Чешуйчатая улитка (Chrysomallon squamiferum) - существо, которое выживает в трещинах подводных вулканов при чрезвычайно высоких температурах, чудовищном давлении, сильной кислотности и малом количестве кислорода...

Следы мощнейшей метеоритной бомбардировки Земли нашли японские ученые в деталях лунной поверхности. Они предположили, что катаклизм мог не только поднять большие объемы пыли, но и спровоцировать развитие живых организмов...

Гaлaктикa Coмбpepo – пpeкpacнaя и нacтoлькo дaлeкaя гaлaктикa, чтo мы никoгдa нe cмoжeм ee дocтичь. Пo кpaйнeй мepe, в ближaйшee вpeмя.
Гaлaктикa Coмбpepo oфициaльнo извecтнa кaк NGC 4595 или инoгдa тaкжe извecтнa кaк M104. Oнa нaxoдитcя в coзвeздии Дeвы нa paccтoянии 28 миллиoнoв cвeтoвыx лeт oт нaшeй poднoй плaнeты Зeмли.
Знaeтe ли вы, чтo coмбpepo нa caмoм дeлe мeкcикaнcкaя шляпa? Имeннo oтcюдa и пpoизoшлo нaзвaниe гaлaктики...

Ученые выявили девять периодов наибольшей интенсивности речных наводнений в Европе за последние 500 лет. К одному их них относятся и последние три десятилетия, которые отличаются от всех предыдущих периодов наводнений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Серия вскрытий, проведенных патологоанатомами из университета LSU Health в Новом Орлеане, показала, что коронавирус, вероятно, не вызывает типичное поражение сердечной мышцы (миокардит), как считалось ранее, а воздействует на орган иначе. О замеченных учеными неожиданных изменениях в телах умерших от COVID-19 рассказал EurekAlert профессор Ричард Вандер Хайде...

Из слов Ричарда Никсона следует: Аполлон-11 до Луны долетел, но на Землю не вернулся...
«Судьба распорядилась так, что люди, которые отправились на Луну во имя мира, останутся на Луне, чтобы упокоиться с миром», - эти слова произнес Ричард Никсон (President Richard Nixon), президент США, выступив по телевидению 51 год назад. Повод для его обращения к американскому народу был самый что ни на есть трагический – гибель экипажа Аполлона-11 на Луне в июле 1969 года...

Весной 2020 года известный израильский эсхатологический ресурс Breaking Israel News впервые познакомил своих читателей с расшифровками древних каббалистических текстов, написанных раввином Моше Давидом Вали (1697-1777) и Моше-Хаимом Луцатто (1707—1746, более известен как Рамхаль).
Оба этих раввина жили в Италии, поэтому наверняка что-то знали о Ватикане из недоступного широкой публике и в свете этого знания они сделали ряд эсхатологических пророчеств, в которых Ватикан фигурирует в полный рост и на самом переднем крае...

B cтaтьe пoгoвopим o двуx caмыx зaгaдoчныx явлeнияx тумaннocти Opёл – Cтoлпax Tвopeния и Звeзднoм шпилe...

Самым известным широкой публике секретным военным объектом является так называемая Зона 51 в пустыне Мохаве в штате Невада. Согласно мировой всеобщей легенде она является своеобразным офисом для встреч военных США с инопланетянами что, на самом деле, очень вряд ли.
Подобные офисы у Пентагона, несомненно, есть, но о них не знают даже топовые генералы этого ведомства и Зона 51 – просто одна из площадок, к которой, по какой-то причине, позволили приковать всеобщее внимание...

На первых этапах своей эволюции Вселенная была заполнена горячей плазмой, состоявшей в основном из электронов, протонов, нейтронов, а также постоянно излучаемых, поглощаемых, и вновь переизлучаемых фотонов. Примерно через 380 тыс. лет после Большого Взрыва температура вещества снизилась до 3 тыс. градусов Кельвина (около 2700C), сделав возможным образование нейтральных атомов водорода. Таким образом, из плазмы, непрозрачной для электромагнитного излучения, материя перешла в газообразное состояние, и фотоны получили возможность свободно перемещаться в пространстве. В этот момент сформировалось нечто вроде «светового эха», которое мы можем наблюдать в наши дни в виде микроволнового фона, также известного как реликтовое излучение. Это самый древний объект во Вселенной, доступный наблюдениям...

Из-за глобального потепления грозы случаются все чаще, причем молнии сверкают даже там, где их раньше вообще никогда не было. О том, что происходит в атмосфере и как это влияет на природу, - в материале ниже...

Компьютерная томография помогла прояснить, почему мумии выглядят так будто бы и в самом деле кричат...

По замечанию Коллинза, «технически возможно, чтобы солнечные зеркала отражали свет, тепло (и электромагнитные излучения) из центрального ядра, т. е. источника плазменного излучения, расположенного в центре зеркала из кристаллического/металлического сплава и удерживаемого магнитным полем».
Как мы убедимся впоследствии, Великая Пирамида не только была сконструирована как кристалл и зеркало, но вырабатывала именно такую плазму, черпая се из энергии Солнца, Солнечной системы и самой галактики наряду со «звездным двигателем» Солнца - энергией термоядерного синтеза...

В преданиях и мифах многих народов мира сохранились воспоминания о странных людях, которые жили на Земле до нас, и о не менее странных отношениях, в которые вступали люди современного вида с нашими предшественниками. Не отражают ли эти легенды действительно какое-то знание о реальных событиях, дошедшее до нас сегодня именно в таком мифологизированном виде?

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему...

Какие ассоциации возникают при слове «ковбой»? Одинокий всадник в прериях с «Кольтом» в руках, перестрелки в салунах, дуэли на центральной улице ровно в полдень и прочие скачки по высокогорью. Правда, к реальности это не имеет никакого отношения. Как же на самом деле обстояли дела с ковбоями на Диком Западе - в материале ниже...

Исторические и археологические памятники составляют сокровищницу наследия человечества, которые хранят в себе следы его прошлого. Их тщательно охраняют на государственном и даже мировом уровне. Однако, практика показывает, что порой невежество, войны и простое равнодушие к тому, что было создано раньше, становится причиной уничтожения уникальных реликвий. Вашему вниманию 7 исторических памятников, которые были безвозвратно утрачены.

Может ли обычное млекопитающее сражаться с боевым вертолётом? И если может, то кто победит? А вот и не угадали, победа присуждается млекопитающим! Мы разобрали очередную популярную байку и расскажем вам, как всё было на самом деле...

Мы можем не только оценить возможность возникновения Потопа вследствие падения метеорита, но и более точно определить место этого падения по тем последствиям, которые были им вызваны.
Климатические данные свидетельствуют, что до Потопа в районе северо-восточной Канады (полуостров Лабрадор) и в Европе господствовали ледники, а Сибирь, Аляска и Северный Ледовитый океан находились в умеренной зоне...

В сотне километров к западу от парка Асука, близ городка Такасаго, находится объект, который представляет из себя прикрепленный к скале мегалит размером 5,7 х 6,4 х 7,2 метра и весом примерно 500-600 тонн. Иши-но-Ходен (Ishi no Hoden) – так называют этот монолит, своеобразный «полуфабрикат», то есть блок, так и оставшийся на месте его изготовления и имеющий явные признаки того, что он не был доделан до конца...

Современные нейронные технологии помогают стирать болезненные воспоминания и читать человеческие мысли. Они также могут стать новым полем битвы 21-го века...

Угра является левым притоком Оки, она течет по территории Калужской и Смоленской областей. В 1480 году этой реке было суждено прославиться благодаря сражению, которое так и не состоялось. Говорят, что причиной тому послужила нерешительность великого князя московского Ивана III Васильевича, прятавшегося во время военной кампании в Коломне, пока русским войском руководил его сын – Иван Молодой.

По расчетам ученых, на нашей планете располагается более 500 тысяч островов. Большинство из них расположены вблизи Японии, Индонезии, Филиппин, Норвегии и других стран. В нашем представлении острова кажутся райскими местами, где растут пальмы и поют экзотические птицы. Однако, в мире существуют острова, на которые вы точно не хотели бы попасть. Ступив на эти клочки земли, можно заразиться смертельными болезнями, стать жертвами хищников и попросту исчезнуть по необъяснимым причинам. Но по каким причинам эти острова стали настолько опасными местами? В некоторых случаях так распорядилась природа но, в большинстве своем, острова обрели дурную славу по вине людей. Давайте рассмотрим несколько самых опасных островов Земли и узнаем, почему они таковыми считаются?

Незадолго до дуэли поэта в петербургском обществе начал ходить слух о том, что Пушкин якобы завел интригу с сестрой своей жены, Александрой Гончаровой. Главным доказательством считали золотую цепочку с крестиком, принадлежащую Александре и найденную однажды в постели у Пушкина...

Ученые Эксетерского и Абердинского университетов в Великобритании доказали, что иммунная система млекопитающих, включая человека, может испытывать трудности в обнаружении инопланетных микробов и борьбе с ними. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Microorganisms.

Исследователи проверили, способны ли иммунные клетки мышей реагировать на пептиды (цепочки аминокислот), содержащие две аминокислоты, которые редки на Земле, но обычно встречаются в метеоритах. Оказалось, что реакция на них была слабее, чем на обычные пептиды, поэтому внеземные микроорганизмы могут представлять серьезную опасность как для пилотируемых космических миссий, так и для людей на Земле при возвращении космических кораблей.

Специалисты изучили реакцию Т-клеток, которые играют важную роль в обеспечении иммунных реакций, на пептиды, содержащие аминокислоты изовалин и α-аминоизомасляную кислоту. Уровни активации Т-клеток составили 15 и 61 процент соответственно по сравнению с уровнями активации на обычные пептиды, равные 82 и 91 проценту соответственно.

По материалам: Лента.ru

Ученые Эдинбургского университета в Шотландии выяснили, каким образом половые клетки у развивающихся эмбрионов защищены от повреждений, что обеспечивает непрерывность передачи наследственной информации от поколения к поколению. О раскрытии секрета генетического бессмертия сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.

Исследователи выяснили, что белок SPOCD1 играет ключевую роль в защите сперматозоидов на ранних стадиях развития. Зародышевые клетки у эмбриона подвергаются эпигенетическому перепрограммированию, что делает их уязвимыми для транспозонов или «прыгающих генов» — участков ДНК, способных к передвижению и размножению в пределах генома клетки. Транспозоны способны повредить кодирующие белки гена и привести к бесплодию.

Зародышевые клетки обеспечивают передачу наследственной информации. SPOCD1 способствует метилированию, то есть присоединению к ДНК метильных групп, что позволяет заблокировать транспозоны. При потере белка лабораторные мыши начинают страдать от бесплодия. При этом SPOCD1 связан с рядом других важных молекул, включая белок MIWI2 и малые некодирующие РНК, относящиеся к классу piРНК. Все эти соединения играют важную роль в регуляции транспозонов.

По материалам: Лента.ru

Астрофизики обнаружили редкое явление, которое сопровождает взрыв белого карлика или сверхновой типа Ia. Речь идет об ультрафиолетовой вспышке, которая позволяет больше узнать о механизмах, происходящих во время катастрофического события. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.

Ученые обнаружили необычную сверхновую, обозначенную как SN2019yvq, в декабре 2019 года. Она возникла в относительно близкой галактике, которая удалена от Млечного Пути на 140 миллионов световых лет. SN2019yvq принадлежит к типу Ia, то есть возникло в двойной системе, одним из компонентов которой является белый карлик, притягивающей к себе вещество от звезды-соседа. Сверхновые этого типа сами по себе представляют довольно частое космическое событие, однако в данном случае исследователи наблюдали ультрафиолетовую вспышку.

Ранее ультрафиолетовая вспышка регистрировалась только один раз. Она свидетельствует о процессе, выделяющем огромное количество тепла, хотя сверхновые обычно более холодные. Одной из возможных причин может быть чрезвычайно горячий радиоактивный материал в ядре белого карлика, который смешивается с вышележащими слоями, в результате чего внешняя оболочка разогревается. Другой сценарий предусматривает, что внешний слой гелия вызывает горение углерода и двойной взрыв с ультрафиолетовой вспышкой. Существуют и другие возможности, однако ученые смогут определить, какая из них более вероятна, примерно через год.

Как только выяснится причина взрыва, это поможет больше узнать о формировании планет и темной энергии. Значительная доля железа, из которых состоят ядра каменистых планет, включая Землю, образуется при взрыве белых карликов. Кроме того, сверхновые типа Ia являются «стандартными свечами», то есть имеют одинаковую яркость, позволяющую астрономам определять расстояние до далеких объектов и рассчитать скорость расширения Вселенной, которая определяется темной энергией.

По материалам: Лента.ru

Ученые Университета штата Орегон в США впервые нашли активную утечку метана с морского дна в Антарктике. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

По мнению исследователей, на дне океана у побережья Антарктиды находится большое количество метана, который образовался при разложении водорослей, оказавшихся погребенными под осадочными породами. Метан представляет угрозу как сильный парниковый газ. При глобальном потеплении происходит нагревание слоя воды над дном, что способствует высвобождению газа. Исследователи опасаются, что в атмосферу попадет столько метана, что планета необратимо нагреется до температур, несовместимых с жизнью современной цивилизации.

В данном случае высвобождение метана происходит не по причине нагревания океана, хотя истинная причина остается неизвестной. Ученые также отметили отсутствие микробов, которые обычно начинают поглощать метан, выделяемый дном. Это указывает на то, что парниковый газ попадает в атмосферу. Если микроорганизмы не смогут проникнуть в район достаточно быстро, существует риск, что они не успеют предотвратить высвобождение огромных объемов метана.

По материалам: Лента.ru

Комета C/2020 F3 (NEOWISE), которая пролетает над Землей раз в 7 тысяч лет, максимально приблизится к нашей планете в четверг, 23 июля. Об этом сообщает РИА Новости.

В Московском планетарии отметили, что самая яркая за последние семь лет комета подойдет к Земле на 103,52 миллиона километров. По словам астрономов, блеск NEOWISE уже начал слабеть, и ее видно не так хорошо, как в середине июля. Сейчас комету можно будет разглядеть вечером и в первую половину ночи в небе над северо-восточным горизонтом недалеко от созвездия Возничего.

Ранее комету NEOWISE сфотографировал российский космонавт Иван Вагнер, находящийся в настоящее время на Международной космической станции (МКС). «Довольно хорошо видно ее хвост из космоса, с борта Международной космической станции!» — подписал он снимок.

C/2020 F3 (NEOWISE) — ретроградная комета с почти параболической орбитой, обнаруженная 27 марта 2020 года космическим инфракрасным телескопом NEOWISE. Свой перигелий комета прошла 3 июля текущего года.

По материалам: Лента.ru

В этом году исполняется 115 лет с окончания трагической для Российской империи Русско-японской войны 1904—1905 годов. В то же время на полях ее сражений было испытано немало новейшего вооружения с обеих сторон, а в окопах под Порт-Артуром, благодаря гению инженерной мысли двух русских офицеров, появился на свет первый в мире миномет.

Встреча в окопах

Современные военные учебники описывают первые минометы, как артиллерийские орудия, не имеющие лафета и противооткатных устройств, где в качестве снарядов использовались мины. При этом импульс от выстрела уходил в грунт через специальную опорную плиту или самоходное шасси в случае использования самоходных минометов. На сегодня в различных армиях мира существует множество разновидностей этого грозного оружия, предназначенного в основном для навесного огня по окопам и фортификационным укреплениям противника. Но, как ни странно, появление на свет первого миномета произошло относительно недавно и во многом, можно сказать, случайно – во время обороны Порт-Артура в ходе боев Русско-японской войны.
Своим рождением первый миномет обязан встрече двух русских офицеров: сухопутного и морского – артиллерийского капитана из Рязани Леонида Гобято и мичмана Тихоокеанского флота Сергея Власьева из Ярославля. Интересно отметить, что в одном окопе офицеры оказались исключительно благодаря стечению обстоятельств. Во время обороны Порт-Артура потомственный дворянин, георгиевский кавалер Леонид Гобято, по образованию дипломированный инженер-конструктор, командовал батареей Восточно-Сибирской стрелковой артиллерийской бригады и самоотверженно отражал атаки врага. В свою очередь Сергей Власьев в должности мичмана прошел все наиболее значимые морские сражения Русско-японской войны.
В первые дни войны Власьев служил на минном заградителе «Енисей», подорвавшемся на собственной мине всего на второй день боевых действий. Среди спасшихся с затонувшего судна моряков оказался и Сергей Власьев. Продолжив службу на броненосце «Пересвет», мичман оказался участником неудачной попытки прорыва русской эскадры в Желтое море 10 августа 1904 года. Судно, на котором служил Власьев, вернулось в порт и больше попыток прорыва не предпринимало.
Во время вынужденного простоя Сергей с группой добровольцев неоднократно выходил в море на плоту и продолжал ставить мины, за что был награжден орденом Анны 4-й степени. Тем временем ситуация на подступах к Порт-Артуру серьезно ухудшилась и командование перевело Власьева во главе роты моряков в форт №2, где впоследствии и состоялось его знакомство с Гобято.

Военные Кулибины

Ситуация на передовой при этом сложилась крайне непростая. Японские окопы близко подходили к позициям русских войск, так что вести огонь по противнику было очень сложно. Артиллерийские орудия, как и стрелковое оружие, били вдоль окопов, в то время как японцы прятались в земляных укреплениях. Снаряды и пули без всякой пользы пролетали над их головами. Нужно было организовать навесной огонь, но необходимых видов вооружения для этого еще не существовало.
Оценив создавшееся положение дел с точки зрения морского офицера, Сергей Власьев предложил необычный выход из этой ситуации. По его мнению, бить по японцам необходимо было шестовыми минами, которые заряжались бы в пушки малого калибра. Свои измышления мичман доложил командующему сухопутными силами обороны Порт-Артура генералу Р. Кондратенко. Военачальнику предложение военного моряка понравилось. Для практической реализации плана генерал рекомендовал Сергею обратиться к Леониду Гобято, имевшему необходимые теоретические знания и практический опыт для реализации задачи.
офицера и создали первый в мире миномет. Правда, сама конструкция нового оружия серьезно отличалась от тех минометов, которые используют военные в наши дни. Для стрельбы Леонид Гобято предложил применить легкое урезанное артиллерийское орудие, установленное на колесный лафет и приспособленное стрелять под высоким углом возвышения. Иными словами, военные Кулибины предполагали стрелять не вперед, как это обычно практиковалось в те годы, а практически вертикально вверх под углом 45-85 градусов, чтобы навесом накрыть врага снарядами.
Корпус мины выполнили из листового железа конусообразным, с пироксилином в качестве начинки и чувствительным взрывателем. Кроме того, к мине крепился деревянный шест, с надетым на него свободно перемещающимся стабилизатором. Причем во время зарядки орудия в дуло вводился шест, тогда как непосредственно сама мина оставалась снаружи. С казенной части орудие заряжалось обычной гильзой, перекрытой деревянной пробкой-вкладышем со свинцовым пыжом. Таким образом, во время выстрела пробка с пыжом ударяла в шест и выталкивала мину наружу.

Проверка боем

Начальству новое орудие,-представлявшее из себя 75-мм гаубицу с урезанным стволом для стрельбы «метательными воздушными минами весом до 15 фунтов пироксилина», было представлено в августе 1904 года. Изобретение понравилось, и вскоре было получено добро на его применение в реальных боевых условиях. Уже первые дни стрельбы из миномета показали его крайне высокую эффективность, а японцы были неприятно поражены странными снарядами русских, которые прилетали прямо к ним в окопы и блиндажи, нанося серьезные повреждения оборонительным укреплениям и принося большие потери в живой силе.
Спустя полтора месяца была проведена первая модернизация изобретенного Гобято и Власьевым орудия. Гаубицу заменили 47-мм морской пушкой на легком колесном лафете, удобном для перемещения во время боя, а саму мину начали изготавливать из листового железа в виде конуса, начиненного 6,2 килограмма пироксилина при общем весе мины в 11,5 килограмма. Как впоследствии утверждали сами японцы, новое оружие русских сломало им все планы по осаде и взятию крепости, а многомесячные приготовления были сметены за несколько часов ураганным артиллерийским огнем из неизвестных им орудий.
Оказалось, что обычно пушки крепости по звуку бухали гулко и раскатисто, тогда как морские орудия при стрельбе издавали характерный сухой треск. А вот только что изобретенные минометы звучали непривычно звонко, издавая звук, который потом долго висел в воздухе. Но самым неприятным для японцев оказался тот факт, что укрыться от нового оружия противника было невозможно ни в одном из имевшихся на передовой укреплений. Русские снаряды буквально сыпались с неба, не оставляя шансов на выживание. Поданным историков, японские солдаты называли летящие с неба снаряды «летучей смертью»). При этом японские офицеры, детально изучив, чем по ним стреляют русские, были невероятно удивлены, узнав в снарядах мины. Применение морских мин на суше стало для японцев настоящим чудом. В то же время наши солдаты в Русско-японскую войну любовно именовали первые минометы «лягушками».

Путевка в жизнь

Самое удивительное, что, несмотря на очевидный успех изобретения Гобято и Власьева, в боях под Порт-Артуром первое время массового применения в армии это изобретение не получило. Генерал-инспектор Главного артиллерийского управления великий князь Сергей Михайлович Романов назвал миномет «суррогатом артиллерии». Его окружение также добавило несколько неприятных эпитетов, таких как «игрушечные пушки» и «орудия без будущего».
Таким образом, из-за чванливости и недальновидности высших военачальников армии Российской империи великолепно зарекомендовавшие себя во время Русско-японской войны минометы до середины Первой мировой в русской армии не применялись. И это очень прискорбно, поскольку немецкие войска, подхватив буквально витавшую в воздухе идею создания минометов, собственные разработки этого оружия использовали крайне активно. Причем немецкие орудия, в отличие от изобретения русских офицеров во время обороны Порт-Артура, оказались очень тяжелыми – около 800 килограммов весом каждое.
Как это часто бывает, только применение врагом перспективного вида оружия заставило командование русской армии вспомнить о своих собственных разработках аналогичного вида вооружения. Первым этот вопрос поднял Верховный главнокомандующий сухопутными и морскими силами Российской империи в начале Первой мировой войны великий князь Николай Николаевич Романов, лично указав военному министру В. Сухомлинову на то, что «пехота настойчиво требует минометов, считая их своей артиллерией». Лишь после вмешательства великого князя изобретению Гобято и Власьева был дан зеленый свет. Военные заводы выпустили несколько тысяч минометов, чей вес составлял всего около 90 кг, то есть почти в десять раз легче их немецких конкурентов.
Правда, Гобято не дожил до триумфа своего изобретения. Военный изобретатель в звании генерал-лейтенанта погиб в 1915 году во время обороны Перемышля. В свою очередь Власьев в годы Первой мировой командовал подводной лодкой «Акула», потопив немало немецких судов, а затем был назначен капитаном минного заградителя «Наров». Умер Сергей Власьев глубоким стариком в Париже в сентябре 1955 года.

Мы привыкли встречать понятие «антиматерия» в фантастических рассказах, однако для ученых она давно уже стала повседневной реальностью. Считается, что в момент Большого Взрыва наша Вселенная состояла из нее почти наполовину. Одна из самых серьезных задач современной фундаментальной науки — понять, почему она вся исчезла, чтобы наш «чисто материальный» мир смог возникнуть и эволюционировать. Тара Ширс посвятила этим вопросам почти всю свою научную карьеру. Для этого она участвует в сложных экспериментах, проводимых в Европейском центре ядерных исследований (CERN) и на Международной космической станции. Таким необычным образом основная специальность ученой объединилась с ее увлечением — астрономией, имеющей дело с крупномасштабными структурами и большими телескопами. Со школьных лет я интересовалась астрофизикой, поэтому быть здесь и слушать доклады коллег-ученых — огромное удовольствие для меня: ведь моя собственная работа связана с самыми мелкими элементами Вселенной — субатомными частицами.
Основной предмет моего доклада — антиматерия. Многим кажется, что это нечто из научной фантастики, однако я хочу показать, что на самом деле она является реальным фактом, причем с ней связана одна из главных загадок, которым наука пока не нашла объяснения. Кроме того, я расскажу о том, какую роль играет физика элементарных частиц в изучении строения Вселенной и заполняющего ее вещества. Я начну с того, что нам уже известно, а потом перейду к месту антиматерии в нашей системе знаний об устройстве мироздания. Я постараюсь объяснить, в чем принципиальная важность антиматерии, каким образом мы работаем над ее изучением с помощью наших экспериментов, расскажу об их самых последних и выдающихся результатах и о том, как близко мы подобрались к раскрытию ее тайн.
Перед тем, как перейти к вопросам антиматерии, позвольте прояснить некоторые контекстуальные аспекты. Мы, физики, занимающиеся элементарными частицами, не используем огромные телескопы и прочее оборудование из арсенала астрофизиков. Подход, который мы применяем, заключается в изучении самых мелких составных частей всего сущего. Базовые элементы, из которых состоит все вокруг — звезды, галактики, мы с вами — универсальны и одинаковы. По нашему убеждению, достигнув понимания, каким образом устроены эти элементарные частицы и как они себя ведут, мы сумеем узнать, как устроено все, что из них состоит, на более крупных масштабах. Наш подход дополняет методы, используемые в астрофизике.
Итак, если рассмотреть материю, из которой соткано все вокруг нас, на микроуровне, то можно обнаружить, что любые объекты состоят всего лишь из 12 универсальных базовых составных элементов: 6 видов элементарных частиц, называемых кварками, и 6 видов элементарных частиц, называемых лептонами. Они различаются между собой особенностями поведения. Чтобы понимать, о каких мелких объектах идет речь, стоит помнить, что по отношению к размеру атома они так же малы, как атом по отношению к человеку. На самом деле мы не имеем представления о том, насколько малы элементарные частицы: они слишком крохотные, чтобы их можно было измерить. Фактическая их величина может оказаться еще меньше. Именно на таком уровне мы изучаем Вселенную, чтобы постараться разгадать ее тайны.
Все элементарные частицы взаимодействуют между собой с помощью фундаментальных сил природы — электромагнетизма, гравитации, сильного ядерного взаимодействия, поддерживающего стабильность атомного ядра, и слабого ядерного взаимодействия, благодаря которому происходит радиоактивный распад. К счастью, мы уже понимаем, как «работает» большинство этих сил. Наше понимание принимает форму уравнений, лежащих в основе физики элементарных частиц — науки, объясняющей экзотические условия суб-атомной Вселенной. Теория эта настолько элегантна и лаконична, что все ее уравнения можно уместить в надписи на футболке. При этом она необычайно успешно объясняет, как ведут себя ее «фигуранты», каким образом они взаимодействуют с различными силами и между собой, и каких результатов можно ожидать в каждом из наших экспериментов. Теория настолько точна, что еще ни один полученный экспериментальный результат не противоречил ее предсказанию. По этой причине она получила название Стандартной модели элементарных частиц.
Тем не менее, как бы ни была хороша наша теория, во Вселенной существует немало явлений, в понимании которых она помочь нам не способна. И одна из таких загадок связана с антиматерией.
Позвольте продемонстрировать, каким образом антиматерия вписывается в изложенную картину. Дело в том, что каждая из известных физике элементарных частиц потенциально имеет свой эквивалент с противоположным зарядом, который под воздействием природных сил ведет себя подобно зеркальному отражению «оригинала». Если материя и антиматерия встретятся, они аннигилируют — вся их масса превратится в колоссальное количество чистой энергии. Всего четверть грамма материи и антиматерии при аннигиляции способны выделить энергию, соответствующую по мощности взрыву в 5 килотонн в тротиловом эквиваленте. Это уж точно стало бы впечатляющим свидетельством успеха эксперимента по получению античастиц…
Но не переживайте: едва ли антиматерия будет использована в разрушительных целях, ведь благодаря своей редкости она — еще и самое дорогое вещество во Вселенной.
Стоимость получения одного ее миллиграмма составила бы около 100 млрд долларов, однако за всю историю человечества мы и близко не набрали такого количества. Все, что нам удалось создать в лабораториях — ничтожные доли микрограмма.
Тем не менее, антиматерия существует в естественных условиях: например, при радиоактивном распаде калия на всей Земле за один день могут выделяться десятки позитронов (антиэлектронов). Но даже в масштабах Вселенной количество антиматерии невероятно мало, и именно эта ее редкость — большая загадка для науки.
Чтобы понять, почему редкость антиматерии настолько удивительна, придется рассмотреть историю Вселенной с самого ее зарождения. Все началось с Большого Взрыва, породившего невообразимо горячий «бульон» из фундаментальных частиц, который наполнил собой стремительно расширяющееся пространство и с течением времени остыл, собравшись позже в атомы, молекулы, газовые облака, из которых, в свою очередь, образовались звезды, планеты, галактики и все, что мы видим вокруг нас сегодня — без малого 14 млрд лет спустя. Во всей этой истории, в самом ее начале, антиматерия играет важнейшую роль, поскольку, судя по тому, что мы знаем, одна половина Вселенной исходно состояла из антиматерии, а другая — из материи.
На заре времен частицы материи и антиматерии, сталкиваясь друг с другом, аннигилировали, превращаясь в энергию в форме фотонов электромагнитного излучения, а те снова превращались в пары частиц и античастиц. Процесс бурлящего образования и исчезновения бесчисленного количества таких пар продолжался по мере расширения и остывания ранней Вселенной. Однако спустя непродолжительное даже по меркам повседневности время — менее одной секунды после рождения — Вселенная остыла настолько, что движение частиц замедлилось, а энергии фотонов перестало хватать на образование все новых пар материи/антиматерии. Процесс массовой аннигиляции прекратился. Все вещество, которое мы можем наблюдать — это остатки «последнего раунда» взаимной аннигиляции частиц и античастиц.
То, что мы, как и весь мир вокруг нас, сотканы из «нормальной» материи, указывает на факт, что в этом последнем раунде баланс нарушился: частиц материи оказалось ненамного, но больше, чем частиц антиматерии, с которыми они могли бы аннигилировать. В противном случае не осталось бы ничего, чтобы образовать наполняющее Вселенную вещество — в ней был бы только свет, но не было бы ни звезд, ни планет, ни жизни. Своим существованием мы обязаны тому незначительному, едва заметному перевесу в сторону материи, который позволил ей «одержать победу» над антиматерией, чтобы позже сформировать привычную нам среду обитания.
Можно сказать, что загадкой является даже не сама редкость антиматерии, а то, что стало причиной ее редкости. Тайна, которую мы хотим раскрыть, заключается в том, что же обусловило нарушение баланса в пользу материи, ведь ответ на этот вопрос фундаментальным образом повлияет на наше понимание того, как Вселенная оказалась в современном состоянии.
Что же говорит нам об этом наша теория, Стандартная модель? Ничего. Согласно ей, материя и антиматерия должны вести себя одинаково. Тем не менее, проводя эксперименты, мы замечаем различия. Это как раз тот случай, когда теоретические наработки не могут дать вразумительного объяснения экспериментальным данным. В такой ситуации эксперимент — наша единственная надежда постичь тайну антиматерии; очевидно, это возможно только путем анализа результатов множества различных опытов и измерений в надежде, что в итоге они сложатся в стройную картину различий между обычной материей и антиматерией. Если этот подход принесет плоды, позже станет возможным интегрировать новое понимание в сложившуюся систему знаний об устройстве Вселенной.
Учитывая все вышесказанное, логичным кажется следующее предположение: а что, если антиматерии вовсе не было меньше, чем обычной, что она существует по сей день и просто скрывается там, где мы ее не видим? Это предположение не только заслуживает внимания, но и получило проверку. Если антиматерия встретится с обычной материей где-то в глубинах космоса, при их аннигиляции выделится характерное излучение. Ученые пытались обнаружить фотоны, потенциально порожденные такими событиями — но ни один телескоп не смог зарегистрировать ничего подобного.
Кроме того, мы составили и детально изучили фотографию Вселенной на самых ранних этапах ее эволюции — карту реликтового микроволнового излучения, возникшего, как только сформировались первые нейтральные атомы, сделав пространство прозрачным для света. Если бы существовали регионы массового скопления антиматерии, на этой карте были бы видны изменения плотности фотонов, обусловленные ее аннигиляцией с материей. Есть и другое следствие встречи антиподов, которое могла бы отражать карта реликтового излучения — ведь аннигиляция происходит с выделением огромного количества энергии. Используя теоретические данные, космологи могут предсказать, каким образом в таком случае выглядела бы «фотография» юной Вселенной, а потом сравнить ее с результатами, полученными экспериментально. Тем не менее, пока с помощью подобных методов в космосе не было обнаружено значительных скоплений антивещества.
Но что, если антиматерия присутствует не в форме огромных залежей, а в виде компактных скоплений, и поэтому нам не удается ее засечь? Могут ли существовать звезды из антиматерии, извергающие потоки античастиц? Может быть, она как-то связана с таинственной темной материей, которая служит своеобразным «клеем», удерживающим галактики от разрушения? Один из способов обнаружить такие небольшие «антиматериальные объекты» заключается в попытке выявить испущенные ими частицы.
Нам известно, что существует множество источников космических лучей, которые, достигая газовой оболочки нашей планеты, активно взаимодействуют с ней, порождая потоки частиц и античастиц на пути к поверхности Земли. Очевидно, изучая результаты этих множественных взаимодействий и преобразований, иногда очень сложно восстановить картину событий и сказать наверняка, что же породило полученный набор данных — материя или антиматерия. Возможно, когда-нибудь мы придумаем способ это сделать.
Чтобы быть абсолютно уверенными, необходимо изучать космические лучи непосредственно в космосе — до того, как они вступят в контакт с земной атмосферой. К счастью, у нас есть экспериментальная площадка, где ведутся именно такие исследования. Устройство, предоставляющее возможность изучения космических лучей, которые пронизывают открытый космос, называется «магнитный альфа-спектрометр», или AMS.
Этот прибор установлен на борту Международной космической станции и вот уже 5 лет из 20 запланированных регистрирует и классифицирует высокоэнергетические частицы, заполняющие космическое пространство. Внутри альфа-спектрометра находятся детекторы, позволяющие определять, к какому виду относятся зарегистрированные частицы и какой энергией они обладают, а также каков их электрический заряд, что дает возможность отнести частицу к материи либо антиматерии. Одна из задач AMS заключается в подсчете количества частиц обоих видов.
Ожидается, что детектором будет зарегистрировано некоторое количество антивещества, возникшего в результате привычных физических процессов — например, при столкновении высокоэнергетических протонов с межзвездной пылью и газом могут образовываться частицы как материи, так и антиматерии. При этом в пропорциональном соотношении последней должно быть больше при низких энергиях, а при высоких энергиях ее количество начнет уступать обычной материи. Именно это изменение баланса при возрастании энергии частиц вызывает живой интерес у ученых.
Существует несколько видов событий, вследствие которых могут появляться высокоэнергетические античастицы. Считается, что одним из них может быть аннигиляция темной материи, поскольку ее частицы предположительно обладают чрезвычайно большой массой, и соответственно при их аннигиляции должно выделяться колоссальное количество энергии. Обнаружение признаков таких событий многое сказало бы нам и о характере самой антиматерии, и о местах во Вселенной, где следует ее искать.
Высокоэнергетические античастицы также могут образовываться при более тривиальных астрофизических процессах. Например, пульсары, вращающиеся с огромной скоростью, разгоняют частицы своими невероятно мощными магнитными полями, благодаря чему они могут вырываться в открытый космос с колоссальной энергией.
В декабре прошлого года были получены и проанализированы последние экспериментальные данные, касающиеся электронов и позитронов, зарегистрированных AMS. С одной стороны, результаты свидетельствуют об однозначном наличии антиматерии в современной Вселенной… но, с другой стороны, количество ее несоизмеримо меньше, чем обычной.
Примечательно в этих результатах то, что доля антиматерии при более высоких энергиях оказалась больше ожидаемой. Такой неожиданный вывод озадачил ученых и вызвал у них желание сопоставить полученные данные с теоретическими предсказаниями поведения темной материи: может ли эта таинственная субстанция оказаться ответственной за такие последствия? Оказалось, что теория потрясающим образом согласуется с экспериментальными данными. Открытым остается лишь вопрос точности измерений AMS: достаточна ли она, чтобы установить источник антиматерии — является ли им темная материя или же менее экзотические объекты (такие, как пульсары)? Для того, чтобы понять, как правильно интерпретировать имеющиеся данные, необходимо продолжать наблюдения в течение длительного времени и проанализировать более значительные массивы информации. Таким образом, пока у нас недостаточно оснований, чтобы делать однозначные выводы, но уже получены определенные свидетельства в пользу существующих теорий об источниках антиматерии.
Космос — не единственное место, где можно вести подобные исследования. Помимо естественных источников антиматерии, существуют и созданные человеком — например, в Европейской лаборатории физики частиц в CERN, где подход к изучению вопроса немного иной. В частности, там антиматерию исследуют с помощью устройства, именуемого «замедлителем антипротонов». Специальная установка позволяет создавать антипротоны и объединять их с позитронами в атомы антиводорода. После этого производятся все возможные измерения, результаты которых используют для сравнения с хорошо известными соответствующими показателями обычного водорода.
Одна из основных проблем, связанных с изучением антиматерии, заключается в ее характерной черте — моментальной аннигиляции при контакте с любой обычной материей. Куда же можно поместить вновь созданный атом антиводорода, если все наши контейнеры и оборудование состоят из материи? Для этой цели в CERN используют замысловатую технологию, основанную на том факте, что атом (и антиатом) имеет слабый магнитный момент, позволяющий удержать его в подвешенном состоянии путем помещения в мощное магнитное поле в вакууме. И пока антиатом не столкнется с молекулой воздуха или стенками контейнера, ученые получают возможность провести необходимые измерения. В настоящее время ведутся работы по усовершенствованию этой технологии и разрабатываются программы исследований, которые планируют производить таким способом.
Вопросы, которые предстоит изучить, в частности, включают следующие: что происходит с антиматерией под действием гравитации? Падает ли она вниз, как обычная, или, наоборот, «воспаряет»? На данный момент мы не знаем этого наверняка — ответ предстоит найти экспериментальным путем. Пока предполагается, что верен первый вариант.
Еще одна работа, опубликованная по результатам исследований, касалась структуры антиводорода. Пока она представляется аналогичной структуре обычного атома: позитрон, обращающийся вокруг антипротона, имеет такую же энергию, как обычный электрон на орбите вокруг ядра простого водорода.
Хочу обратить внимание на то, что работы, которые я упомянула — лишь первые шаги, фундамент для будущих исследований. Оборудование постоянно совершенствуется, технологии и методы дорабатываются, а значит, в будущем нас ждет множество захватывающих и неожиданных открытий касательно природы антиматерии.
Еще больше новых знаний об этой экзотической субстанции удалось получить в результате проведения одного эксперимента, предметом которого были не антиатомы, а элементарные античастицы. Исследование проводилось с помощью Большого адронного коллайдера — самого мощного ускорителя частиц, имеющегося в распоряжении CERN. Эта установка представляет собой огромную трубу длиной 27 км, замкнутую в кольцо, внутри которой пучки протонов (или более тяжелых ионов) разгоняются в противоположных направлениях практически до скорости света. При этом они сталкиваются между собой в четырех точках на своем пути, где расположены наши детекторы. Подобные эксперименты дают надежду на то, что нам удастся приоткрыть завесу тайны, ведь они позволяют — на крохотную долю секунды и в невообразимо малых масштабах — восстановить температуры и плотности, имевшие место на заре времен, первые мгновения жизни нашей Вселенной.
Такие столкновения порождают изобилие частиц и античастиц, последний раз существовавшее около 14 млрд лет назад, и дают нам уникальный шанс детально изучить их. Для этих целей мы используем детекторы, которые работают подобно гигантским трехмерным цифровым фотокамерам, позволяющим запечатлеть все продукты столкновений, измерить энергию, с которой они разлетаются, и зарегистрировать элементы, на которые они вскоре распадаются. Используя эту информацию, мы можем воссоздать картину события и определить, какие виды частиц возникли при ударе протона о протон.
В момент столкновения количество порожденной им материи равно количеству антиматерии. Однако к тому моменту, когда наши детекторы засекут его результат — например, «осколок» в виде нижнего кварка или другой частицы — какое-то незначительное время, миллионная доля секунды уже пройдет. Проанализировав количество материи и антиматерии в этот следующий момент, мы сможем определить, чего осталось больше, произошло ли нарушение баланса. Исходя из полученных данных, похоже, что он действительно нарушается.
В ходе эксперимента наблюдаются определенные виды частиц, обладающие собственной характерной «подписью», которая позволяет выделить их среди других. Как я уже упоминала, в момент столкновения производится одинаковое количество материи и антиматерии — а вот во время замера, спустя несказанно малые доли секунды, материи регистрируется значительно больше. Аналогичные выводы получены при проведении множества других исследований, в том числе и при наблюдениях иных видов частиц. Таким образом, эксперименты, которые проводятся в CERN, помогают углубить наше понимание природы антиматерии на уровне элементарных частиц.
Что же все это означает? Если помните, я говорила, что наши теории не дают объяснений, в чем же заключается разница между материей и антиматерией, обуславливающая такое различие в их количестве. Чтобы интерпретировать результаты исследований, необходима соответствующая теоретическая парадигма, позволяющая вписать в нее экспериментально полученные данные. Это значит, что существующую теорию необходимо модифицировать таким образом, чтобы она учитывала отличия между материей и антиматерией, приводящие к фактически наблюдаемым показателям. Чтобы добиться этого, мы использовали, признаюсь, далеко не самое элегантное решение, и ввели в нашу теорию всего одно число, отвечающее за различия между видами материи.
Идея заключается в следующем: если мы измерим различия между материей и антиматерией, то сможем сравнить полученные данные с теоретическими предсказаниями. Стоит отметить, что мы не имеем возможности предсказать их различие точно, поскольку упомянутое число нам неизвестно. Однако, сопоставив фактически наблюдаемые результаты с предсказанием, мы могли бы получить его приблизительное значение. Подобную процедуру нужно проделать не только для одного, а для нескольких видов измерений, и, сравнив результаты с теоретическим прогнозом, получить еще одно примерное значение неизвестного числа… Следуя этой методике и проведя множество аналогичных расчетов, мы сможем сравнить полученные приблизительные значения и проанализировать, насколько результаты согласуются друг с другом.
Выполнив описанные операции, мы получили область на графике, где кривые результатов различных экспериментов пересекаются. Это означает, что существует некий параметр, объясняющий различия между материей и антиматерией. Если учесть его в нашей теории, она получит возможность объяснить все имеющиеся наблюдательные данные. Это поистине удивительно — ведь, несмотря на то, что мы не имеем четкого представления о природе антиматерии, похоже, мы сумели отыскать действенный способ с точностью описать и предсказать ее поведение. В современной космологии уже имеются теории, позволяющие сделать оценку количества вещества во Вселенной. Наши успехи в поиске описания характера антиматерии могут быть использованы, чтобы «отмотать» назад время в рамках таких теорий и узнать, сколько же ее было при зарождении нашего мира. Результаты таких теоретических изысканий говорят о том, что галактики из антиматерии вряд ли существуют — количество ее, скорее всего, слишком мало.
Таким образом, самый очевидный вывод, к которому мы пришли в ходе наших экспериментов — мы совершенно не понимаем природы антиматерии. На текущем уровне изученности субатомной Вселенной мы не можем дать объяснения ее поведению. Однако такой результат тоже можно считать вдохновляющим: это означает лишь то, что ответ содержится не в уже известных данных, а в новой физике, которую еще предстоит открыть.
Эксперименты, о которых я рассказала — лишь эпизоды из огромного множества исследований, ведущихся в этой области. Важно и то, что некоторые из наших данных указывают на возможную связь антиматерии и темной материи. Надеюсь, уже в недалеком будущем удастся подтвердить или опровергнуть эту гипотезу, а может быть, даже получить прямые доказательства верности такого варианта объяснения природы экзотических форм материи. Уверена, что результаты не заставят себя ждать, и в ближайшие десятилетия мы сможем приоткрыть завесу тайны, окутывающей многие наиболее фундаментальные вопросы устройства Вселенной.