Теневой мир
Последней в списке научных публикаций Сахарова стоит статья «Испарение черных мини-дыр и физика высоких энергий», относящаяся к 1986 году. Она посвящена, как это видно из ее названия, физике высоких энергий. Однако она относится и к космологии. Сахаров еще раз указывает на то, что астрофизические исследования делают космологию незаменимой лабораторией для проверки выводов теорий микромира. Он пишет:
«Большая часть процессов… не может быть изучена в обозримом будущем в лабораторных условиях с помощью ускорителей. Одним из способов проверки теоретических представлений (в области высоких энергий) является применение их к ранней космологии и сопоставление с наблюдательными данными. Целью этой статьи является указать на возможности, связанные с наблюдением конечных стадий квантового испарения черных мини-дыр, если они будут обнаружены. Гипотеза о возможности образования мини-дыр на ранней стадии расширения Вселенной, была высказана Зельдовичем и Новиковым в 1966 году и независимо Хокингом».
Черные дыры могут возникать при гравитационном коллапсе массивных звезд и звездных систем. Напомню, что Сахаров рассмотрел эту возможность в 1965 году в статье «Начальная стадия расширения Вселенной и возникновение неоднородности распределения вещества». С рассмотрения этой статьи начался наш рассказ.
В то время термин «черная дыра» еще не стал общепризнанным. Сахаров называл состояние, возникающее после гравитационного коллапса, «после-коллапсовым объектом» и, как остальные физики, считал, что черные дыры возникают только в результате коллапса тел, превосходящих по массе Солнце по крайней мере в два раза. В согласии с другими, он считал, что черные дыры проявляют себя только гравитационным полем, а их масса может лишь увеличиться в результате поглощения материи из соседних областей пространства.
Однако в 1975 году Хокинг показал, что возможен и противоположный процесс. Черные дыры способны испускать частицы вещества и фотоны тем интенсивнее, чем меньше масса черной дыры. При этом температура, характеризующая скорость испарения черной дыры, обратно пропорциональна ее массе, то есть растет по мере уменьшения ее массы.
Сахаров писал:
«В некоторых обсуждаемых сейчас теориях предполагается существование «теневого мира», т. е. частиц, взаимодействующих с «нашим» миром лишь гравитационно. Частицы «теневого мира» должны испаряться из черной дыры наряду с «нашими» и удваивать скорость изменения массы черной дыры. Если в «теневом мире», как это предполагается во многих вариантах теории, нарушения симметрии происходят иначе, чем в «нашем» мире, и частицы остаются безмассовыми, то при температурах черной дыры, соответствующих массам «наших» частиц и менее, скорость изменения массы (черной дыры) изменится в десятки и сотни раз. Проверка предположения о существовании «теневого мира» — одно из возможных применений испарения черных дыр в физике высоких энергий».
Центральное содержание статьи — результат вычислений различных характеристик испаряющихся черных дыр, которые подлежат исследованию в том случае, когда удается провести соответствующие эксперименты. Но:
«Детальное изучение процессов при Е=МР (энергиях, близких к планковскому пределу), вероятно, возможно лишь при подлете на близкое расстояние к черной дыре в последний момент ее существования специально запущенных в далекий космос автоматических экспериментальных аппаратов, т. е. в далеком будущем космической эры. Однако не исключено, что и тогда не будут еще доступны другие методы прямого экспериментального изучения планковских энергий».
Под «другими методами» Сахаров имеет в виду методы, доступные в земных лабораториях. Методы, создание которых сложнее, чем посылка автоматической лаборатории к черной дыре, с тем, чтобы приборы приблизились к ней «в последний момент ее существования».
Так Сахаров обращается к будущим исследователям в твердом убеждении, что подаренным физикой идеям суждено прорасти со временем удивительными плодами знаний…
В июне 1988 года Андрей Дмитриевич выступил на международной научной конференции, посвященной столетию Фридмана. Конференция проходила в Ленинграде, где Фридман выполнил исследования, принесшие ему мировую славу. Обзорный доклад Сахарова назывался «Барионная асимметрия Вселенной». Эта тема интересовала его многие годы, ей была посвящена первая публикация Сахарова в 1967 году. Тогда он сделал свой первый существенный вклад в космологию. Ленинградский доклад вошел в труды конференции, выпущенные на английском языке в 1989 году.
Сахаров начал доклад высокой оценкой научного и философского значения концепции расширяющейся Вселенной, у истоков которой стоял Фридман. Без этой концепции невозможно было бы подступиться к проблеме барионной асимметрии Вселенной. Докладчик проанализировал многочисленные попытки решить эту проблему, первые указания на важность которой содержатся в лекциях С. Вайнберга (1964 г.), а первый конструктивный подход к решению изложен Сахаровым в основополагающей публикации «Нарушение CP-инвариантности, С- асимметрия и барионная асимметрия Вселенной».
Недостаток места не позволяет нам проследить за глубоким сахаровским анализом развития проблемы барионной асимметрии Вселенной на протяжении двадцати лет.
Близился последний год жизни великого физика. Как трагично, что наука и общество лишены теперь своего провидца.
«Химия и жизнь» № 1,2, 3, 1992 г.
Глава 2.
Штурман Берг
«История науки не может ограничиться развитием идей — в равной мере она должна касаться живых людей с их особенностями, талантами, зависимостью от социальных условий, страны и эпохи».
Академик С. И. Вавилов
Три эскиза к портрету
ЭСКИЗ ПЕРВЫЙ
24 июня 1919 года на рассвете «Пантера» вышла из Кронштадта в Копорский залив, где в густом тумане прятались корабли английских интервентов. Легендарной «Пантерой», одной из немногих советских подводных лодок, участвовавших в гражданской войне на Балтийском море и единственной, прошедшей сквозь обе мировые войны, командовал выдающийся моряк А. Н. Бахтин. Штурманом на «Пантере» служил 25-летний морской офицер Аксель Берг.
Неисправность лага привела к серьезным последствиям: подлодка прошла через наши минные заграждения. О грозной опасности, нависшей над судном, знали лишь командир и штурман. «Об этом мы не говорили со штурманом, — писал впоследствии в своих воспоминаниях Бахтин, — не желая возбуждать лишнего волнения в личном составе. Мы без слов понимали друг друга. Но этот час, пока мы не вышли на чистый фарватер, показался мне необыкновенно длинным…».
Утром в глубине Копорского залива были обнаружены две подводные лодки противника. Завязался морской бой. Это был бы рядовой бой, подробности которого, вероятно, со временем стерлись в памяти участников, если бы… преследуя, атакуя и укрываясь сразу от двух вражеских подлодок, «Пантера» не действовала в беспримерно сложной обстановке. Минные заграждения, мели, банки, вражеские торпеды и противолодочные бомбы… И в этой круговерти опасностей — маленькая одинокая лодка. 27 часов длилось сражение… 5 000 мин сторожили лодку… И все-таки мужество и мастерство советских моряков победили: «Пантера» благополучно вернулась в Кронштадт.
В совершившемся чуде был «повинен» и молодой штурман Берг, обладавший уже немалым военным опытом. С начала первой мировой войны он плавал на линейном корабле, а с 1916 года — штурманом на одной из английских подводных лодок, входивших в состав Балтийского флота.
За полтора года совместного плавания и борьбы с немцами английские моряки научились уважать молодого русского офицера — они бок о бок сражались с общим врагом в тяжелых условиях. Провоевали вместе и весь 1917 год. Но к концу года ситуация резко изменилась. Секретный приказ предписывал британским морякам взорвать свои подводные лодки, находившиеся в Гельсингфорсе, чтобы они не достались большевикам.
Зная пристрастие Берга к технике, англичане звали его в Англию учиться. Категорический отказ удивил их. Они не могли понять, что связывает с большевиками кадрового морского офицера, сына генерала, дворянина. Англичане так никогда и не поняли, почему штурман предпочел сражаться за власть рабочих и крестьян и в Копорском заливе оказался их противником.
ЭСКИЗ ВТОРОЙ
Прошло более двадцати лет… И снова — военная гроза, ожесточеннее той, прежней…
У гитлеровцев появилось новое оружие для борьбы с авиацией — радиолокация. Чтобы победить врага, надо было его мощи противопоставить свою. Установки, созданные до начала войны, катастрофически устарели. А обстановка на фронте торопила: необходимо было создать современные радары. Их нужно было много, очень много.
Среди людей, которым страна поручает это жизненно важное дело, — А. И. Берг, профессор, доктор технических наук, видный специалист по радиоэлектронике.
Радиолокация — это не только формулы и уравнения, не только пухлые научные труды. Это реальные устройства и системы перехвата вражеских самолетов. Это вооружение для морского и воздушного флота. Кабинет ученого радиолокатору тесен. Радиолокатор рождается в современных научно- исследовательских институтах, конструкторских бюро, заводах с совершенным и безупречным оборудованием. Как, где все это организовать в условиях эвакуации, нехватки людей, станков, материалов?
Нужно ли говорить, что совершенные советские радары были созданы, и созданы в самый кратчайший срок… Нужно ли говорить, сколько трудов и усилий это потребовало? Шестнадцать — восемнадцать часов работы в сутки, бессонные ночи, проведенные в кабинете… Порой казалось, не хватит сил…
«Мне страшно тяжело, — читаем мы в дневнике Берга, — я нервничаю, порчу себе кровь. Но чувствую в себе силы для продолжения порученного мне дела, хотя иногда мною овладевает отчаяние. Я беру себя в руки, стряхиваю уныние и апатию. Мы должны победить…».
Это был период наибольшего напряжения сил и способностей, высшего удовлетворения работой для Родины. Победа, завоеванная на фронтах и выкованная в лабораториях и на заводах, наконец пришла. Но развитие радиоэлектроники и радиолокации не остановилось — напряженный труд продолжался. Бергу присваивается воинское звание инженер- адмирала, он избирается действительным членом Академии наук, назначается заместителем министра обороны СССР. Но задолго до этого, в тихую ночь с 29 на 30 сентября 1943 года, Берг заносит в свою заветную тетрадку:
«Вот что делает со мною жизнь — то тюрьма, то замнаркома, то член-корреспондент Академии наук… Теперь надо работать, работать, работать, но где взять время? Тяжело мне приходится, но надо терпеть… Я уже несколько месяцев совсем не имею времени заниматься наукой, даже боюсь начать, так как если начну, то увлекусь и запущу организационную работу. Надеюсь, что со временем немного разгружусь и тогда смогу вернуться к моей любимой науке. Может быть это произойдет только на старости лет?».
В те тяжелые годы вместе с Бергом трудились ученые, имена которых сегодня широко известны. Они возглавили важнейшие работы по радиолокации. Однако нужны были не только руководители, но и инженеры, и техники. И внимание Берга обращено на подготовку молодежи.
Помню, в году 1947-м среди студентов радиолокационного факультета Московского авиационного института пронесся слух, что на защиту дипломных проектов приедет Берг. Мы, конечно, были знакомы с научными трудами Акселя Ивановича, занимались по его учебникам, пользовались в курсовых работах созданными им методами расчета. Для нас он был патриархом радиотехники. И когда в актовом зале в сопровождении «свиты» появился подтянутый адмирал, мы удивились не столько его молодости (хотя патриархи обычно представляются чем-то средним между мумией фараона Рамсеса II и портретом прадедушки…), мы удивились причине его появления.
Дипломный проект защищал Женя Фиалко (стал доктором наук, профессором). Работа была интересной (дипломник рассчитал радиолокационную станцию с очень большой дальностью действия). Для нас, студентов младших курсов, это была вершина научной мысли. Но мы не ожидали, что проект Фиалко сможет заинтересовать корифеев. И лишь позже я услышала от Берга, что тогдашняя защита, создание новой радиолокационной станции, волновала его куда больше, чем студентов.
В тот период было особенно важным вовремя поддержать смелую мысль, проложить ей путь из кабинета ученого к столу инженера, на завод, на боевой пост. А Берг-штурман умел это делать, как никто другой. К каждой задаче он относился, как к кораблю, который он должен провести по оптимальному курсу…
ЭСКИЗ ТРЕТИЙ
И еще двадцать лет позади… Академик, адмирал Берг— опять в бою. И на сей раз он снова маневрирует среди «минных заграждений». Ибо каким иным словом можно назвать тот яростный шторм, сквозь который пробивался в пятидесятых годах советский корабль «Кибернетика»?
По неведению или в силу ограниченности, но многими руководителями кибернетика была объявлена лженаукой, пустоцветом, а интерес к ней вызывал ожесточенные нападки догматиков.
Возьмите 20-й том Большой Советской Энциклопедии, вышедший где-то в пятидесятых годах. Там нет слова «кибернетика». Есть «катафалк», «Кибела» — безвестная фригийская богиня, «кибитка», а кибернетики нет.
Но не беда. Этот пробел прекрасно восполняется статьей «Штурманская служба». В числе признаков штурманского дела энциклопедия перечисляет: подготовка личного состава, приборов и оборудования, изучение района действия, подготовка расчетов, необходимых для принятия решений и составления штурманского плана, осуществление его путем комплексного применения всех методов точной навигации.
Да ведь те же задачи ставит перед собой и кибернетика! Только в более широком аспекте, перед штурманами, управляющими народным хозяйством.