Не просто фантастика: новая рубрика «Страны Росатом»

Мы запускаем новую рубрику с издательством Fanzon. Будем разбирать научную фантастику с экспертами. Начнем с недавно вышедшего на русском языке романа канадца Роберта Сойера «Старплекс» — читаем его с Дмитрием Горбуновым, членом-корреспондентом РАН, главным научным сотрудником Института ядерных исследований РАН, членом секции научно-технического совета «Физика частиц и космология» Национального центра физики и математики.

Итак, 2094 год. В Галактике существует Содружество планет — союз четырех цивилизаций: людей, ибов, валдахудов и дельфинов. Для поиска разумных форм жизни содружество строит космический корабль «Старплекс», который перемещается по Вселенной, используя так называемые стяжки (червоточины или тоннели в пространстве-времени). В какой-то момент через эти стяжки, а их много, проникают целые звезды и находится еще одна цивилизация — темнян (огромные, размером с Юпитер, существа из темной материи). Кто и зачем отправляет звезды через стяжки? В романе выясняется, что делают это наши потомки через 10 млрд лет, чтобы спасти Вселенную. А теперь разберем некоторые детали с экспертом.

— Один из героев романа объясняет другому, что во Вселенной видимое вещество составляет не более 10% массы, все прочее — нейтрино и темная материя. Книга вышла в 1996 году — кажется, эти данные устарели.

— Да, устарели. Вклад темной энергии в полную плотность энергии — около 70%, видимого вещества — около 5%, остальное — темная материя. Мы в точности знаем концентрацию нейтрино, но не их вклад в плотность. Причина проста: величина массы всех трех типов нейтрино пока неизвестна.

— Люди из будущего пытаются предупредить предков, что Вселенная расширяется и это угрожает ее существованию. Все так?

— Мы не знаем физику темной энергии. Пока, судя по результатам наблюдений, она согласуется с простым представлением космологической постоянной Эйнштейна — величины энергии вакуума, никак не изменяющейся в ходе расширения. Любая известная нам субстанция уменьшала бы плотность энергии при расширении. Но если темная материя на самом деле чуть-чуть увеличивает плотность энергии при расширении (пока мы этого, повторюсь, не видим), то да — впереди катастрофа. В конце концов все связанные состояния распадутся из-за неумолимого и все ускоряющегося расширения пространства. Но это не скоро, через десятки миллиардов лет.

— В книге есть любопытный прогноз насчет гравитации: если средняя плотность Вселенной станет выше критической, то все упадет на все — будет новый Большой взрыв и новая Вселенная. В науке такая гипотеза обсуждается?

— Обсуждается, что расширение может смениться сжатием. На первый взгляд, тогда все закончится поглощением всего черными дырами и их слиянием. В центрах больших галактик чудовищно массивные черные дыры — вероятно, туда все вещество и засосет при сжатии пространства. Но для такого развития должны быть новые, возможно, с весьма удивительными свойствами, «ингредиенты», которых мы во Вселенной пока не замечаем. Например, мы не видим пространственной кривизны, но если мир замкнутый (трехмерная сфера), а темная энергия вдруг исчезнет (ее динамических свойств мы не знаем), то такой сценарий возможен.

—  В «Старплексе», помимо известных землянами шести кварков, есть еще два: глянцевый и матовый. И именно они участвуют в формировании темной материи. Это чистая фантастика?

— Да. То, что новых поколений кварков нет (у нас три поколения кварков по два в каждом), мы точно знаем из экспериментов на Большом адронном коллайдере. Наверняка есть что-то другое (мы не знаем, что такое темная материя, откуда массы у нейтрино и др.), но это точно не еще одно поколение кварков.

***

Большой адронный коллайдер, на котором обнаружили бозон Хиггса (ключ к понимаю такого понятия, как масса частиц), заработал уже после выхода романа. В России на базе Объединенного института ядерных исследований в Дубне скоро начнутся эксперименты на коллайдере NICA, главная задача которого — получить информацию о кварк-глюонной плазме, то есть о состоянии Вселенной сразу после Большого взрыва. Так что научные поиски продолжаются.

Впрочем, «Старплекс» — роман не столько о науке и технологиях, сколько о том, как можно и нужно жить в мире, в котором существуют несколько разумных форм жизни. Для нашей планеты, где не утихают войны и конфликты, вопрос остроактуальный. В предисловии автор предупреждает: вы наверняка найдете несоответствия между книгой и наукой, так что роман можно считать и квестом. Еще один повод прочитать «Старплекс». Приятного путешествия в недалекое будущее!

О ВОЗРАСТЕ ВСЕЛЕННОЙ

В «Старплексе» Вселенной около 15 млрд лет — и это был компромисс между двумя концепциями, которые оценивали ее возраст в 10 и 20 млрд лет. В конце 1990-х с помощью телескопа «Хаббл» ученые измерили расстояния в космосе намного точнее. А в 2000-е годы зонд микроволновой анизотропии (WMAP) предоставил данные о разнице температуры разных участков Вселенной. Сопоставление этих параметров дало самую точную оценку: Вселенной 13,7 млрд лет с погрешностью 200 млн.