Достучаться до небес. Научный взгляд на устройство Вселенной

Достучаться до небес. Научный взгляд на устройство Вселенной

Человечество стоит на пороге нового понимания мира и своего места во Вселенной – считает авторитетный американский ученый, профессор физики Гарвардского университета Лиза Рэндалл, и приглашает нас в увлекательное путешествие по просторам истории научных открытий. Особое место в книге отведено новейшим и самым значимым разработкам в физике элементарных частиц; обстоятельствам создания и принципам действия Большого адронного коллайдера, к которому приковано внимание всего мира; дискуссии между конкурирующими точками зрения на место человека в универсуме. Содержательный и вместе с тем доходчивый рассказ знакомит читателя со свежими научными идеями и достижениями, шаг за шагом приближающими человека к пониманию устройства мироздания.

Жанры: Физика, Научно-популярная литература, Зарубежная образовательная литература
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: 2014

Читать онлайн Достучаться до небес. Научный взгляд на устройство Вселенной


Издание подготовлено при поддержке Фонда Дмитрия Зимина «Династия»


Перевод Наталья Лисова

Научные консультанты Михаил Ревнивцев, д. ф.-м. н., Дмитрий Горбунов, к. ф.-м. н.

Редактор Юлия Быстрова

Руководитель проекта И. Серёгина

Корректор М. Савина

Компьютерная верстка А. Фоминов

Дизайнер обложки Ю. Буга


© Lisa Randall, 2011

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2014


Фонд некоммерческих программ «Династия» основан в 2002 г. Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании «Вымпелком». Приоритетные направления деятельности Фонда – поддержка фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение. В рамках программы по популяризации науки Фондом запущено несколько проектов. В их числе – сайт elementy.ru, ставший одним из ведущих в русскоязычном Интернете тематических ресурсов, а также проект «Библиотека «Династии» – издание современных научно-популярных книг, тщательно отобранных экспертами-учеными. Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта. Более подробную информацию о Фонде «Династия» вы найдете по адресу www.dynastyfdn.ru.


Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.


* * *

Введение

Мир стоит на пороге великих открытий. Сегодня проводятся самые масштабные и интересные в истории эксперименты в области физики элементарных частиц и космологии, и самые талантливые физики и астрономы мира объединяют усилия для анализа их результатов. Возможно, в ближайшее десятилетие ученые обнаружат то, что изменит наши представления о фундаментальном строении вещества и структуре самого пространства; не исключено даже, что наши представления о природе реальности станут более полными. Ученые, которые вплотную занимаются этими вопросами, уверены, что новые факты не просто дополнят уже имеющиеся. Мы с нетерпением ждем открытий, которые приведут к зарождению принципиально новой парадигмы структуры Вселенной и изменят представление об ее устройстве, сложившееся на основании прошлых открытий.

10 сентября 2008 г. произошло историческое событие – первый пробный пуск Большого адронного коллайдера (БАК), на который все мы возлагаем большие надежды. Слово «большой» в названии относится не к адронам, а к самому коллайдеру. Основа БАКа – громадный кольцевой туннель длиной 26,6 км[1], расположенный между горами Юра и Женевским озером и дважды пересекающий франко-швейцарскую границу. Электрические поля внутри этого туннеля разгоняют два пучка частиц, в каждом из которых движутся миллиарды протонов (протоны принадлежат к классу элементарных частиц, известных как адроны, поэтому коллайдер – адронный); частицы носятся по окружности, делая за одну секунду примерно 11 000 оборотов.

Коллайдер служит площадкой для крупнейших экспериментов из тех, какие когда-либо ставились на Земле. Цель ученых – провести детальные исследования структуры материи на невозможных доселе расстояниях и при более высоких энергиях, чем когда-либо прежде. При таких энергиях должен возникнуть целый ряд необычных элементарных частиц; кроме того, предположительно должны возникнуть взаимодействия, имевшие место при рождении Вселенной – примерно через одну триллионную долю секунды после Большого взрыва.

При проектировании Большого адронного коллайдера пришлось задействовать всю изобретательность ученых и инженеров и все возможности современной техники; его строительство также оказалось сложнейшей задачей. К огромному разочарованию ученых и сочувствующих, всего через девять дней после первого успешного пуска в коллайдере из-за некачественной пайки в одном из контактов произошла авария. Однако осенью 2009 г. БАК вернулся в строй и заработал даже лучше, чем кто-либо надеялся. Так многолетние ожидания стали реальностью.


Вам будет интересно
Эрвин Шредингер (1887–1961) – австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике. В сборник включены работа «Что такое жизнь?», в которой Шредингер рассматривает феномен жизни с точки зрения стандартных физических законов, его знаменитая лекция «Сознание и материя» и автобиографические заметки....
Читать онлайн
Авторы книги – ученые Виталий и Татьяна Тихоплав – просто и убедительно демонстрируют, что анализ данных новейших выдающихся открытий в области физики однозначно доказывает: мир имеет Божественную природу. Рациональное объяснение теперь может быть дано таким невероятным явлениям, как существование души, ангелов или возможности бессмертия.Виталий и Татьяна Тихоплав в доступной форме рассказывают о квантовой механике, торсионных полях и виртуальных частицах. В книге приведено множество фактов, кот...
Читать онлайн
Маркус Чаун и Говерт Шиллинг, известные журналисты и популяризаторы науки, приглашают читателя на уникальную экскурсию по Вселенной, во время которой они в непринужденной форме ответят на самые принципиальные вопросы, связанные с окружающим нас миром. Начиная с самых простых: «почему ночью небо темное? почему звезды мерцают? что такое метеориты?», они внедрятся в круг самых сложных проблем космологии – как зарождалась Вселенная, как появляются сверхновые звезды, что такое квазары и черные дыры, ...
Читать онлайн
Британский физик Дэвид Дойч – не только один из основоположников теории квантовых вычислений, но и философ, стремящийся осмыслить «вечные вопросы» человечества в контексте, заданном развитием науки. Стержневой вопрос данной книги: есть ли предел для человеческого прогресса? Ответ выражен в заглавии: мы стоим у начала бесконечного пути, по которому поведет нас, выдвигая догадки и подвергая их критике, наш универсальный разум. Мы встали на этот путь в эпоху Просвещения, но с него легко сбиться под...
Читать онлайн
Джим Бэгготт, ученый, писатель, популяризатор науки, в своей книге подробно рассматривает процесс предсказания и открытия новой частицы – бозона Хиггса, попутно освещая такие вопросы фундаментальной физики, как строение материи, происхождение массы и энергии. Автор объясняет, что важность открытия частицы заключается еще и в том, что оно доказывает существование поля Хиггса, благодаря которому безмассовые частицы приобретают массу, что является необходимым условием для возникновения материи. Из ...
Читать онлайн
Там, где официальная наука встречается с феноменом непознанного, всегда возникает особое напряжение. Азарт открытия нового неизбежно граничит со страхом перемен в сознании. Но если человечество намерено эволюционировать, нам придется преодолевать свои страхи.Безусловно, в этой книге вас ждет множество новых терминов и понятий, но когда вы дочитаете ее до конца, то увидите мир и свои многочисленные связи с ним в совершенно новом свете.Что науке предстоит узнать о материи, пространстве и времени? ...
Читать онлайн
Большинство людей считает, что время реально: меняются времена года, идут часы, человек стремится от колыбели к могиле. Большинство физиков, напротив, полагает, что время есть иллюзия – и, возможно, напрасно, как полагает известный канадский физик Ли Смолин. Автор книг “Жизнь космоса” (1997) и “Неприятности с физикой” (2006) напоминает, что все затруднения физиков и космологов (от Большого взрыва до “теории всего”) восходят к проблеме природы времени, а признание его реальности может вывести фун...
Читать онлайн
Книга британского физика и философа Дэвида Дойча, одного из создателей концепции квантовых вычислений, наглядно демонстрирует, что эпоха великих философских систем вовсе не осталась в прошлом. Автор выстраивает целостный и согласующийся с научными знаниями ответ на один из самых фундаментальных философских вопросов: какова подлинная природа реальности. По Дойчу ткань реальности, каковой она открывается любому носителю разума, сплетается из четырех основных нитей. Это эпистемология Карла Поппера,...
Читать онлайн
Это книга о войне Советских войск в Афганистане, боях-буднях офицеров и солдат знаменитой Кандагарской бригады. В сущности все войны одинаковы, как внутри, так и внешне: красивые лозунги, призывы и наряду с ним кровь и смерть. Почти все в ней подлинное: факты, сцены, но все фамилии изменены, совпадения прошу считать чисто случайными. В ней использованы стихи, высказывания О. Хайяма, В. Морозова, А Маклина, В. Пикуля и многих других известных людей, а также наши «афганские» песни....
Читать онлайн
Крымское светило потускнело, покрылось копотью, крымское солнце стало угасать. Было загублено русское восстание в Новороссии, был остановлен порыв, предвещавший русское возрождение. Великий реванш был затоптан, ошельмован. Обманутая народная душа стала смотреть на власть угрюмо, исподлобья. В России вновь нарождается смута. Власть закупоривает её арестами, подавлениями, но она, как угарный газ, сочится из сотен щелей.Но смута назревает и во всем мире. Глобальная нестабильность угрожает всем: США...
Читать онлайн
Читатель, конечно понимает, что всяк попаданец – тоже человек. Он живёт, дышит, любит, ненавидит, радуется, страдает, болеет, стареет и… Что думает, о чём вспоминает попаданец - вышедший в «отставку»? Итак… 1933 год. В Германии, в результате демократических выборов пришёл к власти Гитлер. А наш главный герой, в своём Замке «пишет про себя» мемуары, обращаясь к своим современникам – которых он оставил в далёком…. Будущем!...
Читать онлайн
Меня зовут Ариал РэнАли, я вторая принцесса Эринала, Солнечного королевства, где представители многих рас живут в мире и согласии вот уже много лет. Наш король славится своей мудростью и справедливостью, а еще он очень любит нас, своих детей. Моя жизнь была наполнена счастьем и свободой, которую мне дозволяли. Но все изменилось в один "прекрасный" день, когда я очутилась в незнакомом месте в окружении незнакомцев. Что должна делать в подобных ситуациях обычная принцесса? Правильно, испугаться, м...
Читать онлайн