В современном научном сообществе всё чаще звучат призывы выйти за пределы возможностей земных лабораторий. Джеймс Бичем, физик из CERN, в беседе с Джоном Майклом Годье обсуждает амбициозный проект строительства суперколлайдера на Луне и ещё более масштабных структур, способных дать ответы на фундаментальные вопросы о происхождении нашей Вселенной и существовании Мультивселенной.
🌔 Лунный суперколлайдер: зачем копать туннели под поверхностью? 3:00
Идея строительства циклического коллайдера на Луне (Circular Climber on the Moon, CCM) длиной 11 000 километров в окружности рассматривается физиками как один из самых реалистичных шагов к достижению энергий Планковского масштаба . По мнению Джеймса Бичема, оптимальным решением было бы строительство туннелей на глубине 200–300 метров под лунной поверхностью .
Такой подход решает сразу несколько критических проблем:
- Стабильность температур: На поверхности Луны перепады температур между днем и ночью слишком велики, что делает невозможной стабильную работу сверхпроводящих магнитов .
- Защита от метеоритов: Из-за отсутствия атмосферы даже микрометеориты могут повредить дорогостоящее оборудование, тогда как слой реголита служит отличным щитом .
- Топография и видимость: Бичем отмечает, что коллайдер лучше всего расположить вдоль линии, которая всегда обращена к Земле, чтобы минимизировать пересечение с крупными кратерами и морями .
Интересной особенностью лунного коллайдера является отсутствие необходимости в сплошной вакуумной трубе. Вакуум на Луне в тысячи раз чище, чем тот, что создаётся в Large Hadron Collider на Земле . В прямых секциях ускорителя, где частицы не нужно изгибать магнитами, пучок может просто лететь через открытое пространство кратеров и собираться на другой стороне .
⚡ Энергетический вызов: «Делавэр» из солнечных панелей 7:46
Главным препятствием для создания лунного мега-проекта остается вопрос энергоснабжения. По расчетам Джеймса Бичема, для работы CCM потребуется мощность, составляющая примерно половину от всего текущего энергопотребления человечества .
Для решения этой задачи рассматриваются несколько вариантов:
- Ядерная энергия: Использование множества реакторов деления возможно, но сопряжено с рисками и сложностью обслуживания .
- Термоядерный синтез: Технология будущего, которая пока недоступна в промышленном масштабе .
- Солнечная энергия: Наиболее перспективный вариант. По словам Бичема, для питания установки потребуется площадь солнечных панелей размером со штат Делавэр (около 5–6 тыс. кв. км) .
Чтобы обеспечить бесперебойную работу, когда часть Луны находится в тени, Джеймс Бичем предлагает концепцию «Лунного кольца» (Luna Ring) — пояса солнечных панелей вдоль экватора . Физик упоминает, что подобную концепцию уже прорабатывает японская корпорация (Shimizu), вдохновленная необходимостью поиска альтернатив ядерной энергетике после катастрофы на Фукусиме . Такая структура была бы видна с Земли невооруженным глазом, что, по ироничному замечанию гостя, может расстроить поэтов и любителей лунного пейзажа .
🌌 Поиск техносигнатур и масштаб Нептуна 11:52
Рассматривая возможность существования цивилизаций, которые уже построили подобные машины, Джеймс Бичем отмечает, что обнаружить их крайне сложно. Даже если коллайдер имеет размер орбиты Нептуна, сам пучок частиц остается невероятно тонким — не толще человеческого волоса .
Ключевые тезисы о поиске внеземных коллайдеров:
- Конструкция: Цивилизации не обязательно строить сплошное кольцо; это могут быть отдельные магнитные секции в космосе с огромными пустыми промежутками между ними .
- Сфера Дайсона как индикатор: Более вероятный способ найти продвинутую цивилизацию — обнаружить следы Сферы Дайсона или её элементов, которые модулируют свет звезды . По мнению Бичема, если цивилизация научилась собирать энергию звезды, у неё почти наверняка есть продвинутая программа физики частиц .
- Новые технологии ускорения: Физик надеется, что в будущем появятся методы, позволяющие достигать планковских энергий на гораздо меньших масштабах, что избавит от необходимости строить конструкции размером с Солнечную систему .
Бичем критикует «институциональную инерцию» в современной науке. Он считает, что научное сообщество слишком сосредоточено на постепенных изменениях и защите карьер, вместо того чтобы бросить все силы на разработку радикально новых технологий ускорения, необходимых для следующего прорыва на уровне Великого объединения (GUT) .
🧪 Проблема «тонкой настройки» и научность Мультивселенной 19:19
Вопрос о том, почему фундаментальные константы (заряд электрона, скорость света, масса бозона Хиггса) имеют именно те значения, которые позволяют существовать материи, является одним из самых обсуждаемых в физике. Если бы масса электрона была равна нулю, атомы бы никогда не сформировались .
Джеймс Бичем выделяет два подхода к этой проблеме:
- Позиция «Так сложилось»: Крайне неудовлетворительный ответ для «настоящего хардкорного физика», который всегда ищет механизм «как и почему» .
- Гипотеза Мультивселенной: Идея о том, что наша Вселенная — лишь одна из множества в статистическом распределении, где константы принимают любые возможные значения .
Бичем категорически не согласен с критиками, называющими теорию Мультивселенной «ненаучной» из-за её нетестируемости в данный момент . По его мнению, два утверждения могут быть истинными одновременно: идея может быть глубоко научной (основанной на логических выводах из первых принципов) и временно не подлежащей проверке . Он считает излишне циничным утверждение, что человечество никогда не найдет способ подтвердить существование других «пузырей» пространства-времени .
📡 Отголоски столкновений: что скрывает реликтовое излучение? 29:21
Одним из потенциальных способов проверки теории Мультивселенной является изучение космического микроволнового фона (CMB). Учёные ищут аномалии, такие как знаменитое «холодное пятно», которое, по одной из версий, может быть следом «столкновения» нашей Вселенной с другой на этапе инфляции .
Джеймс Бичем, как экспериментатор, сохраняет скепсис:
- Статистическая значимость таких пятен пока не позволяет сделать однозначный вывод .
- Идеальный эксперимент потребовал бы создания управляемого моста Эйнштейна — Розена (червоточины), чтобы буквально «просунуть линейку» в другую вселенную .
- Существует риск, что в другой вселенной даже атомы углерода не могут существовать, что сделает любое физическое взаимодействие фатальным для исследователя .
В завершение беседы Бичем и Годье обсуждают последние астрономические новости, включая обнаружение гигантских структур галактик и сверхэнергичной частицы «Аматэрасу», прилетевшей из области космической пустоты . По словам Бичема, эти загадки постоянно занимают ту «любознательную восьмилетнюю часть мозга», которая и заставляет людей заниматься большой наукой .
