Я представляю экстремальный подход к физике, выражаемый образно фразой: «Помалкивай и считай!», обращенной к физику. При этом наша внешняя физическая реальность, всего лишь видимость реальности математической. Это краткое эссе демонстрирует крайнее предположение "уравнения - наше все " и обсуждает его следствия.

Человек приходит в лабораторию, где его встречают два физика: женщина — старший научный сотрудник и ее ассистент — молодой мужчина, который показывает гостю множество исследовательских приборов, занимающих все помещение: вакуумную камеру из нержавеющей стали, герметичные емкости с хладагентом — азотом или гелием, компьютер, различные измерительные приборы, осциллоскопы и т. п. Человеку вручают пульт управления и говорят, что в его руках сейчас находится судьба эксперимента, а возможно, и судьба всей Вселенной.

Новейшие разработки в области космологии показывают, что большая часть Вселенной находится в состоянии взрыва, ускоренного расширения, называемого инфляцией. Мы живем в «пузыре», где инфляция закончилась, а другие пузыри с различными свойствами постоянно формируются. Большинство, если не все, из этих пузырей находятся за пределами нашего космического горизонта и не могут быть непосредственно наблюдаемыми. Я обсуждаю происхождение этого нового мировоззрения, его возможные наблюдательные тесты, и его последствия для начала и конца Вселенной.

Согласно теории Большого взрыва, у нашей Вселенной есть вполне конкретный возраст, который сейчас оценивают в 13,7 млрд лет. Довольно мало для такого значительного объекта, как Вселенная, не правда ли?

В предыдущей статье, посвященной вкладу Андрея Дмитриевича Сахарова в космологию, речь шла о барионной асимметрии Вселенной и его пионерской работе на эту тему. Сейчас мы рассказываем о более ранней, тоже пионерской работе, в которой был теоретически предсказан эффект, получивший впоследствии название «Сахаровские осцилляции». Обе работы в какой-то степени опередили время, обе были частично основаны на неправильных предположениях, но тем не менее верны в принципе, обе имели далеко идущее развитие в последующие десятилетия.

Все знают Андрея Дмитриевича Сахарова как отца водородной бомбы и как общественного деятеля. О его вкладе в фундаментальную науку знает гораздо меньше людей. Нельзя сказать, что этот вклад огромен в количественном плане — он написал на порядок меньше научных статей, чем, например, Я. Б. Зельдович. Однако в ряде своих статей он сильно опередил время, поставил вопросы и дал ответы, которые спустя многие годы определили направления, куда хлынули массы исследователей. В этой серии публикаций мы рассказываем о двух пионерских статьях, повлиявших на развитие космологии. Интересная особенность обеих статей: правильный подход и правильные выводы были сделаны с привлечением предположений, которые в природе на самом деле не реализуются, что было понято позже. Газетный формат не позволяет осветить обе статьи в одном номере, поэтому даем две публикации в разных выпусках газеты. Начнем с более поздней статьи о барионной асимметрии Вселенной.

Мы стоим на пороге открытия, способного изменить суть наших представлений о Мире. Речь идет о природе темной материи. В последние годы астрономия сделала важнейшие шаги в наблюдательном обосновании темной материи, и сегодня существование такого вещества во Вселенной можно считать твердо установленным фактом. Особенность ситуации состоит в том, что астрономы наблюдают структуры, состоящие из неизвестного физикам вещества. Так возникала проблема идентификации физической природы этой материи.

Каких-нибудь пятьдесят-шестьдесят лет тому назад то, о чем здесь было рассказано, еще не приходило в голову даже самым проницательным мыслителям. Теперь оно становится всеобщим достоянием. А то, что многие вопросы еще не решены, ни в коей мере не умаляет значения уже достигнутого. Это обычное состояние науки, которая по самой своей природе чужда косности и застоя, не приемлет авторитарности и догматизма, находится в постоянных исканиях, отвечает на бесконечные «почему», ошибается и исправляет ошибки, совершая свой нескончаемый путь к вечно ускользающей истине.

Даже сейчас, когда протоны завершили последние круги в самом успешном в истории физики элементарных частиц ускорителе, ученые надеются, что чудо произойдет и победа будет одержана. Под поверхностью нетронутой зеленеющей иллинойсской прерии с пасущимися по ней бизонами по четырехмильному туннелю мчатся в противоположных направлениях протоны и антипротоны. И каждую секунду сотни тысяч этих частиц сталкиваются, порождая взрывное испускание массы различных частиц. Это происходит на Теватроне. подземном ускорителе элементарных частиц, находящемся в Лаборатории ускорителей им. Энрико Ферми (Фермилабе), которая находится на участке в 2751,9 га поблизости от городка Батавия, в 80 км к западу от Чикаго. Эксперименты длились не один день, и многие из них дали выдающиеся результаты; из 17 фундаментальных частиц, которые, по мнению физиков, образуют всю обычную материю и энергию во Вселенной, три были открыты здесь. Но эти дни закончились: 1 октября было навсегда отключено электропитание всех (более тысячи) охлаждаемых жидким гелием сверхпроводящих магнитов, и завершилась 28-летняя работа ускорителя, который до недавнего времени был самым мощным в мире.

В ближайшем будущем физика может вернуться к пифагорейской идее мировых гармоний. Но, разумеется, на новом уровне. Теория суперструн забрасывает широкий невод в океан мироздания. Это обширная и глубокая теория, охватывающая многие важнейшие положения, играющие центральную роль в современной физике. Она объединяет законы макромира и микромира, действие которых распространяется в самые дальние дали космического пространства и на мельчайшие частицы материи; поэтому рассказать об этой теории можно по-разному.