Големият адронен колайдер – истини и заблуди

Деляна Узунова

Пламен Физиев. Снимка: личен сайт

Доц. д-р Пламен Физиев е ръководител на катедра „Теоретична физика” в Софийския университет. Последните години работи над съвременната теория на гравитацията и намиране на теоретични модели, обясняващи лавината от наблюдателни данни в тази област,които ежедневно опровергават досегашните ни разбирания.

– Господин Физиев, искам да ви попитам първо докъде са стигнали изследванията на Големия адронен колайдер (LHC) в Церн?

– Наскоро след няколко неуспешни старта ускорителят най-после тръгна, но засега e далече от планираната пълна мощност. Предвижда се тя да се достигне след десетина години. Всички сме малко разочаровани от това. Наистина, това е върхова техника с използване на много нови технологии и непрекъснато възникващи още повече неизвестни… Все пак, вече са получени първите научни резултати. Засега скромни и не особено интересни. Те показват, че LHC може да работи и дава надежди да даде нещо ново на науката.

– Казват, че целта на LHC e да пресъздаде първите секунди на Големия взрив, който е поставил началото на Вселената. Кажете нещо повече за самата теория?

– Това е доста груба грешка, възникнала в резултат на внушения на хора с определено грандоманско мислене. Никога не е поставяна задача да се пресъздаде Големият взрив, от който си мислим, че е започнала познатата ни Вселена. Тази задача е много далече от възможностите на хората не само сега, но и в произволно отдалечено бъдеще. Тя просто изисква ресурси, с които ние никога няма да разполагаме. Числата са поразяващи. Не само Земята и Слънчевата система, но дори цялата ни Галактика, която съдържа милиарди системи като Слънчевата, са нищожни в сравнение с видимата Вселена. Нейният размер в сантиметри е число с 28 нули, а в нея има толкова на брой протони, че ни трябва число с 84 нули, за да ги запишем. Абсолютно немислимо е да възпроизведем Големия взрив не само на Земята, но и в мащабите на цялата Галактика и дори на локалния куп от галактики.

Днес ние разполагаме с различни познания за Вселената. Видимата Вселена се разширява. Трябва да си даваме ясна представа какво всъщност значи това: 5% разширение за 1 милиард години!!! Толкова бавно, че допреди около 80 години науката считаше, че Вселената е вечна и неизменна. Беше необходимо да се постигне огромен напредък в точността на измерванията, за да установим това нищожно за мащабите на човешкия живот разширение. След като стигнахме на базата на реални наблюдения до такъв неочакван извод, намериха се и редица потвърждения. Едно от тях е така нареченото „реликтово” лъчение (или „космическият микровълнов фон”), за откриването и изучаването на който бяха дадени две Нобелови награди. Той ни показва каква е била картината на Вселената преди около 14 милиарда години.

Ще стане ли Големият адронен ускорител първата машина на времето? Снимка: ЦЕРН

Считаме, че дотам се е стигнало след нещо, което се нарича „Големия взрив”. За него нямаме реална информация, защото 380 000 години след него (ако предположим, че го е имало изобщо) Вселената е била толкова малка, че плътността на частиците в нея е била огромна. Това не е позволявало дори на светлината да се движи свободно между тях. Едва 380 000 години след предполагаемото събитие, Вселената се е разширила дотам, че светлинните частици са тръгнали по пътя си свободно и ние днес ги наблюдаваме като микровълнов фон, за който споменах. Какво е било преди това, можем само да гадаем. И тук има два случая. На базата на изучените природни закони в земни условия, например чрез използването на ускорителите на елементарни частици – от 30-те години на XX век и досега – физиката е открила огромен брой факти за тези частици, за това как са устроени атомите, молекулите и т.н. Благодарение на това знание ние можем да си представим какво би могло да се случи с Вселената в интервала 3 минути след „Големия взрив” до тези 380 000 години. Тук нямаме реални данни от наблюдения, но сме доста сигурни в предсказанията на нашите теории, построени на базата на известните ни физически закони. Ако си мислим за времената преди тези 3 минути, нищо сериозно не бихме могли да кажем.

Известните ни закони не могат да се прилагат в невероятните условия, които би трябвало да съществуват тогава във Вселената. Затова аз наричам хипотезите за този най-ранен период „ненаучна фантастика“, за разлика от хипотезите за периода от 3-те минути до 380 000 години, което си е научна фантастика, получена теоретично на базата на познати закони, но без експериментална проверка. Е, точно там е мястото на LHC. Смешно е да си мислим, че на това доста жалко човешко творение (в мащабите на Вселената, разбира се, а като достижение на днешната цивилизация то е наистина грандиозно) ние бихме могли да пресъздадем нещо като „Големия взрив”. Обаче с LHC бихме могли да научим нещо повече за физическите закони при условия, които досега не ни бяха достъпни, и да продължим да гадаем какво би могло да се случва в най-ранната Вселена на базата на новите научни данни.

– Да, но вие все пак казахте, че предполагате, значи има вероятност сценарият да е съвсем друг. Някои учени оспорват теорията за Големия взрив.

– Да, разбира се. Има и съвсем други модели за еволюцията на Вселената. Все пак, най-много наблюдателни данни подкрепят теорията на Джорж Гамов от 50-те години на XX век за горещото начало на Вселената, тоест, за „Големия взрив”. Но това не е съвсем ясен модел. Например, едва през 1999 г. открихме, че Вселената не само се разширява, но това разширение се ускорява (в нашата епоха, тоест, за последните 1-2 милиарда години). Преди това не го знаехме! Добро обяснение за това ускорение нямаме…

– А физиката има ли отговор как всъщност се е създала материята?

– Не, ние просто не се занимаваме с това, доколкото нямаме научни методи, чрез които да изследваме този въпрос.

– Но материята може ли да се създаде сама и тук ли е мястото на Бог?

– Работата е там, че задаването на такива въпроси не е много смислено, поне от гледна точка на науката. Науката и религията имат доста различен подход към проблемите. Науката не се занимава с Бога! Тя се занимава само с неща, които всеки образован човек, разполагащ с необходимите средства, може да провери във всеки момент.В религията, която се занимава с Бог, подходът е съвършено различен. Там или вярваш, или не! Например, съвършено невъзможно е да се провери непорочното зачатие. В него може само да се вярва.

– Но щом науката не може да отговори на най-основния въпрос – как е създадена материята и енергията, тогава на какво се гради тя? Освен това, според физичните закони, енергията не се губи, тя не може да дойде отникъде. И именно според физиката всяка система, оставена на себе си, се разрушава. Какво значи това – че тя трябва да е създадена от някого и това е логика на физиката. В случая не говорим за религия, а за логика…

– Това, което, както ми се струва, ви притеснява, е ограничеността на моментното ни знание. С течение на времето ние научаваме все повече неща. Казвате „енергия“. Преди 200 години физиката е познавала само механичната енергия (това е точно дефинирана характеристика на материята, свързана с нейното движение). По-късно научихме, че има електромагнитно поле с негова си енергия и се научихме да ги използваме (иначе сега нямаше да общуваме с вас, разделени на повече от 3000 километра разстояние). После научихме, че с масата е свързана енергията на покой (тоест, без видимо движение) и се научихме да я използваме – къде за атомни централи, къде за атомни бомби… След това научихме, че има енергия на гравитационните вълни и аха-аха да я открием – дадени са десетина милиарда долара, но резултат все още няма… и т.н. Кръгът на нашите знания непрекъснато се разширява, но никога няма да знаем всичко.

Виж целия текст във в. Култура

Здраве, Наука & Tex
Коментарите под статиите са спрени от 2014 г., заради противоречиви решения на Европейския съд, който в един случай присъди отговорност за тях на стопаните на сайта, после излезе с противоположно становище. В e-vestnik.bg нямаме капацитет да следим и коментари на читатели. Обект сме на съдебни претенции заради статии, имали сме по няколко дела с искове за по 50-100 хил. лева. Заради което приемаме дарения за сайта (виж тук повече), чиито единствени приходи са от рекламни банери.