Солнечный ветер

Летом 1930 года на даче Эйнштейна под Берлином произошла встреча Эйнштейна с Рабиндранатом Тагором. Эти два великих человека вели беседу о природе Реальности и о соотношении между материей и сознанием человека.

Эйнштейн, будучи представителем науки Запада, утверждал, что Реальность (материя по представлению западной науки) существует независимо от опыта и сознания человека. Материя первична, а сознание является продуктом высокоразвитой материи.

Возражая Эйнштейну, Рабиндранат Тагор отстаивал точку зрения философов Древнего Восток, утверждая, что материя, изучаемая западной наукой, относительна и иллюзорна, что все материальные вещи появились из Великой Пустоты и что только Универсальный Человек способен познать Реальность как абсолютную истину, которой он сам и является, ибо в нем заключена рациональная гармония между субъективным и объективным аспектами реальности.

Прошло немногим более полувека, и наука подошла к исследованию мироздания с позиций, весьма близких философам Древнего Востока. Нужно сказать, что новые научные результаты, появившиеся в науке за эти годы, явились полной неожиданностью для многих ее представителей.

Прежде всего полностью трансформировались представления о материи как о незыблемой тверди. Атомы, из которых состоят абсолютно все тела, расположены на огромных расстояниях друг от друга по сравнению с их размерами. А что между атомами? Оказывается, пустота. И сам атом практически состоит из пустоты. Атомное ядро занимает одну триллионную часть всего атомного объема. На огромном расстоянии от ядра вращаются электроны, которые, согласно теории Дирака, также состоят из пустоты, поскольку представляют собой «возбужденное состояние физического вакуума», то есть особое состояние пустоты.

Наглядное представление об атоме, состоящем почти из одной пустоты, дает такой пример. Если в центр Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, самого большого собора России, поместить крупинку сахара, олицетворяющую ядро, вращающееся вокруг собственной оси, а в самом дальнем углу собора расположить пылинку – электрон, вращающуюся с неимоверной скорость по эллиптической орбите вокруг крупинки сахара, то это будет приближенная модель атома водорода. Если добавить еще восемь пылинок, вращающихся по своим орбитам, то получится приближенная модель атома кислорода и т. д. То есть материя представляет лишь ничтожные островки субстанции в океане пустоты.

Шаг в мир атомов был первым и самым важным шагом в познании мира Великой Пустоты. Сложные чуткие приборы современной экспериментальной физики сумели проникнуть в глубины субмикроскопического мира, в области, удаленные от нашей макроскопической среды, и позволили нам косвенно «наблюдать» свойства атомов и других частиц, а следовательно, в какой-то степени познавать субатомный мир. Однако мы исследуем этот мир именно косвенно, поскольку судим о нем только по последнему звену в цепочке реакций, например по щелчку счетчика Гейгера или по темному пятнышку на фотопластинке. Мы воспринимаем не сами явления, а их следы. Сам же атомный и субатомный мир по-прежнему скрыт от нас. И тем не менее ученые научились работать с субатомными частицами!

Изощренный человеческий ум позволил ученым разделить субатомные частицы, столкнув их друг с другом с огромной энергией. Высокоэнергетические столкновения субатомных частиц – основной метод, который используют физики для изучения их свойств. Кинетическая энергия обеспечивается в огромных ускорителях частиц, разгоняющих частицы до скорости, близкой к скорости света.

Когда необходимое количество энергии приобретено, частица покидает ускоритель и перемещается в пузырьковую камеру, где сталкивается с другими частицами. Пузырьковая камера представляет собой прибор для регистрации следов (треков) заряженных частиц высоких энергий. Большинство частиц, возникающих при столкновениях, очень недолговечно и существует гораздо меньше одной миллионной доли секунды, после чего частицы снова распадаются на протоны, нейтроны и электроны. Однако за это время ученые измеряют их характеристики и фотографируют их следы и на основе таких «косвенных» наблюдений делают выводы.

Оказывается, при столкновении двух частиц с высокой энергией они разбиваются на части, но эти части представляют собой частицы такого же типа и таких же размеров, поскольку они тут же возникают из кинетической энергии, задействованной в процессе столкновения. Энергия, заключенная в массах сталкиваемых частиц, преобразуется частично в кинетическую энергию других участников столкновения, а частично – в массы новых частиц.

В последнее время с целью получения и изучения новых частиц (а для этого необходимо увеличить энергию столкновений) ученые начали разгонять почти до скорости света потоки протонов, направленные навстречу друг другу. Ускорители таких встречных потоков назвали коллайдерами.