В 2008 году под Женевой ученые провели пробный пуск самого мощного на сегодня Большого адронного коллайдера (БАК), который представляет собой 27-километровое электромагнитное кольцо, закопанное на глубине 100 м. Германия, Франция и Россия вложили в его создание 2 млрд долларов. Однако даже он ограничен в своих возможностях. Структура самых мельчайших из известных сегодня элементов – кварков и лептонов, которые представляются точечными частицами, не видна даже с помощью таких мощных ускорителей.
Следующий электрон-позитронный коллайдер (ЭПЛК), по замыслу ученых, будет ускорять не протоны, а электроны, которые в две тысячи раз меньше. Поэтому и энергии потребуется в тысячу раз больше. Стоимость ускорителя следующего поколения оценивается не менее чем в 10 млрд долларов. (Как будто в мире нет голодающих!) По утверждению ученых, новый коллайдер будет отличаться от БАК, как реактивный самолет от телеги.
А там, глядишь, откроют еще более мелкую частицу – и снова потребуется создавать новый коллайдер, стоимостью в 5-10 раз больше, и он будет отличаться от предшественника, как ракета от реактивного самолета. И т. д. и т. п.
Прав был Бернард Шоу, который говорил: "Наука не в состоянии решить ни одного вопроса, не поставив при этом десятка новых". Ученых можно понять; они желают узнать, как появилась Вселенная. Более того, они мечтают смоделировать Большой взрыв. Лишь бы при таком рвении ученых не была уничтожена планета и мы, люди, вместе с ней.
Ведь сегодня западная наука, триста лет отстаивавшая необходимость потрогать, посмотреть, измерить, взвесить и т. д. объект исследования, вышла за пределы чувственного восприятия и уже не может с уверенность опираться на логику и здравый смысл!
Ах, как трудно ученым отказываться от своих принципов. Изменение парадигм всегда дается нелегко. В свое время парадоксальные результаты экспериментов при исследовании атомного и субатомного мира вызывали настоящий шок в среде ученых. Судите сами. На уровне атома, ядра и элементарной частицы материя в одних ситуациях проявляется как частица, а в других – как волна; энергия дробится на порции; масса является одной из форм энергии, действующие силы одновременно являются частицами и т. д. В одной из статей В. Гейзенберг писал: "Бурная реакция ученых на последние открытия современной физики легко объяснима: они сотрясают основы этой науки, и она, похоже, начинает терять почву под ногами".
Эйнштейн был потрясен не меньше, столкнувшись впервые с миром атома. Он писал в своей автобиографии: "Все мои попытки объяснить эти новые открытия были абсолютно безуспешны. Это напоминало ситуацию, когда почва уходит из-под ног и не на что опереться".
В этих словах великих физиков заключена самая суть: почвы-то под ногами действительно нет! Нет той самой тверди, которая всегда служила нам, людям, опорой. А что же есть?
Один из руководителей Института биосферы РАН академик Ф. Я. Шипунов говорит: "За пределами элементарных частиц: нейтронов, позитронов и других – материального мира уже не существует, остается лишь их волновая составляющая. Получается, что Вселенная состоит из некой субстанции, которую никак нельзя назвать материальной. Это духовная субстанция, имеющая волновую природу. Именно она и строит весь физический мир".
В "Откровениях" по этому поводу сказано:
Основа духовного мира – это волновые процессы. Это энергия другого, более высокого уровня развития пространства, частично определяемая человеком как виды наноэнергии материального мира. На стыке нанотехнологий фиксируется контакт духовного и материального миров… Материальный и духовный миры находятся в контакте и плавно, не скачкообразно, перетекают друг в друга…
Наука может праздновать победу дважды: первое – наука подошла к пониманию тонкого строения мира, второе – наука смогла оторваться от примитивного быта, от искусств лукавого и вырваться на простор мысли, на простор духовности. Ученые с большой буквы, оторвавшись от устоев материального мира, поднялись до границ духовного мира, и такого высокого полета человеческой мысли еще не знала история развития человечества!
Две величайшие теории ХХ века – теория относительности и теория квантовой механики – позволили физикам в некоторой степени разобраться в том, что представляет собой Великая Пустота, или эфир, как тысячелетиями называли эту Пустоту западные философы. Методом проб и ошибок, путем потрясающих взлетов и катастрофический падений, отвергая, а затем вновь признавая существование эфира, физики ХХ века пришли наконец к пониманию, что Великая Пустота, как писал директор Международного института теоретической и прикладной физики академик А. Е. Акимов, – "это не пустота, а своеобразная материя – Прародитель всего во Вселенной, рождающий элементарные частицы, из которых потом формируются атомы и молекулы". Современная физическая парадигма базируется на основе Великой Пустоты, или физического вакуума.
О физическом вакууме. В современной физике термин "вакуум" используется в двух смыслах. Первый, наиболее распространенный, соответствует сильно разреженным газам. Второй (физический вакуум), используемый в теории полей, соответствует состоянию, в котором полностью отсутствуют реальные частицы.
Физический вакуум – это независимая, универсальная, имеющая чрезвычайно специфические свойства физическая среда, которую ни в коем случае нельзя идентифицировать с пустым геометрическим пространством. Как новый уровень реальности он (физический вакуум) появился в качестве объекта исследования в первой половине прошлого столетия. Причем разные теории давали о нем разное представление.
В квантовой теории Максвелла – Дирака вакуум представлял собой своего рода "кипящий бульон", состоящий из элементарных частиц, а в теории относительности Эйнштейна вакуум рассматривался как пустое пространство, обладающее упругими свойствами и наделенное геометрией Римана (1).
Необходимо было объединить два различных представления о вакууме и создать единую теорию гравитации и электромагнетизма. Это не так-то просто было сделать. Почему?
Теория Максвелла рассматривает электромагнитное поле на фоне плоского пространства, а в теории Эйнштейна гравитационное поле имеет геометрическую природу и рассматривается как искривленное пространство. Чтобы объединить эти две теории, требовалось либо рассматривать оба поля как заданные на фоне плоского пространства, либо оба поля свести к кривизне пространства.
В этом вопросе мнения физиков резко разделились. Возникли два научных направления.
Эйнштейн, возглавивший первое направление, выдвинул программу, получившую название программы Единой теории поля.
Он разделил эту программу на две части:
а) программа-минимум, предполагающая открытие уравнений электродинамики, которые приводят к геометрическому описанию электромагнитных взаимодействий, подобно тому как это имеет место в теории гравитации. В дальнейшем выяснилось, что для решения этой программы потребовалось расширение специального принципа относительности, на котором основана электродинамика Максвелла, до общего принципа относительности;
б) программа-максимум, предполагающая открытие уравнений геометризированной квантовой теории путем дальнейшего совершенствования теории относительности.
Второе научное направление возглавили Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг. В отличие от теории гравитации Эйнштейна в квантовой теории поля не существует никаких уравнений, которые описывали бы вакуум непосредственно. Но существуют уравнения Шредингера и Дирака, описывающие возбужденные состояния вакуума. Поскольку в квантовой теории все частицы и поля рассматриваются именно как возбужденные состояния вакуума, то названные уравнения оказываются простейшими "проявленными" вакуумными уравнениями. Одновременно они могут быть представлены как простейшие уравнения Единой теории поля, в роли которого выступает волновая функция (2). В самом деле, с помощью волновой функции можно с одинаковым успехом описывать электромагнитные, гравитационные, ядерные и другие физические явления. Нужно только знать, что такое волновая функция в уравнениях Шредингера и Дирака, то есть какое физическое поле она представляет? Вопросик маленький, но о-о-чень заковыристый, поскольку эта волновая функция была неизвестна.
Здесь прямо-таки напрашивается анекдот. Пал Палыч обращается к своему коллеге: "Сан Саныч, как вам нравится эта конструкция?" На что Сан Саныч отвечает: "Конструкция хорошая, но она невыполнима".
Итак, одни ученые занялись геометризацией электромагнитных взаимодействий, а другие – поиском волновой функции. В этих двух направлениях и сосредоточились усилия ученых.
Несмотря на упорные поиски (около 30 лет), решить поставленную задачу Эйнштейну так и не удалось. Совместно со многими выдающимися учеными того времени он написал большое количество работ, в которых использовались разные геометрии. Однако все они не удовлетворяли требованиям пункта (а). Не удавалось геометризировать спинорные поля (например, поле Дирака), образующие источники электромагнитного поля.
Но время все расставляет по своим местам. Геометризировать спинорные поля удалось блестящему ученому, английскому физику-теоретику Р. Пенроузу. Он записал вакуумные уравнения Эйнштейна в спиновом виде и доказал, что спиноры могут быть положены в основу классической геометрии и что именно они определяют топологическое и геометрическое свойства пространства-времени (3).