал. Но и опровергнуть его теоретические построения пока никто не смог, так что выглядят они очень убедительно.
Вильчек выдвинул другую гипотезу, по его мнению — более реальную. Вспомним: вещество состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из элементарных частиц, частицы — из кварков, а кварки тоже наверняка из чего-то состоят, но мы еще так глубоко не копнули. Сейчас нам известно шесть видов кварков. Лирически настроенные ученые разделили их на три «поколения» и виды назвали «ароматами» (совершенно произвольно, без всяких объяснений), которые получили следующие имена: «нижний» и «верхний» (1-е поколение), «странный» и «очарованный» (2-е поколение), «прелестный» и «истинный» (3-е поколение).
При соударении на коллайдере или на любом другом ускорителе заряженных частиц (циклотроне, бетатроне, фазотроне и т. д.) электроны, протоны и прочие элементарки распадаются
Смертоносное любопытство
на кварки, из которых «лепятся» новые частицы. Просчитано, что в результате может получиться стабильная частица, состоящая из легких верхних и нижних и тяжелых странных кварков. На Западе ученые назвали такую комбинацию strangelet («странная капля»). Исходя из этого буквального термина российский астроном Сергей Попов придумал русский термин — страпля или страпелька. Название прижилось. По сравнению с обычной материей, собранная из страпель «странная материя» находится в энергетически более выгодном положении (как положенная на стол костяшка домино находится в более энергетически выгодном положении, чем поставленная на ребро). Некоторые ученые предполагают, что из странной материи состоят нейтронные звезды. Другие считают, что именно она и составляет ту самую «темную материю», которой во Вселенной в пять раз больше, чем обычной, но которую мы никак не можем разглядеть.
Если в результате коллайдерной переборки будет создана стабильная отрицательно заряженная страпля, а никаких препятствий для этого пока не найдено, далее события
Следом за Вильчеком подтянулись и другие «горевестники», предложившие свои варианты возможного «коллайдерно-го самоубийства» человечества.
Если вы думаете, что вакуум — это пустота, вы не совсем правы, а с точки зрения физиков, совсем не правы, ибо физический вакуум — это сложнейшая система множества взаимодействующих полей. В идеальном случае вакуум должен иметь нулевой энергетический уровень. Однако сейчас большинство ученых считают, что наш вакуум энергетически насыщен. Его даже назвали «ложным». Существуют расчеты, говорящие о том, что в объеме вакуума, равном обычной электрической лампочке, содержится столько энергии, что ею можно вскипятить Мировой океан. Остается только догадаться, как этой энергией воспользоваться [9] .
9
Одним из косвенных доказательств ложности нашего вакуума является «темная энергия», наличие которой наряду с «темной материей» было доказано в конце прошлого века. На нее приходится 75 % массы Вселенной. Согласно одной из гипотез, именно она и является той самой энергией нашей «пустоты».
Но если энергия нашего вакуума находится не на нулевом уровне, значит, его можно «спихнуть» на уровень ниже. Как в случае с горным озером: оно может спокойно плескаться на высоте в несколько тысяч метров, пока мы не взорвем сдерживающий его барьер; после этого вода стремительным потоком понесется вниз, к более выгодному для себя состоянию с меньшей потенциальной энергией, выделяя по пути энергию, которая разрушит на своем пути все, на что хватит мощности.
Ничто не говорит о том, что в коллайдере может образоваться пузырек вакуума, менее энергетически насыщенного, чем наш (более «идеального», чем наш), но ничто не говорит и об обратном. Ученые вообще затрудняются точно сказать, что может в нем образоваться. Говорят: сталкиваем два пучка и смотрим, что получается в результате. Если вдруг в нем этот пузырек возникнет, он начнет расти со скоростью света, высвобождая при этом энергию и порождая новый вакуум, а с ним — новое пространство, новый мир, с новыми законами и новыми параметрами. Вполне возможно, что именно так родился наш мир, сменив собой прежний, уничтоженный миллиарды лет назад любопытными учеными.
Все знают, что у магнита есть два полюса. А можно ли получить магнит с одним полюсом? Над этим вопросом ученые бьются до сих пор. Теоретически ничто в физике пока не противоречит возможности существования «монополей» (частиц с одним полюсом, из которых и может состоять однополярный магнит). Более того, в первой половине прошлого века знаменитый английский физик, нобелевский лауреат 1933 года Поль Адриен Морис Дирак заметил: предположив, что такие монополя реально существуют, мы сможем легко и просто решить сложную задачу о том, почему все заряды в природе кратны заряду электрона. Однако все попытки найти этот монополь так ни к чему и не привели, хотя ученые искали его и в магнитных рудах, и в метеоритах, и в лунных камнях. Его следы пытались засечь, используя специальные подземные детекторы. Несколько раз исследователям во время различных экспериментов вроде как удалось обнаружить легкие монополи то в космических лучах, то в сверхпроводниках, но повторить эти эксперименты никому не удалось.
Может, это и к лучшему: если удастся создать тяжелый монополь, радоваться этому нам уже не придется. Ибо такой монополь будет, согласно расчетам, обладать высочайшим ионизирующим потенциалом. Это приведет к тому, что протоны и нейтроны в его присутствии будут распадаться на более легкие частицы. И распад будет сопровождаться выбросом энергии, проще говоря — взрывом. Этот взрыв будет продолжаться до тех пор, пока вокруг монополя не останется ни одного протона, то есть до полного раскола материи Земли на элементарные частицы.