Казалось бы, чем заумнее предмет поиска ученых, тем более равнодушными к научной дисциплине должны быть те, кто мало что в ней понимает. Но астрофизика – случай особый. По мере того как исследователи все глубже погружаются в тайны мироздания и цели науки, язык, на котором она разговаривает, становятся еще более непонятными для непосвященных, общественный интерес к космосу, притягательность новой информации, тем не менее, растет. В этом феномене есть что-то от первородного любопытства, что-то инстинктивное, что заставляет людей обращать свои мысли к черной бездне Вселенной – туда, где со временем повзрослевшее человечество будет искать свой новый дом. Внести вклад в эту копилку знаний – почетнейшая миссия для любой страны.
Вот почему нисколько не удивился, когда узнал, что, несмотря на серьезное сокращение в Беларуси тематики фундаментальных научных исследований, выжила и развивается такая совсем уж отвлеченная от сиюминутных проблем тема, как исследование черных дыр. Причем работа, ведущаяся по программе фундаментальных исследований «Поля и частицы», делается на самом высоком уровне. На публикации наших ученых в мировых научных журналах, проливающих новый свет на природу загадочных космических объектов, можно найти ссылки в статьях их авторитетных зарубежных коллег.
Я открываю дверь лаборатории ядерной оптики и космомикрофизики Научно-исследовательского института ядерных проблем Белорусского государственного университета и убеждаюсь, что ни центра управления каким-нибудь космическим телескопом, ни суперкомпьютера, ни каких-либо очень сложных приборов здесь нет. О космосе напоминают лишь несколько плакатов и календарь со снимками галактик. Рабочий инструмент у немногочисленных сотрудников – обычные компьютеры и, разумеется, мозги. Как выясняется, этого достаточно, чтобы сказать свое слово в астрофизике.
— Наша научная дисциплина абсолютно открытая сфера. Поэтому все данные инструментальных исследований и теоретических изысканий, проведенных в любой стране, тут же становятся общим достоянием и дают пищу для углубленного анализа, — говорит заведующий лабораторией доктор физико-математических наук Виктор Тихомиров. – Мы изучаем черные дыры. Но не те массивные, что были предсказаны во времена Лапласа и практически со стопроцентной достоверностью довольно давно обнаружены в центрах галактик, а первичные черные дыры ядерного размера, которые могли образоваться в первые моменты после начала Большого Взрыва. Их существование пока только гипотеза, но свойства и возможные проявления таких объектов потому и следует теоретически рассчитывать, чтобы можно было знать, где и как их искать. Для чего искать? Во-первых, для того, чтобы восстановить картину развития событий в первые мгновения рождения Вселенной и построить ее эволюционную модель, а возможно, и для создания наиболее эффективных неисчерпаемых источников энергии, правда, не в самом ближайшем будущем. Считается, что такие черные дыры позволят заглянуть в прошлое, так как они сегодня представляются едва ли не единственным объектом, оставшимся в неизменном виде после начала Большого Взрыва. Впрочем, и сам Большой Взрыв – это гипотеза, подтвердить которую с гораздо большей глубиной поможет обнаружение первичных черных дыр.
Согласно распространенным гипотезам, пользующимся популярностью не столько у астрофизиков, сколько у писателей-фантастов и различных исследователей аномальных явлений, первичные черные дыры – объекты вездесущие, и их число вокруг нас измеряется миллиардами. Они свободно пролетают сквозь любые тела и вызывают сбои в работе электроники, техногенные катастрофы, повреждают клетки организма и вызывают болезни, служат спусковым механизмом для начала извержений вулканов и землетрясений. В то же время их сложно зафиксировать с помощью существующих приборов, и потому полет фантазии по части их количества в окружающем пространстве имел очень широкие допуски. Так вот, как раз в этой области белорусские ученые и сказали свое слово, которое было услышано в научном мире и воспринято со всей серьезностью.
Потратив несколько лет на развитие теории и расчеты, группа профессора Тихомирова установила более жесткое, чем это было сделано ранее академиком Яковом Зельдовичем, математическое ограничение на количество первичных черных дыр, которые могут существовать в Солнечной системе. Кроме того, был написан новый сценарий их поведения и определено, какие именно космические объекты способны с ними взаимодействовать наиболее эффективно. Получилось, что таких «микромонстров» в нашей Солнечной системе летает от нескольких десятков до нескольких тысяч, не более.
Что же касается взаимодействия с космическими объектами, то захватить такую черную дыру и пострадать от нее могут, по расчетам белорусских ученых, в первую очередь белые карлики – звезды распространенного типа, обладающие весьма большой плотностью. Вступив в контакт с миниатюрной черной дырой, такая плотная и «холодная» звезда будет поглощена ею, и в результате произойдет нечто вроде взрыва сверхновой. Именно след такого события, развивающегося по необычному сценарию, и необходимо искать во Вселенной, чтобы убедиться в существовании первичных черных дыр.
Кстати, своими расчетами ученые БГУ заодно парировали все «страшилки», которыми пугают обывателя противники опытов на Большом адронном коллайдере. Утверждают, что в результате столкновения частиц может родиться миниатюрная черная дыра, которая поглотит Землю.
— Это совершенно нереально, — объясняет Тихомиров, — так как максимально достижимая энергия, до которой протоны можно разогнать на Большом адронном коллайдере, составляет «всего» 2х7х1012 электрон-вольт, то есть на 15 порядков меньше так называемой планковской энергии, необходимой для начала коллапса. Таким образом, поистине чудовищная величина последней не позволяет в эксперименте и близко подойти к опасному порогу. Но во Вселенной условия для такого взаимодействия могли существовать на ранних стадиях ее формирования. И если бы, с другой стороны, такие «легковесные» дыры существовали, что допускают некоторые теории, они бы рождались в большом количестве космическими лучами и поглощали те же самые белые карлики.
По мнению Виктора Тихомирова, доказав существование первичных черных дыр, наука сможет найти и разгадку тайны темной материи, постичь природу квантовой гравитации, открыть неиссякаемый источник энергии, которым, как он вскользь заметил, уже давно пользуются цивилизации высшего уровня. Да, для него разумная жизнь во Вселенной такой же неоспоримый факт, как и существование первичных черных дыр, и обнаружение того и другого – лишь дело времени.
— И все же, — спрашиваю у Виктора Васильевича, — фундаментальные исследования, тем более в астрофизике, сиюминутной практической отдачи принести не могут, а потому при нынешнем крене в сторону прикладных исследований не возникает ли угроза прекращения финансирования темы?
— Вопрос о перспективах финансирования – не ко мне, для нас они неясны, — ответил ученый. – Что же касается прикладной стороны таких исследований, то она, безусловно, есть и заключается в качестве преподавания и самосовершенствования самих ученых. Ведь ученый, решая сложнейшие проблемы современной теоретической физики и математики, которые не отражает пока ни один учебник, держит планку на уровне лучших умов и передает более весомый багаж знаний студентам. Это ли не отдача? Ведь не секрет, что астрофизикой, и в частности черными дырами, увлекались такие гиганты науки, как Андрей Сахаров, Яков Зельдович, Роберт Оппенгеймер, Виталий Гинзбург, Джон Арчибальд Уиллер.
