В Тюмени побывал бывший руководитель адронного коллайдера

Это директор Центра ускорительной физики (Чикаго), президент Ассоциации русских ученых за рубежом, специалист в области ускорителей и коллайдеров для физики элементарных частиц, автор более 300 научных работ Владимир Шильцев. В 2001-2006 годах он руководил крупнейшим в мире коллайдером Tevatron (США), вторым после Большого адронного коллайдера (Швейцария).

Будущий ученый с мировым именем родился в небольшом городке в Кемеровской области, закончил физико-математическую школу при Новосибирском государственном университете, НГУ, получил степень кандидата физико-математических наук в Институте ядерной физики СО РАН в Новосибирске, а ныне руководит программой ускорительных исследований крупнейшей Национальной лаборатории США.

22 августа в Тюменском технопарке в рамках Школы инновационного мышления он встретился со студентами тюменских вузов, учащимися областной физико-математической школы, и выступил перед ними с познавательной лекцией «Загадки большой науки». Гостя аудитории представил наш земляк, доктор технических наук Владимир Новоселов.

О чем размышляют физики? По словам американского гостя, ныне в мире существует порядка десяти крупных научных загадок. По существу, каждая такая загадка – это результат научных экспериментов, которому пока что нет объяснения. Удовольствие от познания неизведанного – одно из самых ярких. Поэтому и появляются новые факты, которые не вписываются в привычную картину мира, описанную Ньютоном или Энштейном.

Владимир Шильцев посвятил свою лекцию пяти таким загадкам.

Звезда Бояджян

С 2009 года на орбите Земли ведет свои исследования космический телескоп «Кеплер» Его специализация – экзопланеты, то есть планеты не из нашей Солнечной системы. Таких планет им открыто уже 4496, причем на 30 из них условия сравнимы с земными. Изучая полученные данные, студентка из Аризоны Табета Бояджян в 2015 году обнаружила в созвездии Лебедя непонятную звезду. Существуют молодые, старые, переменные, взрывающиеся звезды. А вот светимость новой звезды меняется с непредсказуемой периодичностью, при этом в считанные дни может упасть на целых 22 процента. И так же быстро вернуться в прежнее состояние. Объект, природа которого никому не ясна, был назван звездой Бояджян. А его нерегулярное свечение ученые пытаются объяснить до сих пор, в том числе выдвигая гипотезу о том, что это искусственный объект высокоразвитой инопланетной цивилизации.

Последний кирпичик Вселенной?

Вторая загадка связана с работой Большого адронного коллайдера. Это ускоритель тяжелых частиц – адронов, крупнейшая в мире экспериментальная установка. Коллайдер построен на границе Швейцарии и Франции, его длина 27 км, и он помогает ученым всего мира разобраться с тем, из чего же все-таки состоит вещество. Есть атомы, нейтроны, протоны, кварки. Но оказывается, что все еще сложнее. Установка позволяет производить 40 000 000 столкновений частиц в секунду. В результате этих столкновений рождаются глюоны, а при их расщеплении – еще более элементарные частицы. Наиэлементарнейшая частица была названа бозоном Хиггса – последним кирпичиком стандартной модели физики частиц. Казалось бы, можно уже успокоиться. Ученые открыли 17 элементарных частиц! Но некоторые исследователи сочли, что это не очень красивая цифра. Негармоничная. И были правы: в 2015 году с помощью Большого адронного коллайдера была открыта очередная неизвестная частица. Так сколько же их всего?

Темная материя

Во Вселенной имеется очень подозрительное вещество. Оно влияет на все происходящее: движение планет, звезд, но никак не связано с тем, что ученые видят, могут измерить и пощупать. Его назвали «темной материей». В 1996-2010-м годах опять же в Швейцарии проходил эксперимент DAMA/LIBRA, который привел к интересным результатам. Ученые увидели, что в поведении этой темной материи, в наборе происходящих с нею событий есть некая периодичность, и она меняется от зимы к лету. Что дальше? Пока что решено эту тему отложить в дальний ящик, хотя некоторые энтузиасты продолжают вести исследования.

Периодические вариации скорости распада

Все физические законы в области радиоактивного распада были открыты еще в 1930-х годах. Ведущую роль в этом процессе сыграл русский ученый Георгий Гамов. Но вот в последние годы исследователи вновь начали изучать радиоактивный распад, благодаря новым технологиям применяя более точные измерения. И оказалось, что в течение года скорость распада меняется на 0,1-0,2%. То есть она имеет не постоянный характер, а колебательный. Постоянная оказалась не постоянной. И это весьма нетривиальный эффект. Как и почему, и что влияет на эти скоростные колебания – никто не знает.

Кольца Пенроуза

Все мы наслышаны о теории Большого взрыва – как начале Вселенной. Все мировое научное сообщество сошлось на том, что весь мир родился из точки, после чего Вселенная расширялась 7 миллиардов лет. Однако физик Роджер Пенроуз выдвинул альтернативу данной теории, считая, что Большой взрыв не был началом Вселенной, она проходит через циклы сжатия и расширения. Новая теория легла в основу создания циклической космологии. Пенроуз предположил, что от прежней Вселенной должны остаться следы – некие волны в виде колец. И действительно, вскоре концентрические кольца Пенроуза были обнаружены.

А всего ученые различных стран выдвинули 10 альтернатив теории Большого взрыва.

Радослав ВАСИЛЬЕВ,
фото автора

0