Вручение премий

Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс стали лауреатами Нобелевской премии, но до этого они получили и другие награды.

В 2006 году все трое были удостоены Премии Шао, учрежденной в 2002 году под покровительством Шао Ифу, филантропа, телемагната, одного из основателей кинематографа Китая. Эту награду называют Азиатской Нобелевской премией, вручается она по трем номинациям, в частности по астрономии. Лауреаты получают медаль и 1 млн долларов в каждой номинации. Если в какой-то номинации премия присуждается нескольким ученым, общая сумма делится поровну между всеми. Премия вручается «за значительные открытия в академических и научных исследованиях и разработках» тем, «чья работа оказала существенное положительное влияние на человечество». Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс получили ее за открытие ускоренного расширения Вселенной и гипотезу о наличии в ней энергетической плотности, не исчезающей даже в отсутствие материи и излучений.

Потом была Премия Грубера – ежегодная международная награда, присуждаемая американской некоммерческой организацией «Фонд Грубера» в пяти номинациях. Награда по космологии вручается с 2000 года, лауреаты получают золотую медаль и денежное вознаграждение в размере 300 000 фунтов стерлингов или 500 000 долларов. Участники двух групп, добившихся выдающихся результатов, получили эту награду в 2007 году, и если Нобелевская премия не была поделена между всеми участниками проектов, Премию Грубера получили все – команды по-братски разделили 300000 фунтов стерлингов. Перлмуттер и Шмидт получили по половине доли своей команды, а оставшиеся 75 000 в каждой группе были разделены между всеми участниками проектов (51 человек). После уплаты налогов получилось примерно по 1000 фунтов стерлингов на человека.

На церемонии вручения присутствовали 37 человек, занимавшиеся изучением сверхновых и обнаруживших доказательства существования темной энергии. Такое случилось в первый и, возможно, последний раз на вручении этой премии, которое проходит в Кембриджском университете, в зале, расположенном совсем рядом от тех мест, где трудились Ньютон, Эддингтон, Эйнштейн и ряд других знаменитых ученых.

На пресс-конференции, предшествовавшей вручению награды, Брайан Шмидт пошутил, что первым вопросом, по которому они с Солом Перлмуттером когда-либо сошлись во мнении, стало ускорение расширения Вселенной. На церемонии они выступали вдвоем, заранее договорившись, как будут представлять историю современной космологии. Лекция была признана очень удачной. Недавние соперники сменяли друг друга, рассказывая о своей работе.

В 2008 году состоялась юбилейная конференция «Десятилетие темной энергии». Участники говорили о том, что, например, сотню лет назад люди знали о Вселенной немногим больше, чем пещерные люди. Но за последнее столетие был сделан гигантский шаг вперед – фактически от одного острова к сотням миллиардов галактик, от одинаковых повторяющихся движений небесных тел к структурной эволюции во времени. А потом пришло и новое знание – знание темной энергии и темной материи. И как сказал директор упомянутого института Мэтт Маунтин, это был один из немногих случаев в истории, когда астрофизика бросила вызов физике фундаментальной. Открытие ускорения расширения Вселенной за десять лет до праздничных мероприятий, которые состоялись в Институте, предоставило нынешнему поколению ученых такую возможность. И ведь их в некотором роде можно считать ровесниками Вселенной – той Вселенной, которую мы знаем теперь.

Заключение

С момента изобретения телескопа четыре века назад астрономы могли разбираться с работой Вселенной просто наблюдая за небесами и используя математические знания – или наоборот. Были открыты планеты, луны, звезды, галактики. Примените законы Ньютона – и у вас получится Вселенная, которая работает как часы. Возьмите модификации, предложенные Эйнштейном, используйте открытие расширения космоса – и вы получите Вселенную после Большого взрыва. Вселенная снова и снова оказывалась простой.

Как однажды сказал Сол Перлмуттер, это так, чтобы мы могли ее понять на нашем уровне. И если считать Эйнштейна нашим Коперником, обнаружившим уравнения, которые могли представлять (хотя могли и не представлять) реальную Вселенную, открытие темной материи и темной энергии – это уже работа нашего Галилея, который провел наблюдения, подтвердившие существование такой Вселенной, хотя она получилась гораздо более таинственной, чем мы когда-либо могли себе представить. А потом потребовался следующий Ньютон, чтобы систематизировать математику этой новой Вселенной, объединить физику очень большого с физикой очень малого, как Ньютон в свое время объединил физику небесного с физикой земного. Нужно на основе наблюдений снова дать объяснение нашей Вселенной, которые будут определять нашу физику, философию и нашу цивилизацию в целом в ближайшие столетия. Поэтому космологи рассматривают новые открытия, связанные со Вселенной и поддающиеся восприятию нашими органами чувств, с оптимизмом, это нечто увлекательное и захватывающее!

Последние данные, описывающие нашу Вселенную, были получены с помощью Зонда микроволновой анизотропии Уилкинсона – WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), который иногда называют Спутник WMAP, или Зонд WMAP. Это космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, которое образовалось в результате Большого взрыва. Он передавал на Землю результаты сканирования небесной сферы с 2001 по 2009 год, к настоящему времени он выведен из эксплуатации. На основе полученных со спутника данных была составлена радиокарта неба. И первоначальное название аппарата MAP – это слово, получившееся из сложения первых букв английских слов, что означает «карта». После смерти руководителя проекта астрофизика Дэвида Уилкинсона было принято решение назвать аппарат в честь него, и к аббревиатуре было добавлена буква W, первая буква его фамилии на английском языке.

Данные, полученные с помощью этого аппарата, показали, что возраст нашей Вселенной составляет 13,75 млрд лет. Барионная материя, то есть мы, составляет всего 4,56 % Вселенной; 22,7 % составляет темная материя, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним, а 72,8 % – это темная энергия, чем бы она ни являлась, до сих пор остающаяся предметом споров. Темная материя является холодной, форма Вселенной очень близка к плоской, постоянная Хаббла составляет 71 ± 4 (км/с)/Мпк. В дальнейшем эти данные будут уточняться.

Ученые в общем и целом определились с темной материей. Что известно о темной энергии? Во-первых, она очень равномерно распределена, во-вторых, имеет низкую плотность. Она оказывает такое огромное влияние на Вселенную лишь потому, что однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство.

Что нас ждет? Как убежден Адам Рисс, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 млрд лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось.

Плотность барионной материи в случае расширения Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность темной энергии. В конце концов начинает преобладать темная энергия. Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики, находящиеся за пределами нашего сверхскопления галактик, рано или поздно станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Наша Земля, Солнечная система в целом и наша галактика Млечный Путь, а также, возможно, и наше сверхскопление будут видны друг другу и в принципе достижимы, а вся остальная Вселенная исчезнет вдали. Со временем наше сверхскопление придет в состояние тепловой смерти, то есть осуществится сценарий, предполагавшийся для предыдущей, плоской модели Вселенной с преобладанием материи.

Есть и другие теории. Темная энергия может привести к другому типу расширения – расходящемуся. То есть расширяющая сила действия темной энергии продолжит неограниченно увеличиваться, пока не превзойдет все остальные силы во Вселенной. Темная энергия со временем разорвет все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдет силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвет атомы, ядра и уничтожит Вселенную – случится Большой разрыв. Также темная энергия может со временем рассеяться или даже поменять отталкивающее действие на притяжение. В этом случае возобладает гравитация – и нас ждет Большое сжатие. Есть и версия «циклической модели» Вселенной, хотя и не подтвержденная наблюдениями.

Что сыграет решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной? Если мы принимаем теорию Большого взрыва и считаем, что Вселенная развивается по этой модели, то измерения темпа ускорения. Если нам повезет, то появится новый Ньютон, Вселенная снова станет простой для понимания, и мы узнаем то, что пока не можем даже предположить. Следующие поколения будут смотреть на небо по-другому, потому что они будут думать о нем и воспринимать его не так, как мы. И то, что остается непонятным или «темным» для нас, для них станет ясным и понятным.

Хотя уверен, что и наше поколение еще ждет множество интересных открытий.