По сообщению Sony Pictures, первые фильмы на Blu-ray появятся в продаже в Соединенных Штатах к 23 мая. — Т.Б.
Исследователи из Google опубликовали статистику запросов по «горячей» тематике для различных вычислительных платформ. Оказалось, что поиски порноконтента составляют до 20% обращений с мобильных телефонов. Для КПК и персональных компьютеров эта доля оказалась куда скромнее: 5% и 8,5% соответственно — В.К.
Ходят слухи, что третий сервис-пак для Windows XP выйдет в декабре этого года. — Т.Б.
AOL при помощи компании WebEx Communications собирается выпустить корпоративную версию мессенджера AIM Pro, которая будет содержать средства шифрования, конференц-связи и групповой работы с документами. — Т.Б.
Районный суд Санкт-Петербурга обязал Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии публиковать на своем официальном сайте www.gost.ru тексты стандартов и общероссийских классификаторов. До этого тексты ГОСТов продавались через два интернет-магазина, ссылки на которые находились на сайте агентства. — Т.Б.
Сразу два ведущих производителя диджейского оборудования сделали очередной большой шаг в сторону цифровой музыки. Numark выпустила DJ-плейер HDX со встроенным жестким диском (80 Гбайт, поддержка MP3, WMA и WAV) и активным платтером с прямым приводом, имитирующим работу с винилом (в том числе скрэчи). Компания Pioneer, в свою очередь, обновила линейку CDJ: новый плейер 1000MK3 обзавелся слотом для SD-карт. — Т.Б.
НОВОСТИ: Гены как допинг
НОВОСТИ: Что показала экспертиза
Наука: Биг Бэнг в человеческой перспективе
Исследователи из Google опубликовали статистику запросов по «горячей» тематике для различных вычислительных платформ. Оказалось, что поиски порноконтента составляют до 20% обращений с мобильных телефонов. Для КПК и персональных компьютеров эта доля оказалась куда скромнее: 5% и 8,5% соответственно — В.К.
Ходят слухи, что третий сервис-пак для Windows XP выйдет в декабре этого года. — Т.Б.
AOL при помощи компании WebEx Communications собирается выпустить корпоративную версию мессенджера AIM Pro, которая будет содержать средства шифрования, конференц-связи и групповой работы с документами. — Т.Б.
Районный суд Санкт-Петербурга обязал Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии публиковать на своем официальном сайте www.gost.ru тексты стандартов и общероссийских классификаторов. До этого тексты ГОСТов продавались через два интернет-магазина, ссылки на которые находились на сайте агентства. — Т.Б.
НОВОСТИ: Гены как допинг
Автор: Сергей Борисов
Прошедшие зимние Олимпийские игры, принесшие столько радости участникам и болельщикам, увы, не обошлись без дурной традиции — допинговых скандалов. Слова «генетический допинг» пока не прозвучали, но ждать их, похоже, осталось недолго. Точно так же, как есть основания говорить о возможности введения для спортсменов генетических категорий — вроде весовых категорий в тяжелой атлетике и единоборствах.
Заявкой на начало эры генетического допинга можно считать момент оглашения в суде электронного письма, посланного немецким тренером Томасом Спрингштейном (Thomas Springstein), — наставник молодежи жалуется в нем на трудности с раздобыванием репоксигена (repoxygen). Это средство генотерапии представляет собой комплекс ДНК, кодирующей белок эритропоэтин, с обеспечивающим ее доставку в клетку вектором на основе вируса.
Эритропоэтин, вырабатываемый почками и стимулирующий образование эритроцитов (а значит, и повышающий способность крови переносить кислород), уже стал главным действующим лицом многих допинговых разборок. Предыдущую белую Олимпиаду в Солт-Лейк-Сити кто-то вспоминает как «дарбепоэтиновую» — по имени популярного тогда «долгоиграющего» модифицированного эритропоэтина. Специфика ситуации в том, что дарбепоэтин (а может быть, уже и репоксиген) вошел в допинговую практику до того, как закончились официальные клинические испытания. Что не помешало бдительному Всемирному антидопинговому агентству (WADA) загодя приготовить тест на дарбепоэтин. Ведь мастера большого спорта — это порою отчаянные люди, буквально сметающие все препятствия на пути к пьедесталу. В самом начале испытания чистого эритропоэтина, до получения окончательных рекомендаций по применению, его жертвами стали около двух десятков велосипедистов (соревнования в гористой местности приводили к загустеванию крови, и в сосудах образовывались тромбы). Остановило это всех остальных? Как бы не так.
Возвращаясь к репоксигену, нужно сказать, что многие сомневаются в его допинговом потенциале, поскольку генотерапевтическое средство имеет внутренний регулятор: выработка эритропоэтина включается только в тот момент, когда эритроцитов в крови остается мало. Идеальная ситуация для правильной терапии, но не для стимуляции рекордов. С другой стороны, есть сомнения в возможности разработки надежных тестов на репоксиген — слишком уж тесно лекарство интегрируется с клеткой.
Если генетический допинг — пока лишь предмет для разговоров в сослагательном наклонении, то врожденное «неравноправие» спортсменов сомнений не вызывает. Мы ведь не удивляемся, что нет понятия «просто хороший бегун» — чтобы с одинаковым задором рвал финишную ленточку на стометровке, нарезал пару кругов по стадиону и завершал марафон. Спринтеры — это одни люди, стайеры — другие, а на пьедестал почета на средних дистанциях поднимаются третьи. Связано это, в частности, с заданной от рождения эффективностью систем образования и накопления энергии в организме (или, что то же самое, соотношения несущих их мышечных волокон). У кого-то хорошо работает креатинфосфатная (обеспечивает энергетику пиковых усилий длительностью в несколько секунд), у кого-то гликолитическая (десятки секунд, минуты), а кто-то приспособлен к длительным аэробным нагрузкам.
Известны гены, определенные варианты строения которых преобладают у быстрых и сильных или, напротив, выносливых спортсменов: на этом и можно играть. Например, специалистов по спортивной генетике вдохновила попытка дополнительной активации у мыши гена PPAR-delta. Об этом эксперименте сообщила международная группа исследователей, руководимая Рональдом Эвансом (Ronald M. Evans). У зверушек увеличивалось количество мышечных волокон того типа, который лучше приспособлен к длительной нагрузке, и выносливость «на марафоне» увеличивалась вдвое — «просто так», без каких-либо тренировок. У человека есть такой же ген, и фармацевтические компании уже проявили повышенный интерес к новости. К сожалению, то, что можно найти в открытой печати относительно «генов чемпионства» — наверняка лишь верхушка айсберга. Слишком уж животрепещущая для спортивных менеджеров тема, чтобы делиться информацией, получаемой в специализированных лабораториях.
Спорт — схватка воли и характера, а не нуклеотидных последовательностей. Можно еще примириться с тем, что спорт высших достижений всегда будет вотчиной людей с особыми врожденными предрасположенностями. Но генетический допинг — это уже какая-то крайняя черта. Представьте — дисквалификация применившего его спортсмена может быть только пожизненной, а бедолага будет все время прислушиваться к своему организму и с тревогой гадать, во что ему вылилась столь смелая попытка улучшить свои кондиции. Будем надеяться, что дух фэйр-плей не позволит выйти на старт генномодифицированным спортсменам.
Прошедшие зимние Олимпийские игры, принесшие столько радости участникам и болельщикам, увы, не обошлись без дурной традиции — допинговых скандалов. Слова «генетический допинг» пока не прозвучали, но ждать их, похоже, осталось недолго. Точно так же, как есть основания говорить о возможности введения для спортсменов генетических категорий — вроде весовых категорий в тяжелой атлетике и единоборствах.
Эритропоэтин, вырабатываемый почками и стимулирующий образование эритроцитов (а значит, и повышающий способность крови переносить кислород), уже стал главным действующим лицом многих допинговых разборок. Предыдущую белую Олимпиаду в Солт-Лейк-Сити кто-то вспоминает как «дарбепоэтиновую» — по имени популярного тогда «долгоиграющего» модифицированного эритропоэтина. Специфика ситуации в том, что дарбепоэтин (а может быть, уже и репоксиген) вошел в допинговую практику до того, как закончились официальные клинические испытания. Что не помешало бдительному Всемирному антидопинговому агентству (WADA) загодя приготовить тест на дарбепоэтин. Ведь мастера большого спорта — это порою отчаянные люди, буквально сметающие все препятствия на пути к пьедесталу. В самом начале испытания чистого эритропоэтина, до получения окончательных рекомендаций по применению, его жертвами стали около двух десятков велосипедистов (соревнования в гористой местности приводили к загустеванию крови, и в сосудах образовывались тромбы). Остановило это всех остальных? Как бы не так.
Возвращаясь к репоксигену, нужно сказать, что многие сомневаются в его допинговом потенциале, поскольку генотерапевтическое средство имеет внутренний регулятор: выработка эритропоэтина включается только в тот момент, когда эритроцитов в крови остается мало. Идеальная ситуация для правильной терапии, но не для стимуляции рекордов. С другой стороны, есть сомнения в возможности разработки надежных тестов на репоксиген — слишком уж тесно лекарство интегрируется с клеткой.
Если генетический допинг — пока лишь предмет для разговоров в сослагательном наклонении, то врожденное «неравноправие» спортсменов сомнений не вызывает. Мы ведь не удивляемся, что нет понятия «просто хороший бегун» — чтобы с одинаковым задором рвал финишную ленточку на стометровке, нарезал пару кругов по стадиону и завершал марафон. Спринтеры — это одни люди, стайеры — другие, а на пьедестал почета на средних дистанциях поднимаются третьи. Связано это, в частности, с заданной от рождения эффективностью систем образования и накопления энергии в организме (или, что то же самое, соотношения несущих их мышечных волокон). У кого-то хорошо работает креатинфосфатная (обеспечивает энергетику пиковых усилий длительностью в несколько секунд), у кого-то гликолитическая (десятки секунд, минуты), а кто-то приспособлен к длительным аэробным нагрузкам.
Известны гены, определенные варианты строения которых преобладают у быстрых и сильных или, напротив, выносливых спортсменов: на этом и можно играть. Например, специалистов по спортивной генетике вдохновила попытка дополнительной активации у мыши гена PPAR-delta. Об этом эксперименте сообщила международная группа исследователей, руководимая Рональдом Эвансом (Ronald M. Evans). У зверушек увеличивалось количество мышечных волокон того типа, который лучше приспособлен к длительной нагрузке, и выносливость «на марафоне» увеличивалась вдвое — «просто так», без каких-либо тренировок. У человека есть такой же ген, и фармацевтические компании уже проявили повышенный интерес к новости. К сожалению, то, что можно найти в открытой печати относительно «генов чемпионства» — наверняка лишь верхушка айсберга. Слишком уж животрепещущая для спортивных менеджеров тема, чтобы делиться информацией, получаемой в специализированных лабораториях.
Спорт — схватка воли и характера, а не нуклеотидных последовательностей. Можно еще примириться с тем, что спорт высших достижений всегда будет вотчиной людей с особыми врожденными предрасположенностями. Но генетический допинг — это уже какая-то крайняя черта. Представьте — дисквалификация применившего его спортсмена может быть только пожизненной, а бедолага будет все время прислушиваться к своему организму и с тревогой гадать, во что ему вылилась столь смелая попытка улучшить свои кондиции. Будем надеяться, что дух фэйр-плей не позволит выйти на старт генномодифицированным спортсменам.
НОВОСТИ: Что показала экспертиза
Автор: Киви Берд
Сразу два заметных события — одно в Америке, другое в Европе — наглядно продемонстрировали, сколь субъективным делом является «серьезная научная экспертиза» в искусстве и сколь велика здесь роль личных взглядов экспертов на предмет исследования.
В США Эллен Ландау (Ellen Landau), профессор искусствоведения и видный специалист по творчеству художников-абстракционистов, публично не согласилась с результатами работы компьютерной программы графического анализа, расценившей как подделку тридцать две недавно найденные и прежде неизвестные картины Джексона Поллока (Jackson Pollock, 1912—56), одного из главных представителей абстрактного экспрессионизма. Упомянутая программа, написанная физиками Орегонского университета, уже с десяток лет успешно применяет методы фрактального анализа для установления степени «близости» в геометрических структурах на достоверно подлинных картинах художников и в работах, вызывающих сомнение. Сумбур и хаос в «новых» картинах, заключил алгоритм программы, совсем не такой, как в ныне известных творениях Поллока (на фото 1 одно из его полотен).
Однако Эллен Ландау выставила против бездушного алгоритма аргументы опытного искусствоведа — более традиционные, но от этого не менее убедительные. Картины нашел кинорежиссер Алекс Мэттер (Alex Matter), знавший Поллока с детства, поскольку с художником дружил его отец, график и фотограф Герберт Мэттер. В силу ряда семейных обстоятельств картины больше трех десятилетий пролежали забытыми на провинциальном складе неподалеку от студии-мастерской Поллока. В довершение Ландау продемонстрировала публике слайды с абстрактными фотографиями Герберта Мэттера 1940-х годов, композиционно имеющими явное сходство с «новыми» картинами художника. Таким образом, стилистический и исторический анализ в данном случае диаметрально разошлись с анализом математическим, а каждая из спорящих сторон предпочитает оставаться при своем мнении.
В Европе же громкий искусствоведческий спор затеяла другая дама-профессор, Хильдегард Хам-
мершмидт-Хуммель (Hildegard Hammerschmidt-Hummel) из германских университетов Марбурга и Майнца. Она подготовила к печати книгу, в которой доказывает, что достоверно установила целых четыре прижизненных портрета Вильяма Шекспира, а попутно — еще и причину его смерти от «рака лимфы». Тема эта бурно обсуждается историками искусства, поскольку в жизни, творчестве и смерти величайшего английского драматурга гораздо больше загадок, нежели доподлинных фактов. В частности, сейчас британская Национальная портретная галерея (НПГ) подготовила выставку по результатам тщательной научной экспертизы, длившейся три года и пришедшей к выводу, что из шести самых известных прижизненных портретов Шекспира лишь один можно расценивать как аутентичный.
Профессор же Хаммершмидт-Хуммель выбрала для исследований собственный, весьма нетрадиционный путь судебно-медицинской экспертизы. Измеряя характерные части лица (нос, глаза, губы, подбородок) и соотношения между ними, она пришла к выводу, что две картины (Flower Shake-speare и Chandos Shakespeare), терракотовый «Бюст Дэйвнанта» (фото 2) и так называемая «дармштадтская посмертная маска» — подлинные портреты, сделанные современниками с натуры. А характерная припухлость возле левого глаза, отображенная на всех портретах, — это, по убеждению профессора, раковая опухоль, которая и стала причиной смерти Шекспира. Столь смелые выводы, к которым Хаммершмидт-Хуммель шла десять лет, помогли ей сделать знакомые патологоанатомы, врачи, офтальмологи, дерматологи и инженеры-программисты 3D-графики, чьими совместными усилиями ныне демонстрируется «бесспорная» аутентичность всех четырех портретов одному человеку по имени Вильям Шекспир.
Правда, большинство экспертов-шекспироведов с выводами Хаммершмидт, мягко говоря, не соглашается. Так, недавний анализ картины Flower Shakespeare показал, что это явная подделка XIX века, поскольку портрет написан с использованием пигментов, не употреблявшихся в красках до 1818 года. Автор «Бюста Дэйвнанта» тоже давно и достоверно установлен — это французский скульптор XVIII века Луи Франсуа Рубильяк (Louis Francois Roubiliac). Что же касается «посмертной маски», находящейся в Дармштадтском замке в Германии, то и относительно нее имеется множество экспертных свидетельств, указывающих, что это подделка XIX века. Лишь Chandos Shakespeare пока сохраняет среди большинства искусствоведов свой статус аутентичного. Давая же оценку работе германской исследовательницы, специалисты экспертной комиссии НПГ выражают сильнейшее сомнение в полезности такого подхода: «Измерять характеристики лица по портретам — значит, не понимать саму природу изобразительного искусства. Художественные портреты не могут выступать судебно-медицинским свидетельством похожести лиц».
Как и первый, этот искусствоведческий спор вряд ли когда-нибудь придет к согласию. Но для полноты картины стоит отметить, что по основному роду занятий Хильдегард Хаммершмидт-Хуммель является профессором английской словесности и культуры. А портретно-лицевой экспертизой занимается, так сказать, для души.
Сразу два заметных события — одно в Америке, другое в Европе — наглядно продемонстрировали, сколь субъективным делом является «серьезная научная экспертиза» в искусстве и сколь велика здесь роль личных взглядов экспертов на предмет исследования.
Однако Эллен Ландау выставила против бездушного алгоритма аргументы опытного искусствоведа — более традиционные, но от этого не менее убедительные. Картины нашел кинорежиссер Алекс Мэттер (Alex Matter), знавший Поллока с детства, поскольку с художником дружил его отец, график и фотограф Герберт Мэттер. В силу ряда семейных обстоятельств картины больше трех десятилетий пролежали забытыми на провинциальном складе неподалеку от студии-мастерской Поллока. В довершение Ландау продемонстрировала публике слайды с абстрактными фотографиями Герберта Мэттера 1940-х годов, композиционно имеющими явное сходство с «новыми» картинами художника. Таким образом, стилистический и исторический анализ в данном случае диаметрально разошлись с анализом математическим, а каждая из спорящих сторон предпочитает оставаться при своем мнении.
В Европе же громкий искусствоведческий спор затеяла другая дама-профессор, Хильдегард Хам-
мершмидт-Хуммель (Hildegard Hammerschmidt-Hummel) из германских университетов Марбурга и Майнца. Она подготовила к печати книгу, в которой доказывает, что достоверно установила целых четыре прижизненных портрета Вильяма Шекспира, а попутно — еще и причину его смерти от «рака лимфы». Тема эта бурно обсуждается историками искусства, поскольку в жизни, творчестве и смерти величайшего английского драматурга гораздо больше загадок, нежели доподлинных фактов. В частности, сейчас британская Национальная портретная галерея (НПГ) подготовила выставку по результатам тщательной научной экспертизы, длившейся три года и пришедшей к выводу, что из шести самых известных прижизненных портретов Шекспира лишь один можно расценивать как аутентичный.
Правда, большинство экспертов-шекспироведов с выводами Хаммершмидт, мягко говоря, не соглашается. Так, недавний анализ картины Flower Shakespeare показал, что это явная подделка XIX века, поскольку портрет написан с использованием пигментов, не употреблявшихся в красках до 1818 года. Автор «Бюста Дэйвнанта» тоже давно и достоверно установлен — это французский скульптор XVIII века Луи Франсуа Рубильяк (Louis Francois Roubiliac). Что же касается «посмертной маски», находящейся в Дармштадтском замке в Германии, то и относительно нее имеется множество экспертных свидетельств, указывающих, что это подделка XIX века. Лишь Chandos Shakespeare пока сохраняет среди большинства искусствоведов свой статус аутентичного. Давая же оценку работе германской исследовательницы, специалисты экспертной комиссии НПГ выражают сильнейшее сомнение в полезности такого подхода: «Измерять характеристики лица по портретам — значит, не понимать саму природу изобразительного искусства. Художественные портреты не могут выступать судебно-медицинским свидетельством похожести лиц».
Как и первый, этот искусствоведческий спор вряд ли когда-нибудь придет к согласию. Но для полноты картины стоит отметить, что по основному роду занятий Хильдегард Хаммершмидт-Хуммель является профессором английской словесности и культуры. А портретно-лицевой экспертизой занимается, так сказать, для души.
Наука: Биг Бэнг в человеческой перспективе
Автор: Алексей Левин
Сейчас все знают — или считают, что знают, — что наша Вселенная возникла примерно 13 миллиардов 700 миллионов лет назад в результате события, которое принято называть Биг Бэнгом, или Большим Взрывом. Его природа до сих пор является предметом дискуссий. Однако практически все специалисты придерживаются мнения, что зародышем Вселенной стала квантовая сингулярность, которая дала начало и пространству, и времени, и материи. Физические детали этого процесса, как надежно установленные, так и гипотетические, излагаются в сотнях и тысячах популярных книг и статей.
Но что бы ни было причиной Биг Бэнга, науку о нем создавали не боги, а люди. Она рождалась и шлифовалась в ходе трудных, подчас ожесточенных дискуссий между талантливейшими исследователями, которые ломали копья в попытках понять истоки мироздания. «Человеческая сторона» появления теории Большого Взрыва известна куда хуже, нежели ее физическое содержание. Не претендуя на полноту, я хотел бы рассказать о некоторых персонажах этой драмы.
Жорж-Анри Леметр (Georges-Henri Lemaitre) был весьма неординарным человеком. Он окончил иезуитскую школу, затем поступил на инженерный факультет Католического университета в Лувене. Первую мировую от звонка до звонка отмотал на фронте артиллеристом, заслужил Военный крест с пальмовыми ветвями. После демобилизации вернулся в университет, но изучал уже не технику, а точные науки, специализируясь на математике (руководителем его дипломной работы был известный специалист по теории функций и теории чисел Шарль де ла Валле-Пуссен [Charles de la Vallee-Poussin]). Защитив диссертацию, поступил в духовную семинарию и в 1923 г. стал священником. Попутно заинтересовался общей теорией относительности и после принятия сана посвятил четыре года изучению астрофизики, сначала в Кембридже, потом в Массачусетском технологическом институте. В Штатах ознакомился с новейшими и еще далекими от полноты результатами измерений галактического красного смещения и галактических расстояний, выполненных в Калифорнии Эдвином Хабблом (Edwin Hubble) вместе с Милтоном Хьюмасоном (Milton Humason). Эти данные позволяли предположить, что галактики разбегаются по всем направлениям, причем их радиальная скорость примерно пропорциональна удаленности от Солнечной системы. Это утверждение составляет знаменитый закон Хаббла, который был окончательно сформулирован и опубликован лишь в 1929 г. Тем более примечательно, что Леметр пришел к такому же выводу двумя годами раньше.
В 1927 г. Леметр вернулся на родину и получил профессуру в Лувене. Тогда же он написал статью с длинным и не очень вразумительным названием «Расширяющаяся Вселенная постоянной массы и растущего радиуса, объясняющая радиальную скорость внегалактических туманностей». Хотя в чисто математическом плане эта работа имеет много общего с трудами Фридмана (которые Леметру тогда были неизвестны), именно она стала началом космологии Большого Взрыва. Леметр недвусмысленно провозгласил, что Вселенная возникла из особого начального состояния с очень высокой плотностью материи. В духе физических знаний своего времени он интерпретировал этот момент как распад некого первичного суператома, который существовал вне времени и пространства. Леметр вычислил последующую эволюцию «взорвавшейся» Вселенной на основе уравнений общей теории относительности (ОТО) и теоретически вывел линейную зависимость между радиальной скоростью галактик и их удаленностью от Солнечной системы. Он даже вычислил коэффициент пропорциональности для этой зависимости, причем получил величину, которая не так уж сильно отличалась от будущих результатов самого Хаббла (правда, обе цифры оказались завышенными примерно на порядок, что выяснилось лишь в пятидесятые годы).
Но и это не все. Леметр сохранил в своей модели так называемый эйнштейновский космологический член, и потому из нее следовало, что Вселенная расширяется не с постоянной, а с возрастающей скоростью (астрономы, как известно, обнаружили этот эффект лишь в конце последнего десятилетия ХХ века). В своих дальнейших работах, в середине тридцатых годов, он интерпретировал космологический член как энергию вакуума, опередив науку по крайней мере на четыре десятилетия.
К сожалению, признание к Леметру пришло не сразу. Он напечатал свою работу в малоизвестном журнале «Анналы Брюссельского научного общества», который астрономы и астрофизики не жаловали вниманием (в свое время аналогичную ошибку совершил и основатель генетики Грегор Мендель). Правда, в том же году Леметр участвовал в работе Сольвеевского конгресса, где познакомился с Эйнштейном и узнал от него о работах Фридмана. Создателю ОТО Леметр по-человечески понравился, но Эйнштейн отказался признать, что Вселенная могла иметь начало. «Ваши выкладки безупречны, но ваше понимание физики никуда не годится» — таков был его вердикт. После столь уничтожающего отзыва прочие физики и вовсе потеряли интерес к идеям бельгийского патера.
Акции Леметра поднялись после публикации закона Хаббла. Узнав об этом открытии, он послал свою статью знаменитому английскому астрофизику Артуру Эддингтону, у которого когда-то учился в Кембридже. Эддингтон, подобно Эйнштейну, не верил в нестационарные мировые модели (правда, позднее он сменил гнев на милость и даже придумал собственную версию расширяющейся Вселенной). Тем не менее он перевел эту работу с французского на английский и представил для публикации в ежемесячнике Королевского астрономического общества, который астрономы, конечно, читали. В 1931 г. Леметр опубликовал в престижнейшем журнале Nature заметку, где утверждал, что начало мира было также началом пространства и времени. А через пару лет Эйнштейн вновь встретился с Леметром в США и на сей раз публично выразил восхищение его моделью. При всем при том Эйнштейн не одобрил использование Леметром космологической константы, которую считал своей крупнейшей ошибкой.
Леметр прожил еще три с лишним десятка лет, был провозглашен прессой самым знаменитым ученым Бельгии, получил немало научных наград, стал членом (а затем и президентом) Папской академии в Ватикане и Бельгийской королевской академии наук и искусств, но ничего существенного к своей теории уже не прибавил. Модель Большого Взрыва ждала других разработчиков.
Однако такая схема даже семьдесят лет назад не могла вызвать доверия. В процессе множественных делений в конце концов должны были возникать устойчивые ядра. А поскольку титул абсолютного чемпиона ядерной стабильности принадлежит железу, то в космических масштабах именно оно должно было оказаться самым распространенным элементом. Однако в тридцатые годы астрономы знали, что Вселенная почти полностью состоит из водорода и гелия, причем количества их ядер соотносятся примерно в пропорции 10:1. Несомненным достоинством модели Леметра было то, что она объяснила (фактически даже предсказала) закон Хаббла, по крайней мере качественно. Правда, принятые в тридцатые и сороковые годы оценки постоянной Хаббла (иначе говоря, скорости расширения Вселенной) приводили к нелепому выводу, что возраст мироздания куда меньше возраста старых звезд. Однако это затруднение можно было обойти, предположив, что на деле постоянная Хаббла гораздо меньше, что впоследствии и было доказано. Но вот данные об элементном составе Вселенной ну никак не согласовывались с теорией первичного атома. На макроуровне концепция бельгийского ученого работала превосходно, а на микроуровне заводила в тупик.
Однако нет худа без добра. Возникшее противоречие было настолько очевидным, что чуть ли не автоматически указывало, где искать выход. Естественно было оставить в силе концепцию взрывного рождения Вселенной и в то же время радикально пересмотреть модель физической субстанции, созданной Биг Бэнгом. И сделать это следовало на базе гигантских достижений физики ядра и элементарных частиц. В 1932 г. были открыты нейтрон и позитрон, а чуть позже построены теория бета-распада и мезонная теория ядерных сил. С их помощью в предвоенные годы Карл Фридрих фон Вейцзекер (Carl Friedrich von Weizsacker) и Ганс Бете (Hans Bethe) объяснили, каким образом в недрах звезд происходит термоядерный синтез гелия из водорода. Тем самым они не только установили главный источник звездной энергии, но и проложили путь к общей теории космического нуклеосинтеза, которая окончательно оформилась спустя еще два десятилетия.
В общем, математик Фридман и космолог Леметр сказали свое веское слово, дело было за физиками. И таковые нашлись. Первым из них стал уроженец славного города Одессы Георгий Антонович Гамов.
Для начала Гамов «проиграл» модель Леметра назад во времени почти до исходного момента. Поскольку расширение Вселенной приводит к ее постепенному охлаждению, сжатие должно вызывать обратный эффект. Поэтому Гамов заключил, что сразу после рождения мира все имевшееся вещество было чрезвычайно нагрето. Это был огромный шаг вперед по сравнению с гомогенным леметровским суператомом, для которого понятие температуры вообще не имело смысла. Однако следовало еще определиться с составом первичной материи. Не мудрствуя лукаво, Гамов заполнил раннюю Вселенную протонами, нейтронами и электронами. Эту смесь он назвал айлемом, использовав давно забытое слово из средневекового английского: ylem — первосубстанция, источник всего сущего. Интуиция замечательного физика сработала на славу. По современным представлениям, «обычное» вещество Вселенной полностью состояло из айлема уже к концу первой секунды.
Однако столь блестящая догадка еще не гарантировала успеха. Гамов прекрасно понимал, что его модель не будет принята всерьез, если с ее помощью не удастся объяснить элементный состав Вселенной. На первом этапе необходимо было описать синтез из айлема самых легких составных ядер, для начала хотя бы только гелия.
Эта задача оказалась разрешимой, хоть и чрезвычайно трудоемкой. Скорости реакций термоядерного синтеза сильно зависят от температуры, которая падала вместе с расширением Вселенной. Гамов, при всем своем глубоком понимании физики, никогда не был хорошим расчетчиком. Первое время он трудился в одиночку, но в 1945 г. судьба послала ему замечательного помощника в лице Ральфа Ашера Алфера (Ralph Asher Alpher). Сын эмигрировавшего в США одесского еврея, Алфер в школе показал столь блестящие способности, что Массачусетский технологический институт выделил ему стипендию, целиком покрывающую стоимость обучения (немалая честь и по тем временам большая редкость). Однако щедрый посул немедленно аннулировали, как только институтское начальство узнало, что Алфер нечист по пятому пункту. Он стал студентом-вечерником Университета им. Джорджа Вашингтона, где Гамов его заметил и взял в аспиранты. Именно Алфер выполнил большую часть вычислений, показавших, что к концу пятой минуты существования Вселенной в ней будет ровно столько гелия, сколько нужно астрономам.
В начале 1948 г. Гамов и Алфер изложили свои результаты в рукописи «Происхождение химических элементов», предназначенной для журнала Physical Review. И тут Гамов выкинул фортель. Не спросясь у Алфера, он указал в качестве соавтора своего друга Ганса Бете. Бете действительно много сделал для понимания природы термоядерных реакций, но в работе Алфера и Гамова не участвовал. Своему помощнику Гамов объяснил, что подписи «Алфер — Бете — Гамов» фонетически близки последовательности трех первых букв греческого алфавита «альфа-бета-гамма», в чем он усмотрел особую элегантность. Алфера это не устраивало, но пришлось подчиниться прихоти шефа.
Сейчас все знают — или считают, что знают, — что наша Вселенная возникла примерно 13 миллиардов 700 миллионов лет назад в результате события, которое принято называть Биг Бэнгом, или Большим Взрывом. Его природа до сих пор является предметом дискуссий. Однако практически все специалисты придерживаются мнения, что зародышем Вселенной стала квантовая сингулярность, которая дала начало и пространству, и времени, и материи. Физические детали этого процесса, как надежно установленные, так и гипотетические, излагаются в сотнях и тысячах популярных книг и статей.
Но что бы ни было причиной Биг Бэнга, науку о нем создавали не боги, а люди. Она рождалась и шлифовалась в ходе трудных, подчас ожесточенных дискуссий между талантливейшими исследователями, которые ломали копья в попытках понять истоки мироздания. «Человеческая сторона» появления теории Большого Взрыва известна куда хуже, нежели ее физическое содержание. Не претендуя на полноту, я хотел бы рассказать о некоторых персонажах этой драмы.
Преподобный Леметр
Первую версию теории Большого Взрыва в 1927 г. сформулировал бельгиец Леметр. Правда, пятью годами ранее петербуржец Александр Фридман нашел нестатичные решения уравнений общей теории относительности, которые описывали пульсирующие миры, возникающие из первичной точечной сингулярности. А в 1924 г. он получил решения другого типа, отвечающие вечному расширению Вселенной. Однако Фридман и по образованию, и по стилю научного мышления был прежде всего математиком. Поэтому он не довел свои вычисления до конкретной модели, предлагающей физическую картину рождения Вселенной. Так что его можно считать предтечей космологии Биг Бэнга, но не отцом-основателем. Этот титул, без сомнения, принадлежит Леметру.В 1927 г. Леметр вернулся на родину и получил профессуру в Лувене. Тогда же он написал статью с длинным и не очень вразумительным названием «Расширяющаяся Вселенная постоянной массы и растущего радиуса, объясняющая радиальную скорость внегалактических туманностей». Хотя в чисто математическом плане эта работа имеет много общего с трудами Фридмана (которые Леметру тогда были неизвестны), именно она стала началом космологии Большого Взрыва. Леметр недвусмысленно провозгласил, что Вселенная возникла из особого начального состояния с очень высокой плотностью материи. В духе физических знаний своего времени он интерпретировал этот момент как распад некого первичного суператома, который существовал вне времени и пространства. Леметр вычислил последующую эволюцию «взорвавшейся» Вселенной на основе уравнений общей теории относительности (ОТО) и теоретически вывел линейную зависимость между радиальной скоростью галактик и их удаленностью от Солнечной системы. Он даже вычислил коэффициент пропорциональности для этой зависимости, причем получил величину, которая не так уж сильно отличалась от будущих результатов самого Хаббла (правда, обе цифры оказались завышенными примерно на порядок, что выяснилось лишь в пятидесятые годы).
Но и это не все. Леметр сохранил в своей модели так называемый эйнштейновский космологический член, и потому из нее следовало, что Вселенная расширяется не с постоянной, а с возрастающей скоростью (астрономы, как известно, обнаружили этот эффект лишь в конце последнего десятилетия ХХ века). В своих дальнейших работах, в середине тридцатых годов, он интерпретировал космологический член как энергию вакуума, опередив науку по крайней мере на четыре десятилетия.
К сожалению, признание к Леметру пришло не сразу. Он напечатал свою работу в малоизвестном журнале «Анналы Брюссельского научного общества», который астрономы и астрофизики не жаловали вниманием (в свое время аналогичную ошибку совершил и основатель генетики Грегор Мендель). Правда, в том же году Леметр участвовал в работе Сольвеевского конгресса, где познакомился с Эйнштейном и узнал от него о работах Фридмана. Создателю ОТО Леметр по-человечески понравился, но Эйнштейн отказался признать, что Вселенная могла иметь начало. «Ваши выкладки безупречны, но ваше понимание физики никуда не годится» — таков был его вердикт. После столь уничтожающего отзыва прочие физики и вовсе потеряли интерес к идеям бельгийского патера.
Акции Леметра поднялись после публикации закона Хаббла. Узнав об этом открытии, он послал свою статью знаменитому английскому астрофизику Артуру Эддингтону, у которого когда-то учился в Кембридже. Эддингтон, подобно Эйнштейну, не верил в нестационарные мировые модели (правда, позднее он сменил гнев на милость и даже придумал собственную версию расширяющейся Вселенной). Тем не менее он перевел эту работу с французского на английский и представил для публикации в ежемесячнике Королевского астрономического общества, который астрономы, конечно, читали. В 1931 г. Леметр опубликовал в престижнейшем журнале Nature заметку, где утверждал, что начало мира было также началом пространства и времени. А через пару лет Эйнштейн вновь встретился с Леметром в США и на сей раз публично выразил восхищение его моделью. При всем при том Эйнштейн не одобрил использование Леметром космологической константы, которую считал своей крупнейшей ошибкой.
Леметр прожил еще три с лишним десятка лет, был провозглашен прессой самым знаменитым ученым Бельгии, получил немало научных наград, стал членом (а затем и президентом) Папской академии в Ватикане и Бельгийской королевской академии наук и искусств, но ничего существенного к своей теории уже не прибавил. Модель Большого Взрыва ждала других разработчиков.
Что же дальше?
И это было закономерно. Леметр предложил в качестве зародыша Вселенной объект конечных размеров, сверхмассивный первичный атом. Его взрыв порождает опять-таки сверхтяжелые и потому нестабильные осколки, фрагменты которых тоже должны делиться. Если принять, что Вселенная, как сейчас считается, содержит порядка 1080 частиц, то получится, что атом-отец и его потомки во множестве поколений должны претерпеть примерно 260 делений и на этом остановиться.Однако такая схема даже семьдесят лет назад не могла вызвать доверия. В процессе множественных делений в конце концов должны были возникать устойчивые ядра. А поскольку титул абсолютного чемпиона ядерной стабильности принадлежит железу, то в космических масштабах именно оно должно было оказаться самым распространенным элементом. Однако в тридцатые годы астрономы знали, что Вселенная почти полностью состоит из водорода и гелия, причем количества их ядер соотносятся примерно в пропорции 10:1. Несомненным достоинством модели Леметра было то, что она объяснила (фактически даже предсказала) закон Хаббла, по крайней мере качественно. Правда, принятые в тридцатые и сороковые годы оценки постоянной Хаббла (иначе говоря, скорости расширения Вселенной) приводили к нелепому выводу, что возраст мироздания куда меньше возраста старых звезд. Однако это затруднение можно было обойти, предположив, что на деле постоянная Хаббла гораздо меньше, что впоследствии и было доказано. Но вот данные об элементном составе Вселенной ну никак не согласовывались с теорией первичного атома. На макроуровне концепция бельгийского ученого работала превосходно, а на микроуровне заводила в тупик.
Однако нет худа без добра. Возникшее противоречие было настолько очевидным, что чуть ли не автоматически указывало, где искать выход. Естественно было оставить в силе концепцию взрывного рождения Вселенной и в то же время радикально пересмотреть модель физической субстанции, созданной Биг Бэнгом. И сделать это следовало на базе гигантских достижений физики ядра и элементарных частиц. В 1932 г. были открыты нейтрон и позитрон, а чуть позже построены теория бета-распада и мезонная теория ядерных сил. С их помощью в предвоенные годы Карл Фридрих фон Вейцзекер (Carl Friedrich von Weizsacker) и Ганс Бете (Hans Bethe) объяснили, каким образом в недрах звезд происходит термоядерный синтез гелия из водорода. Тем самым они не только установили главный источник звездной энергии, но и проложили путь к общей теории космического нуклеосинтеза, которая окончательно оформилась спустя еще два десятилетия.
В общем, математик Фридман и космолог Леметр сказали свое веское слово, дело было за физиками. И таковые нашлись. Первым из них стал уроженец славного города Одессы Георгий Антонович Гамов.
Гамовская пятиминутка
Гамов познакомился с моделью нестационарной Вселенной еще на студенческой скамье, когда учился у Фридмана. По окончании Ленинградского университета он посвятил себя ядерной физике и выполнил несколько классических работ, в частности построил теорию альфа-распада и предложил капельную модель ядра. В 1934 г. он эмигрировал в США, где получил профессуру в столичном университете имени Джорджа Вашингтона. Ученый его калибра мог бы стать одним из руководителей теоретического отдела в Лос-Аламосе, но Гамов в молодости был офицером Красной армии, так что о допуске не мог и мечтать. Поскольку заниматься ядерной физикой в стороне от основного потока тогдашних исследований (естественно, военных) было неинтересно, Гамов в начале сороковых переключился на астрофизику. Хорошо зная и, главное, принимая всерьез работы Леметра, Гамов решил применить его модель для решения проблемы возникновения элементов.Однако столь блестящая догадка еще не гарантировала успеха. Гамов прекрасно понимал, что его модель не будет принята всерьез, если с ее помощью не удастся объяснить элементный состав Вселенной. На первом этапе необходимо было описать синтез из айлема самых легких составных ядер, для начала хотя бы только гелия.
Эта задача оказалась разрешимой, хоть и чрезвычайно трудоемкой. Скорости реакций термоядерного синтеза сильно зависят от температуры, которая падала вместе с расширением Вселенной. Гамов, при всем своем глубоком понимании физики, никогда не был хорошим расчетчиком. Первое время он трудился в одиночку, но в 1945 г. судьба послала ему замечательного помощника в лице Ральфа Ашера Алфера (Ralph Asher Alpher). Сын эмигрировавшего в США одесского еврея, Алфер в школе показал столь блестящие способности, что Массачусетский технологический институт выделил ему стипендию, целиком покрывающую стоимость обучения (немалая честь и по тем временам большая редкость). Однако щедрый посул немедленно аннулировали, как только институтское начальство узнало, что Алфер нечист по пятому пункту. Он стал студентом-вечерником Университета им. Джорджа Вашингтона, где Гамов его заметил и взял в аспиранты. Именно Алфер выполнил большую часть вычислений, показавших, что к концу пятой минуты существования Вселенной в ней будет ровно столько гелия, сколько нужно астрономам.
В начале 1948 г. Гамов и Алфер изложили свои результаты в рукописи «Происхождение химических элементов», предназначенной для журнала Physical Review. И тут Гамов выкинул фортель. Не спросясь у Алфера, он указал в качестве соавтора своего друга Ганса Бете. Бете действительно много сделал для понимания природы термоядерных реакций, но в работе Алфера и Гамова не участвовал. Своему помощнику Гамов объяснил, что подписи «Алфер — Бете — Гамов» фонетически близки последовательности трех первых букв греческого алфавита «альфа-бета-гамма», в чем он усмотрел особую элегантность. Алфера это не устраивало, но пришлось подчиниться прихоти шефа.