Млечный Путь № 2 2021

У советского писателя-фантаста Генриха Альтова есть небольшой рассказ "Девять минут". В далёком будущем возвращается домой звездолет с экипажем. Фотонный двигатель развернут в сторону Солнечной системы, и поэтому люди не могут видеть ни наше светило, ни родную Землю. Когда торможение заканчивается и двигатель отключается, экипаж собирается в рубке, чтобы посмотреть, наконец, на свой дом. Но... Земли нет! Можно представить ужас людей, много лет путешествовавших в космосе, когда они понимают: у них больше нет дома! Проходит несколько кошмарных минут, прежде чем один из членов экипажа догадывается: "Может, пока нас не было, люди научились ловить весь падающий на Землю видимый и ультрафиолетовый свет? Тогда инфракрасные, тепловые, лучи должны по-прежнему излучаться в пространство: иначе нарушится тепловой баланс планеты".

Звездолетчики переключают приборы на инфракрасный диапазон, и вот она - Земля, как ни в чём не бывало, плывет в космическом пространстве!

Рассказ написан в 1964 году. Похожую идею предложил четырьмя годами раньше американский физик Фримен Дайсон. Не столько идею, сколько расчеты гигантского сооружения, которое перехватывало бы всю энергию Солнца, чтобы использовать её на благо человечества. А если бы такое сооружение создали представители иных высокоразвитых цивилизаций, то мы с Земли могли бы наблюдать удивительные инфракрасные звёзды и понять: у нас есть браться по разуму!

Так возникло новое направление в астрофизических исследованиях: поиски астроинженерной деятельности во Вселенной. Сооружения иных высокоразвитых цивилизаций получили название "сфер Дайсона". Удивительно, но сам Дайсон до конца своей долгой жизни говорил, что очень не хочет, чтобы концепция "сферы" была названа в его честь...

Но кто ж его слушал? Фримен Дайсон внёс огромный вклад в науку, но в истории остался, прежде всего, автором красивой, поистине фантастической идеи.

Родился Фримен в 1923 году в Англии в семье гуманитариев. Отец его, Джордж, был известным музыкантом, мать, Милред Люси, - юристом. Часто дети идут по стопам родителей, но Фримен не увлёкся ни музыкой, ни юриспруденцией. Он с детства читал энциклопедии вместо школьных учебников и научную фантастику вместо сказок. Его сестра Алиса рассказывала, что брат постоянно что-то вычислял на клочках бумаги. По натуре Фримен - настоящий учёный, который постоянно находился в поиске. Более того: "Он считал, что в науке важно быть не ортодоксом, а заниматься новым, подрывать устои, бунтовать! Он делал это всю жизнь", - сказал о Дайсоне друг его юности, невролог Оливер Сакс.

В 1947 году Дайсон поступил в Корнуэллский университет США. Там произошло важное событие: он познакомился с уже известным в те годы Ричардом Фейнманом, будущим Нобелевским лауреатом. Фейнман занимался квантовой механикой и участвовал в американском "атомном проекте". Квантовая физика [А1]продемонстрировала свои возможности ещё до войны, когда ученые открыли цепную реакцию деления атомов урана, и стало ясно, что при этом выделяется огромная энергия. Как говорил другой участник атомного проекта Энрико Ферми: "это была красивая физика". Но красивая физика вынужденно привела к созданию самого грозного оружия и гибели японских городов Хиросимы и Нагасаки.

К счастью, красивая квантовая физика позволила сконструировать не только бомбы, но и атомные электростанции, и атомные ледоколы, и атомные реакторы, создающие изотопы для медицинских целей.

Квантовая механика представлялась наукой не просто красивой, но непогрешимой - её прогнозы оправдывались всегда! С помощью квантовой механики учёные объяснили даже, почему светят звёзды.

Следует ли удивляться, что бунтарь Фримен Дайсон выбрал для будущих занятий именно квантовую физику? С таким учителем, как Ричард Фейнман, выбор был предопределен. По характеру они оказались очень похожи - оба были еретиками.

В конце сороковых годов квантовая теория была всё ещё далека от завершения. Оставалось множество белых пятен и нерешённых проблем. Например: как взаимодействуют заряженные частицы? Как они излучают и поглощают фотоны? Всякий раз, рассчитывая взаимодействия и превращения заряженных частиц, физики-теоретики получали в решениях сложнейших уравнений бесконечно большие величины - так называемые сингулярности. Сингулярность - то, что невозможно описать[Н2]. В сингулярности не действуют никакие известные законы физики и математики. То, что происходит в сингулярности, не соответствует известным закономерностям и правилам. Некоторые сингулярности проходят даже в школьной математике - например, все знают, что делить на ноль нельзя. Получается нечто бесконечно большое, невозможное и не существующее в реальном мире.