Тайны открытий XX века

В начале наступившего века нет-нет да и появятся сообщения о том, что «внутри Солнечной системы существует параллельный, невидимый, неосязаемый мир, который состоит из скрытого вещества и является нашим зеркальным отражением». Что кроется за этой сенсацией? Попробуем разобраться. И если подобный мир впрямь существует, где именно он находится? И чем может обернуться для нас его таинственное бытие?

Льюис Колумб

Вначале этот мир существовал там, где ему и следовало находиться, — на страницах фантастических сочинений. Их авторы, конструируя несбыточную картину, тщательно выписали ее детали. Те стали достоянием публики задолго до того, как ученые впервые заговорили о реальности «зеркальных миров». Поэтому, прежде чем направиться по маршруту, проторенному наукой, заглянем в «черный ход», обустроенный фантастами.

Вот вдали брезжит «Планета спящих», открытая Джоном Макдональдом. Все ее население предается странному занятию — созерцает сны, навеянные с помощью специальных «машин сновидений». Разоспавшиеся сновидцы по своей прихоти ворочают судьбами людей, явившихся им в грезах: в одних влюбляются с головой; других посреди сна приканчивают — игрушка, развлечение, любимое занятие лентяев. Вот только в один прекрасный день поклонники этой изощренной моды обнаруживают, что за все, творимое ими в снах, кому-то приходится платить по счетам сполна. Все, что грезится во сне, для кого-то свершается наяву. А они сами, ткущие сны из вещества памяти, превращаются в настоящих богов. Ведь где-то их сны оживают, и все, что происходит в этих оживших мирах, творится по воле сновидцев.

Вот «Сетевой мир» Даниэля Ф. Галуйе. Его обитатели внезапно догадываются, что они — персонажи громадной компьютерной программы. Они лишь воплощают чьи-то замыслы — мысли людей, сидящих за клавишами своих ПК. Нечто подобное происходит в фильме «Матрица», где почти все люди — это марионетки, подчиненные незримой чужой воле.

Наконец, «Страна чудес», открытая девочкой Алисой и заодно с ней английским математиком Льюисом Кэрроллом, великим «колумбом Зазеркалья». Среди чудес, узнанных ею, — тайна шахматного Черного Короля. Стоит его пробудить неосторожным вскриком, и весь окружающий мир исчезнет. «Ведь мы живем потому, что нас видит во сне Черный Король».

Подобные истории роднит одно: в них сны обретают власть над людьми. По большому счету, это даже не фантастика — фантазия… Значит, нечто — по своей сути — непредсказуемое, непрогнозируемое, нарушающее законы природы. Одним словом, выдумка, которую опровергнет точный математический расчет. А что как нет?

Физик Роберт Фут из Мельбурнского университета показал недавно, что теория суперсимметрии «допускает существование зеркальных миров». В таком случае нематериальное может превращаться в материальное и наоборот: материя — перетекать в мысль, а мысль — в материю. На первый взгляд, полный «эмпириокретинизм»!

Из расчетов Фута явствует, что рядом с нами постоянно существует незримый, неосязаемый мир, этакое «вещество наших снов», разлитое всюду. Расстояние между двумя мирами, быть может, меньше длины атома! Как ни фантастична эта идея, она опирается исключительно на формулы и факты, собранные Футом в его книге «Shadowlands» («Призрачные миры»).

У австралийского ученого были авторитетные предшественники. Все они пытались расширить горизонты нашего познания, повинуясь одному лишь желанию — придать составленным им формулам симметричный вид. Поначалу их выводы были фантастичны. Со временем экспериментаторы признали правоту их догадок. Поэтому, прежде чем говорить о Футе, также фантазировавшем одной симметрии ради, посмотрим, каким заблуждениям предавались некоторые его предтечи.

Джеймс Предтеча

Крупнейшие физики XIX и XX веков питали необъяснимую склонность к понятию симметрии, а, следовательно, к понятию зеркального отражения. Ведь все симметричное словно составлено из двух частей — объекта и его отражения, неразрывно связанных осью (или плоскостью) симметрии.

Первым творцом «зеркального мира» может быть назван, например, Джеймс Клерк Максвелл, в чьих уравнениях электричество и магнетизм оказались так же непреложно связаны, как сон и жизнь в представлениях некоторых фантастов и Роберта Фута.

Уравнения Максвелла получились поразительно симметричными, однако ученый добился этого хитрым трюком. Он ввел так называемый ток смещения — величину, пропорциональную скорости изменения электрического поля в вакууме. Это вакуумное поле, согласно Максвеллу, порождает вихревое магнитное поле. Но ведь в вакууме — в полной пустоте — быть не должно электрического тока, то есть направленного движения электронов, ионов и так далее. Между тем немецкий физик Генрих Герц именно на основании уравнений Максвелла доказал тождественность электромагнитных и световых волн.

Максвелл неслучайно стремился придать своим формулам симметричный вид. Асимметрия давно пугает ученых. Они почти с обидой говорят о «нарушении симметрии», словно боясь потрясения основ мироздания.

Вот другой творец «зеркального мира» — английский физик Поль Дирак. Ему не понравилось основное уравнение квантовой физики — уравнение Шредингера, в котором время и пространство оказались неравноправными категориями: пространство присутствовало в квадрате, а время — в первой степени. Поэтому Дирак решил привести уравнение к тому виду, который вполне бы удовлетворил сторонников симметрии: время и пространство должны содержаться в уравнении в одной и той же — первой — степени. В конце концов подобный трюк удался Дираку. Правда, формула заметно усложнилась. Вдобавок из нее следовали неожиданные выводы.

Сперва — приятный. Теперь уравнение Шредингера — Дирака стало описывать еще и «спин» электрона, момент количества его движения. Другой вывод озадачивал: из новой формулы явствовало, что может существовать отрицательная кинетическая энергия, то есть энергия, чье значение меньше нуля. Как это так? Если объект движется, его кинетическая энергия положительна; если пребывает в покое, равна нулю, а если она отрицательна, что тогда?

На первый взгляд, это не поддавалось никакому объяснению. Однако Дирак был заворожен красотой получившейся формулы и уверен в ее правильности. В течение двух лет он пытался найти объяснение «отрицательной энергии». В конце концов он убедился, что вернуть миру утраченную стабильность можно, лишь допустив существование зеркальных двойников у каждой элементарной частицы, двойников, имеющих ту же массу и противоположный заряд. Так возникла идея антивещества. Через несколько лет она нашла блестящее подтверждение.

В 1932 году американский физик Карл Андерсон случайно обнаружил в космическом излучении позитрон, то есть положительно заряженный электрон, первую из предсказанных Дираком античастиц (кстати, сам Андерсон ничего не знал об этой гипотезе). Открытие античастиц явилось одним из крупнейших достижений физики XX века. Андерсон и Дирак в ближайшие годы были удостоены Нобелевских премий. Они стали творцами нового «зеркального мира», мира антивещества.

Сказочники Шварц и Грин

Еще один «зеркальный мир» родился из математических экзерсисов Майкла Грина и Джона Шварца — творцов «теории струн», подменивших элементарные частицы крохотными «струнами». Соединив эти «сказочные» идеи Грина и Шварца с положениями квантовой физики, Стивен Хоукинг создал свою теорию «параллельных миров». Согласно ей, имеется бесконечное множество вселенных, являющихся двойниками нашей Вселенной.

Впрочем, сами Грин и Шварц пришли к не менее любопытным выводам, попытавшись втиснуть в свои расчеты силу тяжести. Оказалось, что в этом случае у каждой элементарной частицы, снующей в подлунном мире, появляется свой двойник в мире зеркальном, или мнимом. У этого двойника те же свойства, что у настоящей частицы, та же масса, тот же заряд. Вот только ее вещество превратилось в энергию зеркального двойника, а ее энергия — в его вещество. Туманно? Как изображение на запотевшем стекле, но попробуем все же разобраться.

Физики выделяют две принципиально разные категории элементарных частиц: фермионы и бозоны. Первые — вещественные частицы. Они занимают определенное место в пространстве, и ни одна другая вещественная частица не может оказаться на месте фермиона. Оно занято. Точно так же ни один человек не может побывать, образно говоря, «в вашей шкуре». Вас могут оттеснить, но никак не слиться с вами. Вот и между фермионами всегда имеется какая-то дистанция. Им не совпасть друг с другом. Подобное свойство материальных частиц обуславливает стабильность всей материи. Самые известные из них — электроны, протоны, нейтроны.

А вот бозоны — это силовые частицы, переносчики взаимодействий. Их можно назвать также частицами (квантами) энергии. У них нет массы, как нет и ограничения на число бозонов, способных находиться в данной точке пространства. Они могут скапливаться на одном месте, образуя поток частиц, не отличимых друг от друга. Пример подобной частицы — фотон (квант света), передающий электромагнитное взаимодействие. Любая точка пространства может быть слегка освещена световым бликом, нормально освещена дневным светом, озарена яркой вспышкой лучей.

Долгое время ученые принципиально отделяли вещественные частицы от силовых, фермионы от бозонов. Однако в теории Суперсимметрии возникает особый зеркальный мир. В нем вещественные частицы запросто превращаются в силовые и наоборот: например, вещество превращается в свет, а свет конденсируется в вещество. Тут только одна загвоздка: все эти «сэлектроны» и «скварки» пока не найдены.

Впрочем, и в античастицы Дирака тоже поначалу не верили, принимая их за ловкий математический трюк, не имеющий под собой реальной основы. Никто не мог найти антиэлектрон, пока его случайно не заметили в потоке космического излучения. Может, и суперсимметричные частицы мы не там ищем?

Вот тут-то, как Бог из машины или черт из табакерки, и материализовался австралийский физик Роберт Фут, принесший благую весть о мире ином. Он собрал в своей книге множество более или менее убедительных примеров, показывающих, где следует искать зеркальный (суперсимметричный) мир. Его теория оказывается одинаково верна и в мире бесконечно малых величин — в вотчине физиков-ядерщиков, и в мире бесконечно больших величин — в царстве астрономов.

К таким примерам мы и обратимся сейчас.

Зеркальная материя на каждом футе Вселенной?

Астрономы давно задавались вопросом: почему галактики не разлетаются в стороны под действием центробежных сил. В конце концов они предположили, что значительную часть материи, из которой сложена Вселенная, мы не видим. По их оценкам, зримая нами материя составляет лишь около пяти процентов материи Вселенной. Все остальное незримо, неосязаемо и, очевидно, сложено из не открытых пока элементарных частиц. Все остальное, вмешивается Роберт Фут, состоит из «зеркальных» частиц, а мы не можем их увидеть. Земная жизнь кругом объята «зеркальным» веществом. Оно удерживает галактики, скрепляет Солнечную систему. Без него все мироздание распалось бы. Оно словно скелет скрепляет внешнюю ткань Вселенной — светящиеся крупинки звезд.

Опыты с антиводородом показали, что это вещество распадается быстрее, чем следует из расчетов ученых. Фут полагает, что часть антиводорода превращается в невидимое зеркальное вещество — буквально тает в воздухе, перечеркивая расчеты. Вот с какой стороны Зазеркалья вкрадывается ошибка!

Недавно было сделано странное открытие. Оказалось, что есть планеты, не обращающиеся вокруг звезд. Они бороздят космическую даль в полном одиночестве. Их поведение опровергает привычную теорию происхождения небесных тел. Считалось, что планеты могут зародиться лишь возле звезды и будут верны ей навек. Роберт Фут не отказывается от этого правила, лишь добавляет: они зародились возле звезды, состоящей из зеркальной материи; теперь они движутся вокруг нее, а нам она не видна.

В 1972 году стартовали автоматические станции «Пионер-10» и «Пионер-11». Покинув Солнечную систему, они стали продвигаться заметно медленнее. Что тормозит их полет? Уж не зеркальная ли материя, стеной вставшая на их пути? Правильно, Роберт Фут так и говорит.

В 1908 году произошла памятная катастрофа — падение «Тунгусского метеорита». Удар был страшным. Задержись эта глыба в полете всего на несколько часов, и Петербург или Лондон оказался бы стерт с лица земли. Вот уже столетие энтузиасты ищут осколки этой глыбы, но не могут найти — как будто шапка-невидимка слетела на сибирскую тайгу, выкосив лес на огромной территории. Но, может быть, так оно и есть? Невидимая «зеркальная» глыба рухнула на безлюдную тайгу, словно предупреждая, как опасны для нашей планеты столкновения с любыми зеркальными объектами.

Моделируя зарождение Солнечной системы, астрофизики пришли к выводу, что в ее пределах должно быть в сотни раз больше комет, чем наблюдается. В чем дело? Спросите у Фута! Как и в случае с недостающей массой мироздания, он легко нашел причину дефицита. Все остальные кометы, полученные расчетным путем, сложены из зеркальной материи. Как их разглядишь, этих хвостатых странниц, не отбрасывающих за собой даже тени?

У Роберта Фута есть и свои приверженцы. Они подкрепляют его уверенность. Так, по расчетам физика Франческо Айчелло из Йельского университета, зеркальные частицы должны возникать при превращениях атомов, например, при трансформации атомов золота в платину. В 2002 году в Мюнхенском университете был поставлен эксперимент по схеме, предложенной Айчелло. Его результаты, как полагали некоторые комментаторы, подтверждают правоту американского физика, но они, разумеется, требуют кропотливой дополнительной проверки.

Эксперименты по поиску зеркальной материи будут проводиться и в Швейцарии, в CERN, и в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований.

Пока же в поисках зеркальных миров преуспевают фантасты. Так, американский физик Джон Крамер написал роман «Твистор», в котором утверждал, что у Земли есть невидимый двойник — зеркальная Земля, занимающая то же место в пространство. Герой романа ухитрился даже проникнуть в этот странный мир, как Алиса — в свое Зазеркалье.

Фут умножает сущности Фута

«Существует ли зеркальная материя или это всего лишь захватывающая воображение теория?» — читатели наверняка задались таким вопросом. В самом деле, большинство физиков скептично относится к идеям Роберта Фута. Кажется, все явления мироздания он готов упрямо объяснять происками зеркальной материи. Он встречает ее на каждом шагу, на каждой пяди космоса.

Его упрямство выглядит чудачеством. Коллеги уже прозвали Роберта Фута «зеркальным человеком», а журналисты, принеси он сперва им свои выводы, окрестили бы его «зеркальным чайником». Ей-богу, если б он жил несколько столетий назад, то за ним, как в новелле Сервантеса, гурьбой ходили бы «мальчишки, самый проказливый народ на свете», и бросали бы в него камнями, «желая удостовериться, действительно ли он стеклянный, или нет».

Вот только в истории науки не раз бывало так, что самые абсурдные теории, которым отказывались верить большинство современников, со временем принимались всеми на веру. Их правоту доказывали собранные постепенно факты.

Кто стал слепо верить Дираку, когда он заговорил о вещах несуразных — об античастицах? Теория дрейфующих континентов Альфреда Вегенера была гневно отвергнута и на многие десятилетия забыта. А разве умение Николая Лобачевского сводить в одну точку параллельные прямые принесло ему немедленную славу? Подобных примеров множество. Новую, парадоксальную теорию непременно встречают в штыки. Ее автор готов «сжечь все, чему поклонялись» другие, а его оппоненты отнюдь не горят желанием так поступать.

Когда же эта идея утверждает свою правоту, перед нами порой открывается новый мир, о котором прежде не догадывались. Так, Вегенер проложил «колумбам геологии» путь в сторону авразии, Пангеи, Гондваны и других континентов, исчезнувших с географической карты. Так, Лобачевский отыскал, пусть и на кончике пера, мироздание, равноправное нашему, — неевклидово пространство.

И пусть антимиры могут описывать пока лишь поэты и фантасты, у ученых тоже не без прибытка: копится по атомам антиводород, спроектирован двигатель на антивеществе для космических полетов. И это — только начало. Ведь и идеи Максвелла не сразу переменили образ мышления инженеров-электротехников.

А как изменят наш мир идеи Роберта Фута, если прав этот «зеркальный человек»? Пофантазируем!

В суперсимметричном Зазеркалье свет превращается в вещество. И если мы возьмем на себя такую смелость и приравняем докучное трепетанье мыслей к сугубо волновым явлениям, то фантазии, обрисованные в начале статьи, станут непререкаемой явью. Любой наш помысел в мире здешнем моментально станет фактом в суперсимметричном, зазеркальном мире, сопряженным с нашим.

Там воскресают ежеминутно все, кого мы вспоминаем здесь. Там все еще длятся наши счастливые, прожитые здесь дни. Там любые наши планы — давно свершившийся факт, любые фантазии — бытовуха. Там… но что-то нас отвлекло от мечтаний, мы пробуждаемся от них, как шахматный Черный Король, и тогда весь построенный нами мир мигом тает. Он нам лишь минутно приснился. «Жизнь сном окружена».

Некоторые исследования современных физиологов мешают отвергнуть с ходу эту фантастическую картину. Так, британский профессор Джонджой Макфадден полагает, что наше сознание — вовсе не результат «высшей нервной деятельности»; оно обусловлено воздействием электромагнитного (энергетического) поля, возникающего вокруг головного мозга. Это поле генерируют фотоны. Если поверить Макфаддену на слово, остальное нетрудно домыслить. Любые мысли — это энергетические импульсы, а энергия в суперсимметричном мире превращается в вещество, мысли материализуются. Если этого мира прежде не существовало, то я подумал о нем, и, значит, где-то он уже воплотился наяву. Где?

Всюду, вокруг нас, рядом с нами. Он же незримый, неосязаемый; ему найдется место везде. Если, прикорнув на диване, вы увидели мимолетное виденье, оно расположится тут же, ничуть не потеснив вас. Способно же зеркало, этот вестник неведомых прежде миров, в свои несколько квадратных сантиметров пространства втиснуть весь интерьер комнаты, не исказив ни одной пропорции, не потеснив ни один предмет. Воистину, впору сказать вслед за Х.Л. Борхесом, бойтесь зеркал, ибо они умножают сущности! Сам же он, тенью мелькнув в Зазеркалье, кивнет в знак согласия.

С незапамятных времен все религии твердили нам о потустороннем мире, подчеркивая, что проникнуть туда может каждый — надо лишь приложить усилие: тщательно сконцентрировать свои мысли (этот «энергетический пучок», скажут некоторые исследователи). Достигается это медитацией, молитвами, длительным постом и другими формами аскезы, и когда мысли сосредоточатся на чем-то одном, например, на Боге, раз уж мы перешли к религиозным реалиям, когда все посторонние помыслы исчезнут и наше сознание уподобится лазеру (все же я безбожно путаю теологию с современной физикой!), тогда мы испытаем «озарение», «просветление», «сверхчувственный опыт».

Так ли это? Или речь идет лишь о галлюцинациях, вызванных непосильным напряжением? А если это так, то к каким практическим последствиям могут привести подобные опыты? Ведь мы не зря разбрасывались словечком «наоборот». Тем странен «зеркальный мир», то бишь отражение некой реальности, что он способен влиять на объект, отразившийся в нем: магнитное поле — на электрическое; электрическое — на магнитное; вещество — на антивещество, а оно — на вещество… И, может быть, потоки наших мыслей, воплощенные в мире Зазеркалья, «эхом» возвращаются к нам; их энергия «конденсируется» в виде неких событий, которых бы не было, если бы мы сами не напророчили их? Сердце-вещун не чует беду — оно ее накликает. Это так? Можно ли управлять подобными процессами? Появятся ли моторчики, работающие не на электричестве, а на «веществе наших снов»?

Оставим подобные вопросы исследователям XXI века, ведь по мнению многих авторитетных ученых, мы стоим на пороге открытия суперсимметричных частиц. Пока же, собирая все возможные доказательства своей idee fixe, Роберт Фут свел воедино самые разнородные факты и гипотезы — иррациональное и невыясненное, зримое и явно отсутствующее. Всему этому надо попытаться дать объяснение. И работа Роберта Фута — пример подобной попытки.