# Гарри Клифф: «Материя выиграла битву у антиматерии с перевесом один на сто миллионов»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=HT0YBa2YRJI
Канал: StarTalk
Опубликовано: 28.01.2025

---

В новом выпуске подкаста **StarTalk** астрофизик **Нил Деграсс Тайсон** и его бессменный соведущий Чак Найс обсуждают фундаментальные загадки мироздания с экспертом в области физики элементарных частиц. В центре внимания — вопрос о том, почему наша Вселенная состоит из материи, а не превратилась в чистое излучение в первые мгновения после Большого взрыва, и какие аномалии сегодня заставляют ученых пересматривать «Стандартную модель».

## 🔬 Красота микромира: Большой адронный коллайдер
[[JUMP:01:36]]

Гостем программы стал **Гарри Клифф**, физик из Кембриджского университета, работающий на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРНе. Клифф специализируется на эксперименте **LHCb**, где буква «b» означает *Beauty* (прелесть) — название одного из шести типов кварков [02:03].

Гарри Клифф объясняет структуру микромира через классификацию частиц:

*   **Кварки:** Существует шесть «ароматов» (типов) кварков: верхний (up), нижний (down) — из них состоит ядро атома, — а также странный (strange), очарованный (charm), истинный (top) и прелестный (beauty/bottom) [02:44].
*   **Лептоны:** Это электрон и его более тяжелые «родственники» — мюон и тау-лептон. У каждого из них есть партнер в виде призрачной частицы — нейтрино [06:07].
*   **Переносчики сил:** Фотоны (электромагнетизм), глюоны (сильное взаимодействие) и W/Z-бозоны (слабое взаимодействие) [07:12].
*   **Бозон Хиггса:** Частица, завершающая Стандартную модель и отвечающая за наличие массы у других частиц [07:38].

По словам Гарри Клиффа, несмотря на успех этой модели, она остается неполной, так как не включает в себя гравитацию и не объясняет природу темной материи [07:51].

## 🌌 Величайшая ошибка в истории физики: Темная энергия
[[JUMP:08:18]]

Когда речь заходит о темной энергии, физики элементарных частиц сталкиваются с колоссальными трудностями. Гарри Клифф описывает концепцию «энергии вакуума»: согласно квантовой теории поля, пустое пространство на самом деле заполнено полями, которые постоянно флуктуируют [09:11].

Однако существует гигантский разрыв между теорией и реальностью:

1.  Теоретические расчеты энергии вакуума дают результат, который в **10 в 120-й степени раз** превышает наблюдаемую плотность темной энергии [09:36].
2.  Если бы темная энергия была столь велика, Вселенную разорвало бы на части в мгновение ока [09:49].
3.  Клифф называет это «самым большим расхождением между теорией и наблюдением в истории науки» [10:02].

Чак Найс в шутку предполагает, что может существовать некий «сдерживающий» фактор, гасящий это поле, на что Клифф отвечает, что именно поиском таких компенсаторных механизмов и занимаются физики-теоретики [10:28].

## ⚔️ Битва материи и антиматерии
[[JUMP:18:46]]

Один из главных вопросов выпуска — почему мы вообще существуем? **Нил Деграсс Тайсон** поясняет: в ранней Вселенной энергия спонтанно превращалась в пары частица-античастица. По логике симметрии, они должны были полностью аннигилировать, превратившись обратно в свет [19:11].

Однако произошел сбой. На каждые сто миллионов пар аннигилировавших частиц осталась одна «лишняя» частица материи. Именно из этого крошечного остатка состоит всё, что мы видим во Вселенной сегодня [20:04].

Гарри Клифф объясняет, как наука ищет причину этого дисбаланса:

*   **Условия Сахарова:** Советский физик Андрей Сахаров сформулировал три условия, необходимых для победы материи, одно из которых — нарушение **CP-симметрии** (зарядовой четности) [20:51].
*   **Эксперименты с B-мезонами:** Исследователи в ЦЕРНе изучают частицы, которые «осциллируют» — превращаются из материи в антиматерию и обратно во время полета. Измеряя разницу в частоте их распада, физики пытаются понять, как природа нарушает собственную симметрию [21:30].
*   **Дефицит аномалий:** Текущих знаний о нарушении симметрии недостаточно, чтобы объяснить объем материи во Вселенной. По мнению Клиффа, нам нужны новые, еще не открытые частицы, чтобы «уравнение жизни» сошлось [22:36].

## 🍎 Рецепт Вселенной и странные аномалии
[[JUMP:04:03]]

Обсуждая свои книги, Гарри Клифф делает отсылку к знаменитой фразе Карла Сагана: «Чтобы приготовить яблочный пирог с нуля, вы должны сначала изобрести Вселенную» [04:30]. Его новая книга **«Space Oddities»** («Космические странности») посвящена аномалиям, которые не вписываются в общепринятую картину мира [05:24].

Физики обсуждают «стандартные» свойства микромира:

*   **Идентичность частиц:** Каждый электрон во Вселенной абсолютно идентичен любому другому. Клифф объясняет это тем, что все они являются возбуждениями одного и того же единого «электронного поля», пронизывающего космос [30:54].
*   **Время жизни:** Большинство частиц крайне нестабильны. Свободный нейтрон распадается примерно через 15 минут [12:12]. Частицы, изучаемые Клиффом, живут всего триллионную долю секунды, но благодаря релятивистскому замедлению времени (согласно Эйнштейну) они успевают пролететь значительное расстояние в детекторе [33:33].

## 🧪 Черные дыры и тахионы: Мифы и реальность
[[JUMP:34:36]]

В завершение беседы участники развеивают популярные страхи. Перед запуском коллайдера таблоиды пугали общественность созданием черной дыры, которая поглотит Женеву [34:48]. ЦЕРНу даже пришлось выпустить «отчет по технике безопасности», где вероятность гибели Вселенной рассматривалась как один из рисков, признанный крайне малым [35:14].

Гарри Клифф успокаивает слушателей: природа миллиарды лет проводит столкновения частиц гораздо больших энергий (космические лучи в атмосфере), и если бы микроскопические черные дыры были опасны, Земля давно бы исчезла [36:10].

Относительно **тахионов** — гипотетических частиц, движущихся быстрее света, — Клифф настроен скептически. Хотя они математически возможны, их существование нарушило бы принцип причинности: сообщение, отправленное тахионами, могло бы прийти до того, как его отправили [37:46]. **Нил Деграсс Тайсон** иронично замечает, что это было бы полезно для ответов на старые письма в электронной почте [38:53].

---