Правда, Энрико был весьма осторожным ученым. Это он впервые высказал «сумасшедшую» идею о том, что ядерный взрыв может привести к синтезу из дейтерия[8] (если он будет присутствовать в зоне взрыва в необходимом количестве) атомов гелия, а это способно породить значительно более мощный термоядерный взрыв. Задание опровергнуть «такую чепуху» было дано двум не менее серьезным, чем Ферми, физикам — Эдварду Теллеру и Эмилю Конопински. Они засели за работу посчитали и выдали ответ: то, что сказал Ферми, вполне возможно. Теллера расчеты увлекли настолько, что позже именно он возглавил американский проект по созданию водородной (термоядерной) бомбы.
Результаты проверки тогда насторожили ученых, и они задались вопросом: а не вызовет ли мощный ядерный взрыв, скажем, в океане, грандиозный термоядерный взрыв всей планеты. Ведь дейтерия в нем содержится не так и мало — в кубометре воды примерно 20 граммов. К счастью, расчеты показали, что такой концентрации для начала цепной термоядерной реакции будет недостаточно. Но ученые-скептики не успокоились и задали новый вопрос, еще более серьезный: а не приведет ли мощный ядерный или термоядерный взрыв в атмосфере к цепной реакции синтеза азота. Проще говоря, а не вспыхнет ли при взрыве вся атмосфера так, как вспыхивают пары бензина, если в них чиркнуть спичкой. Просчитать вероятность такого исхода доверили все тем же Теллеру и Конопински. Скоро на свет появился доклад ЬЛ- 602 (ЬЛ — Лос-Анджелес, ибо считали ученые именно в этом городе), в котором на 22 страницах подробно, с расчетами и графиками, было объяснено, что вероятность подобного развития событий крайне мала. Наша атмосфера — слишком разреженная для того, чтобы произвести цепную реакцию. Тут как с дорожкой из костяшек домино: они будут падать цепочкой только в том случае, если одна костяшка при падении дотянется до другой. Если расстояние между ними больше — цепочки падений не получится. Так вот, расстояние между атомами в нашей атмосфере слишком велико.
В конце своего доклада ученые приписали: «Однако существует возможность того, что в атмосфере могут возникнуть другие, более простые виды горения… Сложность аргументации и отсутствие удовлетворительных экспериментальных данных делают дальнейшую работу по этому вопросу крайне желательной».
Конечно, никакой дополнительной работы по тому вопросу уже не проводилось. Риск, что при испытании первого ядерного заряда атмосфера все-таки рванет, оценивался некоторыми учеными так: 1: 3 000 000. Это даже несколько больше, чем шанс выиграть по лотерейному билету миллион долларов. Но ведь кто-то же его выигрывает, этот миллион, для кого-то шанс выпадает.
Доклад LA-602 был засекречен и пролежал в архивах полстолетия. Потом человечество узнало о том, какой опасности оно подвергалось 16 июля 1945 года, когда на полигоне в штате Нью-Мексико (США) была взорвана первая в истории атомная бомба.
В 1999 году, когда в Брукхейвенской национальной лаборатории (Аптон, штат Нью-Йорк, США) готовился к запуску релятивистский коллайдер («сталкиватель») тяжелых ионов RHIC, скрыть от общественности тревогу ученых было уже невозможно. Тогда, 10 лет назад, Уолтер Вагнер опубликовал в «Scientific American» статью, в которой напугал всех возможностью образования в коллайдере микроскопической черной дыры, которая начнет пожирать нашу планету и — сожрет ее.
Вполне возможно, что человек уже не раз создавал микроскопические черные дыры. Теоретически предсказано, что они могут возникать в результате ядерной или термоядерной реакции. В эпицентре ядерного взрыва, например. Такие дыры назвали «квантовыми». Однако для людей они не опасны — вылетают из этого взрыва с околосветовыми скоростями и просто протыкают Землю за долю секунды, не нанося ей никакого урона.
Другое дело — черная дыра, которая может возникнуть в коллайдере. Тут ее скорость может быть значительно меньше, вплоть до нулевой. И если такая дыра возникнет, она сразу провалится в Землю — пролетит к центру планеты, где после нескольких колебательных движений успокоится. Но она начнет подъедать падающую на нее материю, причем этот процесс будет ускоряться по мере роста массы дыры. И вот тут есть несколько вариантов. В оптимистическом варианте, процесс пожирания может занять несколько миллиардов лет. В этом случае Землю сначала поглотит раздувшееся до размеров красного гиганта Солнце. А уже потом дыра съест и планету, и звезду — и на этом успокоится. Если наша Вселенная имеет два скрытых измерения, то, по расчетам ученых, процесс поглощения растянется на еще больший срок. Однако, скорее всего, такое скрытое измерение — одно, а значит, по тем же расчетам, дыра сожрет Землю за 27 лет.
По последнему сценарию, примерно через 15 лет после начала процесса Земля начнет заметно разогреваться, потому что когда черная дыра интенсивно поглощает вещество, часть его — около половины — излучается в виде энергии, и эта энергия будет все больше подогревать нашу планету. На Земле начнется бурная вулканическая деятельность, атмосфера затянется тучами и станет непригодной для дыхания. Так что до самого грандиозного коллапса мы уже не доживем.
Развенчать страшилку взялся сотрудник Института перспективных исследований (Принстон, Нью- Джерси, США) Франк Вильчек. Основным его доводом было то, что дыра, если она возникнет, должна исчезнуть почти сразу после возникновения. Ибо еще в 1975 году знаменитый английский физик-теоретик Стивен Хокинг рассчитал, что черная дыра не только поглощает, но и излучает — тем интенсивнее, чем меньше ее масса. Проще говоря, микроскопическая черная дыра должна испариться сразу по образовании, за 10–80 секунды. Хотя это только расчеты, а на практике процесса Хокинга никто не наблюдал. Но и опровергнуть его теоретические построения пока никто не смог, так что выглядят они очень убедительно.
Вильчек выдвинул другую гипотезу, по его мнению — более реальную. Вспомним: вещество состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из элементарных частиц, частицы — из кварков, а кварки тоже наверняка из чего-то состоят, но мы еще так глубоко не копнули. Сейчас нам известно шесть видов кварков. Лирически настроенные ученые разделили их на три «поколения» и виды назвали «ароматами» (совершенно произвольно, без всяких объяснений), которые получили следующие имена: «нижний» и «верхний» (1-е поколение), «странный» и «очарованный» (2-е поколение), «прелестный» и «истинный» (3-е поколение).
При соударении на коллайдере или на любом другом ускорителе заряженных частиц (циклотроне, бетатроне, фазотроне и т. д.) электроны, протоны и прочие элементарки распадаются
Смертоносное любопытство
на кварки, из которых «лепятся» новые частицы. Просчитано, что в результате может получиться стабильная частица, состоящая из легких верхних и нижних и тяжелых странных кварков. На Западе ученые назвали такую комбинацию strangelet («странная капля»). Исходя из этого буквального термина российский астроном Сергей Попов придумал русский термин — страпля или страпелька. Название прижилось. По сравнению с обычной материей, собранная из страпель «странная материя» находится в энергетически более выгодном положении (как положенная на стол костяшка домино находится в более энергетически выгодном положении, чем поставленная на ребро). Некоторые ученые предполагают, что из странной материи состоят нейтронные звезды. Другие считают, что именно она и составляет ту самую «темную материю», которой во Вселенной в пять раз больше, чем обычной, но которую мы никак не можем разглядеть.
Если в результате коллайдерной переборки будет создана стабильная отрицательно заряженная страпля, а никаких препятствий для этого пока не найдено, далее события могут развиваться так. При ее столкновении с обычной частицей последняя тоже превратится в страплю (как если толкнуть стоячую доминошину, она превратится в энергетически более выгодную лежачую), при этом выделится неслабая энергия. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока вокруг не останется нормальных частиц. То есть произойдет взрыв наподобие сверхновой, после чего на месте нашей планеты останется либо нейтронная звезда, либо темноматерчатая планета, либо еще что-то такое, что и предположить пока сложно. Наблюдать последствия появления страпли люди уже не смогут. Возможно, это удастся экипажу МКС, да и то вряд ли.
Следом за Вильчеком подтянулись и другие «горевестники», предложившие свои варианты возможного «коллайдерно-го самоубийства» человечества.
Если вы думаете, что вакуум — это пустота, вы не совсем правы, а с точки зрения физиков, совсем не правы, ибо физический вакуум — это сложнейшая система множества взаимодействующих полей. В идеальном случае вакуум должен иметь нулевой энергетический уровень. Однако сейчас большинство
