В электронном Архиве научных публикаций (http://arxiv.org), который в настоящее время является наиболее оперативным и полным источником серьезной научной информации по физике, астрономии и космологии в Интернете, не так давно появился ряд публикаций, авторы которых тщательно исследовали историю появления, редактирования и публикации английской версии статьи Лемэтра. Обсуждение было весьма эмоциональным, приводились аргументы и соображения в пользу того, что Хаббл вполне был способен сознательно подвергнуть статью цензуре (или как-то косвенно повлиять на редакцию), чтобы выпятить собственную роль в открытии. (Об этом можно прочитать в статьях: arXiv:1107.2281v2; arXiv:1108.0709v1; arXiv:1106.3928v2).
Наконец, в номере журнала «Nature» (10.11.2011) появилась статья израильского ученого, работающего в США, Марио Ливио «Тайна перевода статьи Лемэтра раскрыта» (Mario Livio «Mystery of the missing text solved»). Чтобы найти окончательный ответ, он получил разрешение от библиотекаря Королевского Астрономического Общества и шеф-редактора авторитетного журнала «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» изучить протоколы и переписку Совета Королевского Астрономического Общества за 1931 год. В результате архивного поиска Ливио обнаружил два решающих документа, из которых следовало, что английский текст статьи был написан самим Лемэтром, и пресловутый параграф из французского первоисточника он не включил в нее, поскольку объем астрономических данных увеличился, и они были хорошо известны к тому времени. Таким образом, репутация Хаббла оказалась восстановленной.[16]
Особо отметим, что эта современная историко-научная дискуссия вовсе не о приоритетах. Сегодня, когда авторами крупных научных открытий являются, как правило, большие научные коллективы, индивидуальный приоритет «уходит в тень». Но важно, что добросовестность и добропорядочность ученых была и остается краеугольным камнем научной этики. И рассмотренная выше ситуация с «открытием» сверхсветовых нейтрино и, в еще большей степени, с их «закрытием», особенно показательна в этом отношении.
Вернемся, однако, к объяснению «красного смещения». В 1927 году Ж. Лемэтр предпринял попытку объяснить этот эффект на основе общей теории относительности (ОТО) применительно к расширяющейся Вселенной. Хотя он использовал термин «эффект Доплера», фактически его модель явления опиралась не на величину относительной скорости (т. е. на кинематический фактор), а на величину расстояния до галактики в момент излучения ею фотона. Такая модель основана на фундаментальном утверждении общей теории относительности о том, что свет распространяется по геодезическим мировым линиям с постоянной скоростью. Геодезические линии — это линии кратчайшего расстояния между точками в пространстве данной кривизны. На плоскости они являются прямыми, а на сфере — дугами.
Из постоянства скорости следует, что в процессе пространственного расширения Вселенной пропорционально «растягивается» и время. Далее Лемэтр рассмотрел моменты излучения и наблюдения переднего и заднего гребней световой волны: поскольку на этапе наблюдения интервалы времени растянуты относительно этапа излучения. Он и сделал вывод о «красном смещении» светового кванта.
Наблюдения подтверждают вывод о растяжении времени: так, теоретически стандартный период времени между основными фазами кривой яркости сверхновой при наблюдениях действительно оказывается пропорциональным удаленности сверхновой от земного наблюдателя. Поэтому объяснение красного смещения, предложенное Лемэтром, является общепринятым. Однако такое объяснение входит в фундаментальное противоречие с законом сохранения энергии во Вселенной. Поскольку энергия светового кванта однозначно определяется длиной его волны — чем больше длина волны, тем меньше энергия, — то, если длина волны растет (квант «краснеет»), энергия световых квантов в процессе расширения Вселенной уменьшается. Но куда исчезает этот избыток энергии? Если энергия кванта в процессе движения не передается ничему, то ее уменьшение может иметь место лишь при нарушении закона сохранения энергии; если же квант терял бы часть своей энергии («старел»), передавая ее другим фотонам или частицам среды, то направление его движения изменялось бы, изображения далеких галактик были бы расплывчатыми, нечеткими и размытыми тем сильнее, чем дальше эта галактика находится. На самом же деле изображения как близких, так и далеких галактик достаточно четкие и не зависят от их удаленности от наблюдателя.
Поэтому появились работы, в которых изучалась возможность использования эффекта Доплера для объяснения красного смещения. Так, в недавней работе Фульвио Мелиа из США (arXiv:1202.0775v1) обращается внимание на весьма интересное обстоятельство: точно такое же выражение для параметра красного смещения получается в статической метрике (точнее, в шести различных моделях статической метрики), где расширение Вселенной вообще не имеет места, и речь может идти только об эффекте Доплера.
Более того, в работах Банна и Хогга (Bunn, E. F., Hogg, D. W. 2009, AmJPh, 77, 688 (BH9), а также М. Ходоровского (Michal J. Chodorowski, arXiv:0911.3536v3) авторы обосновывают тезис, согласно которому космологическое красное смещение имеет чисто кинематическую природу.
Однако, вопреки этим результатам, в работе Браека и Элгароу (Simen Braeck and Oystein Elgaroy, arXiv:1206.0927v1) выводится точная формула для космологического красного смещения. В правой части этой формулы стоит произведение обычного выражения для релятивистского (кинематического) эффекта Доплера и хорошо известного «гравитационного» отношения радиусов кривизны Вселенной в моменты излучения и наблюдения света для космологического красного смещения. Из формулы следует, что для сопутствующих наблюдателей, т. е. наблюдателей, движущихся вместе со световым квантом, красное смещение является эффектом, обусловленным исключительно расширением Вселенной, и оно может рассматриваться в качестве эффекта Доплера только тогда, когда расстояние между наблюдателем и источником света обращается в нуль (о переводах этих работ см. выше сноску). Что ж — дискуссия продолжается…
В обзоре научных новостей предыдущего выпуска мой коллега, ведя речь о присуждении Нобелевской премии по физике за 2011 год в связи с открытием ускоренного расширения Вселенной в нашу эпоху, справедливо писал: «Все эти подтверждения опираются именно на представления Стандартной космологической модели. Однако не следует думать, что вопрос об интерпретации экспериментальных данных, полученных лауреатами, закрыт».
Я бы хотел уточнить, что, строго говоря, экспериментально было открыто вовсе не ускоренное расширение Вселенной, а специфический астрофизический эффект: видимая яркость сверхновых типа Ia изменялась с расстоянием до них не совсем так, как ожидалось. Чтобы объяснить этот эффект, и была доработана Стандартная модель, в которую пришлось ввести новую степень свободы — так называемую космологическую постоянную, введенную (а потом исключенную из теории) когда-то еще самим Эйнштейном. Подобрав численное значение этой постоянной, авторы открытия добились удовлетворительного совпадения наблюдательных данных с теорией. Справедливости ради добавлю, что это же значение космологической постоянной хорошо соответствует данным по гравитационному линзированию (искривлению световых лучей при прохождении мимо массивных объектов) и эффекту Сюняева-Зельдовича (изменение интенсивности радиоизлучения космического фона при рассеянии на горячих электронах межзвездного и межгалактического газа).
Аналогичное возражение приводится в статье известного польского космолога Анджея Красиньски (Andrzej Krasinski, arXiv:1110.1828v1): «Ускоренное расширение» Вселенной является не наблюдаемым феноменом, а элементом интерпретации наблюдений, к которой нас побуждают принятые большинством космологов модели. Сам Красиньски предлагает альтернативную возможность объяснения открытого эффекта пониженной светимости сверхновых на основе модели неоднородной Вселенной, в которой «ускоренное расширение» оказывается иллюзией (о переводах этих работ см. выше сноску).
4 июля 2012 г. на семинаре CERN в Женеве произошло событие, которого ждали все, кто хотя бы краем уха следит за новостями науки. Суть этого события изложена в пресс-релизе CERN (http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR17.12E.html) и состоит в том, что бозон Хиггса экспериментально «почти обнаружен».
Что это означает для современной физики? Рассказать об этом «в двух словах» так же трудно, как изложить содержание «Улисса» Джойса или «Войны и мира» Толстого в формате «Abstract». Тем не менее, в следующем обзоре научных новостей нашего журнала мы постараемся это сделать.
А пока отсылаем читателя к многочисленным комментариям в интернете — они помогут «войти в тему» тем, кто хочет этого.
http://i-innomir.ru/posts/1359
http://elementy.ru/news/431868
Татьяна Адаменко (род. 1987, Днепропетровск). Окончила Медицинскую Академию, работает врачом лабораторной диагностики. Публиковалась в журналах «Реальность фантастики», «Меридиан», «Транзит».
Эдвард Бенсон (1867–1940). Известный английский писатель, автор более 60 романов, множества рассказов, а также биографических, мемуарных и документальных произведений. Некоторые его романы легли в основу телевизионных сериалов.
Александр Габриэль (род. 1961, Минск). Инженер-теплоэнергетик, кандидат технических наук. С 1997 г. проживает в США (Бостон). Автор стихотворных книг «Искусство одиночества» (2006) и «Эго-истины» (2009). Лауреат многих поэтических конкурсов, обладатель премии «Золотое Перо Руси» (2008).
Владимир Гопман (род. 1947, Москва). Окончил филологический факультет МГУ. Кандидат филологических наук, профессор кафедры литературной критики факультета журналистики РГГУ. Автор сотен литературно-критических работ по различным проблемам отечественной и зарубежной фантастической литературы. Автор книги «Любил ли фантастику Шолом-Алейхем?» (2009) и монографии «Золотая пыль (Фантастическое в английском романе: последняя треть XIX–XX вв.» (2012).
Виталий Забирко (род. 1951, Артемовск). Окончил химический факультет Донецкого университета. Живет в Донецке, занимается литературной деятельностью. Свое первое фантастическое произведение опубликовал в 1972 г. («Сторожевой пес корпорации»). Автор романов «Все пули мимо», «Слишком много привидений», «Рай под колпаком» и др.
Наталия Ипатова родилась в Свердловске (ныне Екатеринбург). Окончила Уральский университет, работает программистом. В фантастике дебютировала в 1995 году. Автор книг фэнтези «Большое драконье приключение», «Король-Беда и Красная Ведьма», «Король забавляется» и др.
Ира Кадин родилась в Москве, но большую часть жизни прожила в Киеве. В Израиле с 1990 г. Программист. Любит путешествовать. В 1998 г. начала писать путевые заметки, затем перешла к рассказам. Автор книги «А вечером танцы» (2008).
Юрий Лебедев (род. 1949, Москва). Кандидат технических наук, доцент. Автор книг «Неоднозрачное мироздание» (2000) и «Многоликое мироздание» (2010), где обсуждаются проблемы существования Мультиверса и его восприятия человеком в связи с многомировой интерпретацией квантовой физики Хью Эверетта. Автор статей в журналах «Наука и жизнь», «Знание-сила» и др.
Станислав Лем (1921–2006). Польский писатель, философ, фантаст и футуролог. Автор фундаментальных трудов «Сумма технологии», «Фантастика и футурология» и др. Автор фантастических романов «Магелланово облако», «Возвращение со звезд», «Солярис», «Глас Господа», «Непобедимый» и др., а также циклов новелл «Звездные дневники Ийона Тихого», «Сказки роботов», «Кибериада» и др. Книги Лема переведены на 40 языков.
Кирилл Луковкин (род. 1985, Баку). С 1990 г. живет в Ульяновске. Окончил Ульяновский педагогический институт по специальности «юриспруденция».
Михаил Максаков (псевдоним). Родился на Украине. Военный журналист, автор двух сборников стихов. Переводчик с английского, польского, чешского, словацкого и украинского. Сатирические рассказы и переводы публиковались в журналах «Новый мир», «Москва» и др.
Александр Медведев (род. 1966). Поэт, историк, в недавнем прошлом преподаватель философии, ныне путешественник. Автор стихотворного сборника «Цикута для философа».
Леонид Моргун (род. 1954, Баку). Дипломированный филолог. Первый фантастический роман «Резидент Галактики» опубликовал в 1987 г. С 1991 г. живет в Москве, руководит журналом Фандет-экспресс. Автор фантастических романов, а также книг из области символики и эзотерики. Занимается издательским бизнесом.
Павел Околовский (род. 1963). Доктор философии, научный сотрудник Отделения философии религии Института философии Варшавского университета, автор книги «Материя и ценности. Неолукреционизм Станислава Лема» и многих статей о философии С. Лема.
Наталья Резанова (род. 1959, Нижний Новгород). Литератор, редактор, эссеист. Автор книг в жанре исторической фэнтези и альтернативной истории.
Елена Соснина (род. 1966, Хабаровский край). Училась и работала в Ялте, Москве, Филадельфии, Бостоне. Живет в Нью-Йорке. По профессии танцовщица. Первое стихотворение сочинила в 19 лет.
Уильям Фрайр Харви (1885–1937). Родился в Йоркшире. Воспитывался в квакерских школах, изучал медицину. Во время Первой мировой войны был врачом в военно-морском флоте Великобритании, стал инвалидом. При жизни опубликовал три книги о привидениях, книгу для детей «Кампрималгус», роман «Мистер Мюррей и букоки», книгу о своем детстве в квакерской семье и серию эссе «Кратчайшие пути квакера».
Семен Цевелев (род. 1983, Одесса). Окончил Одесский Национальный медицинский университет. Первый рассказ «Город Черной Птицы» опубликовал в 2006 г.
Валерий Цуркан (род. 1971, Алма-Ата). Живет в России. Первый рассказ написал в третьем классе. Серьезно занялся прозой в 2009 г.
Михаил Шульман (род. 1946, Москва). Окончил Московский энергетический институт, работал программистом в области диагностики газотранспортного оборудования. Независимо занимался проблемами космологии и квантовой теории.
Виктор Язневич (род. 1957). Кандидат технических наук (компьютеры и информатика). С 1999 г. переводит на русский язык философско-публицистические работы и рассказы С. Лема. Составитель и переводчик многих сборников произведений С. Лема, автор более 30 статей о творчестве С. Лема.
Гейс — заклятье, грозившее попавшему под него всяческими неприятностями при нарушении.
Лиа Фаль — камень королей, который кричит, когда на него встает истинный король.
Согласно версии мифа, Миах был убит Диан Кехтом из зависти к талантам покойного.
Самилданах — искусный во всех ремеслах, мастер на все руки.
Фидхелл — игра наподобие шахмат, считалась игрой мудрецов и королей, Нуаду испытывает Луга как стратега.
37,8 градуса Цельсия. (Прим. перев.).
Окуджава Б. Стихотворения. М., 1989. С. 11.
Мирер А. Дом скитальцев. М., 1976.
Торо Г. Уолден, или Жизнь в лесу. М., 1979. С. 30.
Мирер А. Наперекор судьбе. Советская библиография.-1990. № 6. С. 42.