Никола Тесла — повелитель молний. Научное расследование удивительных фактов - Олег Фейгин

Конечно же, родилась «струнная теория» не на пустом месте, ведь некоторые решения квантовых уравнений вроде бы намекают на то, что кварки еще далеко не самые элементарные частицы. Вполне может быть, что есть еще более «мелкие» песчинки мироздания — некие вибрирующие сгустки вещества и энергии. Колебания этих нитевидных образований, или струн, и позволяют «озвучить» новую теорию строения Вселенной. Так это или не так, нам еще предстоит понять. А пока выясняется: чтобы в расчетах все было верно и теория могла работать, то есть чтобы с ее помощью можно было предвидеть какие-то экспериментальные результаты, приходится допустить, что в окружающем нас мире существует не четыре измерения — длина, ширина, высота и время, а как минимум десять.

Но где же запрятаны эти таинственные измерения, которые и представить наглядно невозможно? Современный «струнный гуру» аргентинский теорфизик Хуан Малдасена уверенно вещает:

«Наглядно их. конечно, представить нельзя, но ведь мы не можем представить себе и бесконечность. И не знаем, что было до Большого взрыва. Да что там — мы не знаем даже толком, что такое электричество. И тем не менее не задумываясь пользуемся им… Поэтому не стоит себе брать в голову проблему измерений. Может, они попросту не успели развернуться в момент Большого взрыва и скрываются где-то там, в квантовых петлях пространства-времени».

Однако «струнников» вскоре стали подводить их же расчеты. Неожиданно выяснилось, что десяти измерений маловато, и их количество возросло до 26. Правда, героическими усилиями теоретикам удалось-таки сократить это количество снова до десяти.

Но тут возникла новая напасть — оказалось, что и десяти измерений достаточно, чтобы с их помощью можно было создать практически бесконечное множество новых «струнных» теорий. Когда же удалось избавиться от лишних теорий, оказалось, что их все равно не менее пяти. Не может же истина существовать в нескольких вариантах! Исследователи приуныли, однако со временем выяснилось, что истина действительно может быть только одной, а вот количество ее представлений может быть равно и пяти.

Направление дальнейших поисков истины указал 29-летний аргентинский теоретик Хуан Малдасена. В 1997 году он опубликовал статью, в которой указал на существование связей между теорией струн и стандартной моделью. Его рассуждения понравились многим, и в следующем году Малдасену чествовали на международной конференции по струнам, проходившей в Санта-Барбаре, штат Калифорния.

Еще бы! Ведь Малдасене наконец-таки удалось включить в свою теорию еще и гравитацию. Стало быть, счастливые теоретики теперь могут сказать, что они сделали еще один шаг на пути к созданию теории «всего».

Оставался сущий пустяк. Надо было как-то выявить, доказать существование в нашем мире по крайней мере еще шести измерений.

За эту работу взялся 25-летний физик из Стэнфордского университета Мина Арканья Хамен и его коллеги Гия Гвали и Товаз Гиннопулос. Вскоре они объявили, что по крайней мере одно из этих измерений существует где-то по соседству и к нему можно подступиться.

Картина, которую они нарисовали, примерно такова. Наша четырехмерная Вселенная плавает в океане пятого измерения. Частицы же, из которых сложено вещество, тяготеют к поверхности, отделяющей нас от прочего мира. Но гравитоны — гипотетические носители тяготения — просачиваются в наш мир извне. Они словно всплывают из глубин многомерного океана. Вот поэтому-то мы и не можем пока разобраться в самой сущности тяготения. Оно не из нашей Вселенной!

Олайзе Рендал из Принстона и Романо Сундуно из Стэнфорда — тоже молодые теоретики — полагают, что ту же картину можно представить и несколько иначе. По их мнению, наша Вселенная окружена измерениями высшего порядка, опутана ими, словно кокон шелкопряда тончайшими нитями. Какое наглядное представление победит, в данном случае не так уж важно; главное, что оба представления стыкуются математически, а значит, не противоречат друг другу и, возможно, соответствуют истине.

Заодно Малдасена вдохновил еще нескольких молодых теоретиков на дерзновенные поиски. Шамих Кахру и Ева Сильверстайн из Стэнфорда, оперируя данными о дополнительных измерениях, пытались разрешить одну из основных проблем космологии.

Физика до сих пор хорошо объясняла, как началось расширение Вселенной в результате Большого взрыва. Теперь она, похоже, в состоянии ответить и на вопрос, будет Вселенная расширяться бесконечно или когда-либо повернет вспять и расширение сменится сжатием. И это еще не все…

Основная идея революции, состоявшейся в первой четверти XX столетия, заключалась в том, что энергия распространяется порциями, или квантами. Теперь выясняется, что подобными порциями, или блоками, может оказаться «нарезано» и само пространство-время.

Кстати, такой вариант развития событий в какой-то мере предвидел наш замечательный ученый-теоретик А. Д. Сахаров. Только он в своей работе прибегнул к несколько иной аналогии. «Предположим, — говорил он, — что вся Вселенная представляет собой толстый том со многими страницами. Но если обычные страницы имеют по существу лишь два измерения — длину и ширину, а толщиной бумажного листа и его пожелтением со временем мы можем пренебречь, то в настоящей книге жизни каждая страница как минимум четырехмерна…»

Лично мне эта аналогия кажется более удачной хотя бы потому, что она, в принципе, указывает путь, как можно попасть на другие страницы, в иные миры и измерения. Ведь страницы скреплены общим корешком. Поисками этого «корешка» и занимается ныне Фатали Маркополу Паломара, 29-летняя исследовательница из Лондонского имперского колледжа. По ее мнению, возможно, что иные блоки, или страницы, и являются вместилищем той самой «темной материи», свыше 90 % которой мы недосчитываемся в нашем мире и догадались о ее существовании лишь по некоторым косвенным признакам.

Вместе со своими коллегами из Англии и США Паломара намерена прояснить ситуацию, а заодно, быть может, и подправить учение самого Альберта Эйнштейна, теория относительности которого, как стало понятно в последнее время, содержит немало ошибок. Например, он рассматривал пространство-время как нечто однородное и геометрически протяженное. А оно, похоже, вовсе не такое. Он полагал скорость света наивысшей, а ныне в экспериментах обнаруживаются частицы, которые движутся со сверхсветовыми скоростями…

Паломара вспоминает, как после окончания университета она провела лето, работая в Национальной физической лаборатории Англии. И ее научный руководитель не раз уговаривал ее не портить себе жизнь и оставить физику элементарных частиц. «Эра ускорителей и великих экспериментов закончилась, — сказал он. — Это уже бесплодная земля. Идите лучше в биологию с генетикой — там намечается прорыв». — «Но ведь в начале века уже было нечто подобное, — смеется исследовательница. — Когда учитель Макса Планка узнал о намерении своего ученика заняться теоретической физикой, он тоже не советовал ему продолжать свои занятия. Планк не послушался его и открыл совершенно новое направление — квантовую механику. Вероятно, нечто подобное ожидает и нас в скором будущем».

Заключение

Предвидение Теслы

Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека, — это ощущение таинственности.

…Я уверен, что единый космос объединен в материальном и духовном смысле.

В космическом пространстве существует некое ядро, откуда мы черпаем всю силу, вдохновение, которое вечно притягивает нас. Я чувствую его мощь и его ценности, посылаемые им по всей Вселенной и этим поддерживающие ее в гармонии.

Я не проник в тайну этого ядра, но знаю, что оно существует, и, когда я хочу придать ему какой-либо материальный атрибут, думаю, что это свет, а когда я пытаюсь постичь его духовное начало, то это — красота и сочувствие. Тот, кто носит в себе эту веру, чувствует себя сильным, работает с радостью, ибо ощущает себя частью общей гармонии.

Сколько бы мы ни всматривались в каскад изобретений Теслы, возникающих одно за другим подобно искрам электрического фейерверка в несколько миллионов вольт, что-то все время ускользает от внимания. В творчестве этого выдающегося изобретателя чувствуется какая-то недоговоренность, какие-то недосказанные, но очень важные мысли и идеи.

Сам по себе Тесла представлял редкий тип ученого-практика, создающего свои изобретения на основе собственных теоретических разработок. Индукционный двигатель, асинхронная машина, многофазные и резонансные трансформаторы, однопроводные и беспроводные каналы передачи энергии, радиотелеуправляемые и автоматические устройства, люминесцентные лампы — все эти уникальные плоды творчества Теслы говорят сами за себя!