Диалоги (июнь 2003 г.)

Следующие 27 процентов тоже принадлежат, в общем, неизвестно чему. Правда, эта история довольно старая. Тут мелькнуло скопление галактик (скорости галактик в скоплениях ещё в 30-х годах были измерены очень хорошо), это скопление галактик в Коме (Волосах Вероники). В 30-х годах ещё Фриц Цвикки обнаружил, что скорости в этом скоплении очень высокие. Массы звёзд мы знаем, и знаем, примерно, сколько звёзд в галактиках, и значит, массы самих галактик. И получалось, что при таких массах галактик и их высоких скоростях эти скопления устойчивы быть не могут, силы взаимного притяжения не хватает. Об этом хорошо забыли, и уже в конце 50-х годов наш астроном В.А.Амбурцумян отсюда сделал вывод, что скопления неустойчивы, что там должны всё время рождаться новые галактики и так далее и так далее. Однако вскоре стало ясно, что и в галактиках, во многих галактиках тоже существует какое-то вещество, которое не является ни звёздами, ни газом, но вещество гравитирующее, так что массы галактик много больше, чем суммарная масса их звёзд. И природа этого вещества, которое составляет примерно 27 процентов от общей массы Вселенной, остаётся неизвестной до сих пор. По сравнению с природой вакуума задачка, казалось бы, более простая, но природа его неизвестна. Причём диапазон масс возможных объектов, ответственных за эту «скрытую массу» составляет много порядков, от массивных чёрных дыр до элементарных частиц. Скорее всего, это некий новый вид элементарных частиц, слабо взаимодействующие массивные частицы, которые ещё предстоит открыть. Вот как 30 лет искали нейтрино от Солнца, вот сейчас уже, наверное, лет, не знаю сколько, может быть, 5, 10 ищут эти частицы, они слабо взаимодействуют, но слегка изменяют некоторые ядерные реакции. И физики снова уходят под землю, чтобы исключить всякие помехи.

И получается что же? Получается, что наши любимые звёзды составляют лишь малую долю массы Вселенной. У Шкловского была книжка когда-то «Звёзды: их рождение, жизнь и смерть». Когда он сел за её сочинение, это было лет 30 назад, он пришёл ко мне; я – звездник, Шкловский – астрофизик, и он спросил меня: какие объекты самые главные во Вселенной? Я сказал сразу же – звёзды. Он остался не очень доволен, потому что он занимался раньше диффузным веществом, газовыми туманностями, но решил написать книжку о звёздах, понял, что звёзды очень важны, но оказывается, кто-то ещё уже знал правильный ответ на этот вопрос.

А.Ч. И на звёзды приходится всего один процент массы Вселенной. То, что мы видим, то, что доступно непосредственному наблюдению глазом, это всего один процент полной массы Вселенной.

Ю.Е. Это результат последних 5-ти лет развития…

А.Г. Простите, а ещё 2 процента куда делись?

А.Ч. Есть ещё межзвёздный, межгалактический газ, который впрямую не очень можно наблюдать, но его физика понятна. Этот газ – то же самое вещество, из которого сделаны звёзды, но он горячий и наблюдается только в рентгене.

Ю.Е. И очень важный момент состоит в том, что мы узнали о составе, скажем, 96-97 процентов Вселенной, наблюдая именно звёзды.

А.Г. То есть, наблюдая один процент Вселенной, сделали заключение о 99-ти…

Ю.Е. Да, в этом и есть величие человеческого разума, и, причём, мы абсолютно уверены в том, что звёзд может быть 1, может быть 2 процента…

А.Ч. А те самые Сверхновые, которые мы наблюдаем, это ничтожная часть всех вообще звёзд во Вселенной. И в этой ничтожной части этого одного процента и был взвешен космический вакуум, была взвешена вся Вселенная. Но природа космического вакуума, конечно, остаётся неясной. Хотя физики о вакууме говорят уже очень давно, и он, в самом деле, реально проявляет себя в лабораторных экспериментах. Но чего нельзя принципиально сделать в лабораторных экспериментах, так это измерить плотность энергии этого вакуума. Говорится, тут должна быть некая среда, она присутствует всюду, и здесь, она идеально однородна, она заполняет всё пространство Вселенной с одинаковой плотностью, всюду, везде и всегда. Но измерить в лаборатории плотность вакуума нельзя.

А.Г. Ведь он отрицательным давлением обладает.

Ю.Е. Да, это свойство, которые, собственно, всё и определяет.

А.Ч. Притом отрицательное давление к тому же абсолютно ещё не равняется плотности, такая удивительная среда. В лаборатории нельзя измерить плотность вакуума по той причине, что во всех экспериментах ускользает абсолютное значение энергии, и можно измерять только изменение энергии, изменение энергии от точки к точке, от одного момента времени к другому. И есть только один тип эксперимента, в котором можно определить всю энергию, а не только её различия, не только её разности. Это гравитационный эксперимент. И гравитационный эксперимент в масштабе всей Вселенной, в действительности, и был поставлен самой природой. И лабораторной установкой для измерения плотности вакуума послужила вся Вселенная, вся звёздная Вселенная, все эти Сверхновые замечательные звёзды. И они дали физике и астрономии то, что никакой лабораторный эксперимент принципиально дать не может.