Читать книгу "Джордж и Большой взрыв - Люси Хокинг"

– Вот! – вскричал Линн. – Вот где они взорвут бомбу! Они хотят уничтожить коллайдер и Эрика – да не его одного, а всех лучших физиков современности!

– Но… но… – задохнулся Джордж, – но откуда они узнали о собрании Братства?!

– Я давно подозревал, – торопливо заговорил Линн, – что в Братстве есть лазутчик, тайный агент ТАБАКа. Кто-то из учёных, вступивших в ТАБАК, выдаёт тайны Братства.

– И это, конечно, не вы? – ядовито спросил Джордж.

– Конечно нет! – поморщился Линн. – Я ведь даже не член Братства. Исключён много лет назад без права возвращения. Так что это кто-то другой. И этот кто-то по-настоящему опасен.

– Но с чего вдруг вы решили помочь Эрику? – с подозрением спросил Джордж.

Линн снова вздохнул.

– Я знаю, Джордж, ты обо мне не слишком высокого мнения. Но, пожалуйста, поверь мне. Больше всего на свете я люблю науку. Я не могу спокойно стоять в стороне и смотреть, как всякие кретины из жадности или из суеверия уничтожают то, что создавалось веками. Я вступил в ТАБАК, чтобы их остановить. Вот почему я здесь!

Столкновения частиц

Если бы не взаимодействия, то частицы после столкновений в таких устройствах, как Большой адронный коллайдер, выходили бы из них точно такими же, какими туда входили. Взаимодействия же позволяют элементарным частицам при столкновениях влиять друг на друга (вплоть до превращения в другие частицы!) путём излучения и поглощения особых частиц – калибровочных бозонов, действующих как переносчики фундаментальных взаимодействий.

Физики изображают столкновения частиц с помощью диаграмм Фейнмана. Это схемы, показывающие, как частицы при столкновении могут вести себя по отношению друг к другу. Каждая диаграмма Фейнмана – лишь часть описания поведения частиц при столкновении; чтобы получить полную картину столкновения, диаграммы нужно собрать воедино.

Вот простейшая диаграмма, на которой два электрона приближаются друг к другу, обмениваются одним-единственным фотоном и затем продолжают свой путь. Стрелочками указано направление времени – слева направо, волнистая линия – это фотон, прямыми линиями обозначены электроны (е). Эта диаграмма включает в себя все случаи, когда фотон движется вверх и вниз или вниз и вверх (поэтому волнистая линия расположена вертикально):

Более сложные процессы описываются более сложными диаграммами Фейнмана, включающими в себя более одной виртуальной частицы. Вот, например, диаграмма с двумя виртуальными фотонами и двумя виртуальными электронами:

Для того чтобы полностью описать ту или иную реакцию частиц, необходимо бессчётное количество разнообразных диаграмм. К счастью, учёные научились получать очень хорошие приближения, используя лишь простейшие диаграммы. Ниже показано, что могло бы произойти на Большом адронном коллайдере при столкновении протонов! Буквами u, d и b обозначены кварки, буквой g – глюоны:

У Джорджа голова шла кругом. Врёт Линн или говорит правду? Он просит верить ему, но ведь именно он уже дважды заманивал Эрика в гибельную ловушку…

Тем временем с Линном начало происходить нечто странное: он словно расплывался, таял, растворяясь в черноте Туманности Андромеды.

– Джордж, – зазвучал в наушниках полный тревоги голос Линна, – у нас меньше времени, чем я рассчитывал.

– Что это с вами делается?!

– Это не настоящий я. – Линн говорил теперь очень быстро. Джордж уже не видел его очертаний – только треугольнички звёздного света, отражавшегося в сверкающем шлеме и на ботинках. – Это мой виртуальный аватар. Я его создал, чтобы увидеться с тобой, – другого способа не было. Не найдя ни Эрика, ни Космоса, ни Бусика, я проник к тебе в дом и незаметно припрятал там маршрутизатор, чтобы с его помощью управлять Бусиком. Так мне удалось отправить сюда свой аватар и открыть тебе портал.

– Вот и отправили бы свой аватар на коллайдер! – закричал Джордж. – Его, а не меня!

– Не получится! – Голос Линна искажался, удаляясь. – Второй раз мне от них не улизнуть!

– Но как же бомба? – в отчаянии выкрикнул Джордж.

– Есть способ! Я же не идиот! Я провёл наблюдение, а наблюдение воздействует на объект! Бусик выдал тебе код…

– Но как им пользоваться? Как обезвредить бомбу?!

В ответ раздалось еле слышное «Джордж…» – и всё стихло. Во Вселенной воцарилась полная, абсолютная тишина. Там, где только что стоял Линн, вновь открылся серебристый тоннель и втянул Джорджа в световую воронку. Кружась и кувыркаясь на немыслимой скорости, Джордж мчался сквозь Вселенную, удаляясь на квинтиллионы километров от Андромеды и приближаясь к своей галактике – к Млечному Пути, состоящему из обычного вещества и из загадочной тёмной материи, которая окружает нас, но которую мы не можем ни увидеть, ни услышать, ни потрогать. «Вот она, тёмная сторона Вселенной, – подумал Джордж, летя по тоннелю. – Вот они, силы тьмы».

Новейшие научные теории

Тёмная сторона Вселенной

Один из самых простых вопросов, какие могут прийти в голову человеку, звучит так: из чего состоит наш мир?

В античную эпоху греческий философ Демокрит предположил, что всё сущее построено из мельчайших неделимых частиц – атомов. И он оказался прав, однако за последние две тысячи лет выяснились кое-какие подробности.

Всё, что есть в нашем мире, состоит из сочетаний 92 различных видов атомов, то есть элементов периодической системы – водорода, гелия, лития, бериллия, бора, углерода, кислорода и так далее до урана (номер 92). Растения, животные, горы, полезные ископаемые, воздух, которым мы дышим, и всё, что есть на планете Земля, состоит из этих 92 элементов. И мы знаем, что и остальные планеты Солнечной системы, и само наше Солнце, и другие звёзды тоже состоят из этих же 92 химических элементов. Мы хорошо изучили атомы и здорово наловчились переставлять их туда-сюда, получая всё что угодно – в том числе и мою любимую жареную картошку! Химия – это, по сути дела, и есть наука о том, как строить из атомов всё что угодно; этакое «Лего», где вместо деталек – атомы.

В наши дни уже известно: за пределами Солнечной системы есть что-то ещё, что нас окружает непостижимо огромная Вселенная с миллиардами галактик, в каждой из которых миллиарды звёзд и планет. Из чего же состоит эта Вселенная? Тут-то и начинаются сюрпризы. Наша Солнечная система, другие звёзды и планеты состоят из атомов; но, предположив, что остальная Вселенная тоже состоит из них, мы ошибёмся. Она состоит из очень странных вещей – тёмной материи и тёмной энергии, – о которых мы пока что знаем гораздо меньше, чем об атомах.