Нобелевская премия по физике 2011 – астрофизикам5.10.2011 21:21 | Astronet
Ровно в 11:45 секретарь Нобелевского комитета Стаффан Нормарк (Staffan Normark) объявил о решении Шведской королевской академии наук присудить Нобелевскую премию по физике за 2011 год трем астрофизикам: одна половина премии досталась Солу Пёрлмуттеру (Saul Perlmutter), другую поделили между собой Брайан Шмидт (Brian P. Schmidt) и Адам Рисс (Adam G. Riess). Наблюдая за дальними сверхновыми, эти ученые обнаружили ускоряющееся расширение Вселенной. Важнейшая публикация года
Выдающиеся научные заслуги нынешней троицы лауреатов не вызывают сомнений: эти же трое ученых за это же открытие уже удостоились 5 лет назад престижной премии Шао Ифу, которую нередко именуют "Азиатской Нобелевской премией". Но осенью 1998 года, когда статья об исследованиях, выполненных нынешними нобелевскими лауреатами (двумя из трех), была опубликована в Astronomical Journal, она вызвала у специалистов смятение. Да и сами авторы были столь поражены полученными результатами, что долго искали ошибку в своих вычислениях. Но не нашли.
Слева направо: Сол Перлмуттер, Адам Рисс и Брайан Шмидт
Вскоре эта статья была признана важнейшей научной публикацией года, ведь она заставила специалистов кардинально пересмотреть господствовавшие в то время космологические представления. Авторы работы обнаружили, что Вселенная не просто расширяется (на этот факт американский астроном Эдвин Хаббл указал еще в 1929 году), а расширяется с ускорением! Перлмуттер, Шмидт и Рисс выяснили это, наблюдая и анализируя вспышки сверхновых.
Стандартные свечи Вселенной
Сверхновые – это звезды, завершающие свою эволюцию гигантским взрывом. Нынешние нобелевские лауреаты изучали сверхновые типа Iа, которые являются почти идеальными "стандартными свечами", что позволяет определить расстояние до них по их наблюдаемой яркости. Поэтому лауреаты (и не только они) и обратились к сверхновым этого типа. Наблюдая их, они смогли рассчитать скорость расширения Вселенной.
Нюансы "стандартной модели"
Согласно общепринятой сегодня теории Большого взрыва, основанной на вычислениях Хаббла и получившей название "стандартной модели", Вселенная возникла в результате спонтанного взрыва невообразимо плотной и горячей материи, сконцентрированной в одной точке. В этой точке выделилось почти немыслимое количество энергии. Из "обломков" Большого взрыва образовались все галактики и звезды. Момент взрыва принят за начало отсчета времени, поскольку до него классические представления о пространстве и времени не действовали. С тех пор Вселенная расширяется, а ее средняя плотность – уменьшается.
Но если для объяснения начала Вселенной есть теория Большого взрыва, то для ее конца господствующей концепции тогда, в 1998 году, не существовало. Две основные теории – "закрытой" и "открытой" Вселенной – имели примерно равное количество сторонников.
"Закрытая" или "открытая" Вселенная?
Теория "закрытой" Вселенной исходила приводила к выводу, что ее расширение когда-нибудь прекратится и уступит место сжатию, которое закончится коллапсом, в результате которого вся сожмется в точку и, возможно, придет в свое первоначальное состояние, предшествовавшее Большому взрыву. Некоторые ученые полагали даже, что после этого снова произойдет Большой взрыв, и цикл "расширение-сжатие" повторится - как, возможно, уже повторялся в прошлом бессчетное число раз.
Теория же "открытой" Вселенной говорила, что Вселенная будет продолжать расширяться бесконечно долго, становясь все более холодной, пустой и мертвой. Но в любом случае, наиболее логичным представлялось допущение, что сразу после Большого взрыва Вселенная расширялась чрезвычайно быстро, а потом этот процесс постепенно стал замедляться. Ведь масса, которой обладает материя во Вселенной, вернее, свойственная ей гравитация, должна была бы постепенно тормозить расширение Вселенной.
Темная энергия правит миром
Именно эту гипотезу и намерены были подтвердить своими наблюдениями и расчетами нынешние нобелевские лауреаты. А в результате – ее опровергли. Из-за их открытия представления об устройстве Вселенной претерпели кардинальные изменения. Сегодня принято считать, что вся наблюдаемая нами материя, все галактики, звезды, планеты и мы с вами, составляет лишь 4 процента массы Вселенной. Еще 25-30 процентов – это некая странная невидимая, так называемая темная, материя. Ее природа ученым неизвестна, но она хотя бы проявляет себя привычной нам гравитацией. А вот остальные 70 процентов – это совершенно загадочная темная энергия, что-то вроде антигравитации. Она-то и заставляет Вселенную расширяться все быстрее. Открытие, сделанное Перлмуттером, Шмидтом и Риссом, дало мощнейший толчок космологии, и сегодня она относится к самым динамично развивающимся направлениям астрофизики.
(Использованы материалы сайтов www.nobelprize.org и ww.dw-world.de.)
