Очарование физики - Глэшоу Ш.Л.
ISBN 5-93972-151-6
Скачать (прямая ссылка):
'Search for Extraterrestrial Intelligence. —
Прим. пер. 112
Одиноки ли мы во Вселенной?
Никто не спорит, что SETI — несколько сомнительное предприятие. Невозможно заключить хоть с какой-то степенью вероятности, существует ли внеземной разум. Тем не менее, этот поиск все же необходим. Я согласен со словами Горовица: «Связь с внеземным разумным видом стала бы величайшим открытием в истории человечества, равных которому не было бы». Только подумайте о том, чему мы могли бы научиться у внеземной цивилизации, которая настолько ужилась со своей средой, что процветает уже миллион лет. Представьте ее искусство, музыку, историю или науку. Даже Альфред Адлер, безудержно рациональный критик программы SETI, вынужден заключить: «Получение сообщения из галактики было бы важным, главным образом потому, что оно заменило бы человеческие ожидания полной определенностью. Оно доказало бы человечеству, что мы не одиноки во Вселенной, чем, возможно, уменьшило бы самосознание и эгоизм людей. Это могло бы привести только к благоприятным последствиям. В этом и состоит вся выгода, которую можно ожидать». Смерть, налоги и соседи\ Одно лишь знание того, что мы не одиноки, было бы достаточной наградой, так как тогда мы знали бы, что и мы сможем все это преодолеть. Большая картина
Самыми основными науками являются те, которые глубже других проникают в структуру материи, в природу пространства и времени, в происхождение, эволюцию и судьбу Вселенной. Такими научными областями являются космология и физика элементарных частиц. Под различными масками эти дисциплины сопровождали нас с самого рождения человеческой цивилизации. Быть может, открытие огня стало первым шагом на пути к современной физике элементарных частиц; а наблюдение смены дня ночью и лета зимой привело к первым размышлениям космологического характера. Мы прошли длинный, длинный путь, во время которого ответили на многие глубокие вопросы.
Сегодня мы ни капли не сомневаемся в том, что наша Вселенная расширяется. Миллиарды галактик, составляющие наблюдаемую Вселенную, разбегаются подобно осколкам, образованным гигантским взрывом. Большинство удаленных галактик и таинственных квазаров удаляются от нас почти со скоростью света. Исходный взрыв, в котором родилась не только материя, но и само пространство-время, произошел очень и очень давно. Мы не можем установить день его рождения совершенно точно, но мы знаем, что это случилось примерно 15 миллиардов лет назад. Мы называем его «Большой взрыв».
Современная нам Вселенная, если ее рассматривать в целом, — чрезвычайно холодная и разреженная. Часть космического пространства размером с нашу планету содержит, в среднем, всего около одного микрограмма материи. (Безусловно, Земля далека от типичного предмета недвижимости.) Средняя температура Вселенной была впервые измерена в шестидесятых годах. Она оказалась всего на 3°С выше абсолютного нуля. (И опять Земля — особое место, где температура в сто раз выше средней температуры Вселенной.) Однако по мере расширения наша Вселенная становится еще более разреженной и холодной. Раньше она была более горячей и плотной. Когда Вселенной был всего лишь миллион лет, ее средняя температура была равна температуре поверхности Солнца. В нежном возрасте около трех минут ее средняя плотность равнялась плотности воды, а температура составляла миллиарды градусов Цельсия. В еще более раннее мгновение вы, я, наша Солнечная система и каждая часть известной Вселенной без труда уместились бы на 114
Большая картина
булавочной головке! Каким образом наша Вселенная эволюционировала с момента Большого взрыва до настоящего момента? Каким образом из первой печи появились звезды и галактики? Когда и каким образом образовались различные химические элементы? Что произойдет с нашей Вселенной в отдаленном будущем? Почему у природы именно такие законы? Почему пространство трехмерно? Какова конечная связь между гравитацией, определяющей структуру макромира, и квантовой механикой, правящей в микромире? Это лишь некоторые вопросы, с которыми работает современный космолог.
Нам известны многие тайны структуры материи. В современной теории существует ровно 17 элементарных частиц — строительных кирпичиков, образующих все известные виды материи, и переносчиков всех наблюдаемых сил, действующих между частицами. Современные «материальные частицы» можно представить в виде периодической системы — таблицы кварков и лептонов, приведенной в таблице 1.
Таблица 6. Кварки и лептоны
Заряд = -1 -1/3 0 +2/3
I Электрон d кварк электронное нейтрино и-кварк
II Мюон S кварк мюонное нейтрино с-кварк
III Tay b- кварк тау-нейтрино і-кварк
Данная модель включает шесть разновидностей кварков и шесть разновидностей частиц, известных под названием лептонов. Эти 12 частиц разделены на колонки в соответствии с их электрическими свойствами, или, более конкретно, с их электрическим зарядом. Ряды соответствуют трем «семействам» основных материальных частиц. Первое семейство включает те составляющие, которые необходимы для создания атомов. U- и (і-кварки объединяются в группы по три частицы, образуя «нуклоны». Последние, в свою очередь, являются основными составляющими каждого известного атомного ядра. Отрицательно заряженные электроны притягиваются к ядрам, образуя электрически нейтральные системы — атомы. Атомы объединяются друг с другом, образуя молекулы, а огромные скопления молекул образуют знакомые нам объекты повседневной жизни: жучков, птичек, кирпичи, бомбы, двойные звезды.
