# Физик Дэниел Уайтсон о частице «О мой бог», тёмной материи и будущем коллайдеров Источник: https://www.youtube.com/watch?v=BpD1sXPcmW8 Канал: Event Horizon Опубликовано: 14.04.2022 --- Человечество изучило лишь 5% состава Вселенной, в то время как остальные 95% приходятся на загадочные тёмную материю и тёмную энергию. В новом выпуске проекта Event Horizon физик-экспериментатор Дэниел Уайтсон (Daniel Whiteson) рассказывает о частицах с невероятной энергией, «пиксельном» пространстве-времени и о том, почему высокоэнергетические космические лучи могут оказаться техносигнатурами внеземных цивилизаций. ## ☄️ Загадка частицы «О мой бог» и космические ускорители [[JUMP:03:07]] Обсуждение началось с одного из самых странных событий в истории астрофизики — обнаружения в 1991 году частицы «О мой бог» (Oh My God particle). Это был космический луч с энергией около 50 Джоулей. Для понимания масштаба: энергия одной микроскопической частицы была эквивалентна бейсбольному мячу, летящему со скоростью 60 миль в час (около 96 км/ч). Скорость этой частицы составляла 0,999 999 999 999 999 999 999 999 51 от скорости света. Из-за эффектов специальной теории относительности время для такой частицы течёт иначе. Уайтсон приводит наглядный пример: если бы человек мог двигаться с такой скоростью, то за полтора миллиарда лет земного времени его собственные часы ушли бы вперёд всего на 1,7 дня. Ключевые факты о высокоэнергетических лучах: * **Природа частицы:** Учёные точно не знают, чем именно была частица «О мой бог», так как фиксируется не она сама, а «ливень» вторичных частиц, возникающий при ударе об атмосферу. * **Проблема энергии:** Во Вселенной не обнаружено природных механизмов (даже взрывы сверхновых или черные дыры), способных ускорить частицу до таких величин. По словам физика, разрыв между известными процессами и энергией этой частицы составляет от тысячи до миллиона раз. * **Гипотеза «инопланетного загрязнения»:** Уайтсон допускает забавную, но теоретически возможную деталь: такие частицы могут быть побочным продуктом (загрязнением) работы сверхмощных коллайдеров, построенных инопланетными цивилизациями для изучения физики. ## 📱 CRAYFIS: Превращение смартфонов в глобальный детектор [[JUMP:10:00]] Поскольку частицы экстремально высоких энергий падают на Землю редко (примерно одна на квадратный километр в столетие), учёным нужны детекторы колоссальной площади. Вместо строительства новых установок за сотни миллионов долларов, команда Дэниела Уайтсона предложила проект CRAYFIS. Идея заключается в использовании кремниевых чипов камер обычных смартфонов. Если закрыть объектив, камера перестает видеть свет, но всё еще может фиксировать мюоны — частицы космических лучей, проходящие сквозь любые препятствия. Особенности проекта: * **Масштабируемость:** Чтобы достичь чувствительности крупнейших наземных обсерваторий, приложению CRAYFIS требуется сеть из нескольких миллионов активных пользователей. * **Принцип работы:** Когда каскад частиц («ливень») накрывает густонаселенный город, тысячи телефонов одновременно фиксируют вспышки, что позволяет восстановить энергию и траекторию исходной частицы. ## 🏗️ Будущее коллайдеров: Луна и бюджеты авианосцев [[JUMP:18:52]] Текущий предел человеческих технологий — Большой адронный коллайдер (LHC) с энергией столкновений 14 ТэВ (тераэлектронвольт). Однако для поиска ответов на вопросы о теории струн или природе тёмной материи нужны гораздо более мощные машины. Дэниел Уайтсон описал возможные сценарии развития: * **100 ТэВ коллайдер:** Проекты таких машин обсуждаются в ЦЕРНе и Китае. Стоимость строительства оценивается примерно в $100 млрд. Физик иронично замечает, что это «всего лишь стоимость нескольких авианосцев». * **Лунный коллайдер:** Существует концепция строительства ускорителя вдоль экватора Луны. Он будет защищен от микрометеоритов слоем лунного грунта. * **Предел энергии:** По утверждению гостя, физических ограничений на мощность коллайдеров не существует — лимитирующим фактором являются исключительно финансы. ## 🌌 Тёмная материя: «Липкая» химия и невидимые миры [[JUMP:31:03]] Одной из самых смелых тем беседы стала сложность тёмной материи. Уайтсон подчеркивает, что наше представление о ней как о простом облаке невидимых частиц может быть ошибочным из-за нашей склонности к упрощению. Хотя данные наблюдений (например, столкновение скоплений в Bullet Cluster) показывают, что тёмная материя не взаимодействует сама с собой и «пролетает» сквозь препятствия, это может касаться лишь её основной массы. По мнению Уайтсона, часть тёмной материи может обладать собственными взаимодействиями, формируя: 1. «Тёмную химию» и «тёмную биологию». 2. Сложные объекты галактических масштабов. 3. Интеллектуальную жизнь, которая точно так же может не подозревать о существовании нашей «светлой» материи, составляющей всего 5% Вселенной. ## 🧱 Квантованное время и «пиксели» реальности [[JUMP:34:47]] В вопросе объединения общей теории относительности (ОТО) и квантовой механики Уайтсон выделяет два подхода. Первый — поиск гравитона как частицы-переносчика. Второй, который философски ближе самому учёному — квантование самого пространства-времени. По словам физика, пространство может оказаться не гладким и бесконечно делимым, а «пикселизированным». В этой модели существуют минимальные, неделимые единицы пространства и времени, что исключает необходимость в гравитоне и делает гравитацию естественным следствием геометрии квантованной ткани реальности. ## ⏳ Парадоксы времени и неизбежность прошлого [[JUMP:53:15]] Завершая интервью, Дэниел Уайтсон выразил скепсис относительно возможности путешествий в прошлое. С его точки зрения, время — это не локация (как 1950-е годы), куда можно приехать, а последовательность состояний Вселенной. Аргументы против путешествий назад во времени: * **Нарушение причинности:** Невозможно изменить временную шкалу, так как сама шкала — это способ описания изменений. * **Теория относительности:** «Замкнутые времениподобные кривые» в уравнениях Эйнштейна, по мнению Уайтсона, скорее указывают на ограниченность самой ОТО, чем на реальную физическую возможность. Это похоже на сингулярность в чёрных дырах — математический артефакт, сигнализирующий о необходимости новой теории, например, квантовой гравитации. Тем не менее, информация о прошлом не исчезает бесследно. Согласно принципам квантовой информации, текущее состояние Вселенной уникальным образом кодирует всю её историю. Таким образом, прошлое «живет» в настоящем, хотя и остается недоступным для посещения.