Уникальный объект, о котором столько сейчас говорят, открытый Гарольдом и итальянскими коллегами в неаполитанской обсерватории, мой друг назвал CSL-1, Cosmic String Lens 1.
Гарольд любит раздавать всем имена.
Космическая струна…
Поверхность стола — плоская, с этим никто спорить не будет, само понятие «плоскостности» на интуитивном уровне ясно каждому. Спросите у первого встречного, что значит «плоская поверхность», и он, не задумываясь, сделает несколько горизонтальных движений ладонью в воздухе, не потрудившись даже сформулировать словами свою мысль. Говоря математически, «плоская поверхность» означает, что на ней верна теорема Пифагора. Плоскую поверхность стола можно полностью, как скатертью, «замостить» нарисованными на нем прямоугольными треугольниками.
Наша Вселенная, вмещающая в себя нашу Солнечную Систему и все видимые нам звезды, звездные скопления и туманности, тоже плоская. Но трехмерно-плоская, в отличие от двумерно-плоской поверхности стола. «Плоскостность» Вселенной означает, что Вселенную, для удобства выделив в ней очень большой, но конечный объем, вмещающий в себя все наблюдаемое нами пространство, можно полностью «замостить» воображаемыми кубами — аналогами прямоугольных треугольников в двумерном пространстве.
Речь идет, разумеется, лишь о плоскостности нашей Вселенной в среднем. Согласно подтвержденной с высочайшей точностью теории относительности, любая масса, будь то планета, звезда или целая галактика, искривляет пространство, в которое «погружена». Чем больше масса — тем сильнее такое искривление пространства, подобно тому, снова пользуясь наглядным двумерным аналогом, как прогибается гибкая поверхность, если положить на нее тяжелую гирю. Пространство вблизи массивного тела уже не удастся «замостить» плотно прижатыми один к другому кубами, также как, например, искривленную поверхность шара нельзя покрыть прямоугольными треугольниками.
Однако если такие кубы вообразить достаточно большими, чтобы в них «поместились» целые скопления галактик, то Вселенная все-таки будет аккуратно и плотно ими «заставлена», что и будет показателем того, что она глобально плоская.
Конечно, это только наглядная интерпретация понятия «трехмерной плоскостности», а вовсе не примененный учеными метод доказательства этого факта. За математическим доказательством надо обращаться к Гарольду, если у него хватит терпения и найдется время объяснять такие с его точки зрения тривиальные вещи. Иногда мне кажется, что ему проще было бы доказать теорему Ферма, чем заниматься популярным изложением науки… Но я отвлекся.
Однако вполне возможно наша Вселенная имеет нетривиальную глобальную структуру, что ее пространственная геометрия сформирована одной или даже несколькими коническими поверхностями.
Дело в том, что, помимо планет, звезд всевозможных типов, пылевых облаков и галактик, в нашей Вселенной могут быть объекты принципиально другой структуры. Все известные объекты нашей Вселенной, сформированные из известных типов материи, под действием закона тяготения имеют структуры, близкие к сферически-симметричным. Однако возможны объекты, сформировавшиеся не из материи, а из складок пространства на тех ранних стадиях развития Вселенной, когда ее топология яростно кипела и бурлила, когда сменялись фазовые состояния пространства, подобно тому, как возникают пузыри новой, газообразной, фазы в кипящей воде. Но кипящая вода — это материя, а в ранней Вселенной кипело само пространство, тогда никакой материи еще не было, материя родилась позже, из энергии, вырвавшейся из этой скрученной сложнейшей геометрии пространства.
В ту далекую эпоху могли рождаться космические струны — складки пространства — которые к нашему времени растянулись вместе с экспоненциально раздувающейся Вселенной и теперь извиваются среди звезд и галактик тончайшими невидимыми змеями. Такая космическая струна ломает глобально-плоскую геометрию Вселенной и делает ее конической. Несколько космических струн превращают нашу Вселенную в некий сложный конгломерат таких пересекающихся конусов.
Нетривиальная топология на таких грандиозных масштабах — для кого-то это, наверное, звучит захватывающе!
Еще более удивительная идея создавать искривленное пространство на «человеческих» расстояниях, так чтобы это было видно, что называется, невооруженным глазом… Но вот это уже абсолютно нереально. Современная наука с фантастикой не играется. Современная наука, особенно космология, на мой взгляд, вещь довольно рутинная и где-то даже скучная.
Крупномасштабный эффект превращения плоской Вселенной в коническую, с сожалению, очень слаб и пока не поддается прямым наблюдениям. А может, и к счастью — так как-то спокойнее живется. Для меня теория космических струн, теория нетривиальной топологии нашей Вселенной, безусловно, красива, но, к сожалению, пока совершенно недоказуема. И мне, и очень многим другим не ясно, как эта теория, пусть даже и стопроцентно подтвержденная, повлияет на нашу реальную человеческую жизнь. Гарольд сказал бы, что я грубый материалист. Мой друг — наивный, но чертовски обаятельный романтик. Будьте к нему снисходительны. Он неисправимый романтик! Недаром он без ума от Неаполя… Подумаешь, Неаполь! На мой взгляд, Париж лучше, да и кого не спроси, всем Париж больше нравится.
Передо мной на столе стояла толстая свеча зеленоватого воска. Гарольд мне прошлой зимой привез из рождественского Неаполя. Я поднял руки, поместил новенький фитилек между ладонями. Вот бы его зажечь, просто подумав о маленьком дрожащем язычке огня. Такое скромное чудо реальнее, чем искривление пространства в земных лабораториях…
— Привет, Сашка! — гаркнул мне прямо в ухо Гарольд, сильно хлопнул ладонью по плечу, — что ты сидишь тут в темноте как филин? На улице такая погода — сказка!
Я вздрогнул и уронил карандаш. Гарольд дернул Фица за ухо. Тот проснулся и удивленно вытаращился. «У, морда наглая!» — сказал ему Гарольд. Фиц радостно замолотил хвостом по полу. Гарольд легонько пихнул его кулаком в бок.
— Лучше бы ты птицу принес, Сашка. Например, ворона — хотя где его сейчас достанешь?
— Вот черт! Откуда ты? У тебя же вроде конференция в Неаполе.
— Я только что с самолета! O, Napule, bel cita… Слушай, Сашка, в неаполитанской обсерватории Каподимонте все-таки сделали дополнительный снимок с лучшим разрешением. Ну, снимок участка неба с той гравитационной линзой. Сашка, если только это струна! Ты вообще знаешь, как с помощью эффекта гравитационного линзирования можно искать во Вселенной объекты из экзотической материи? Я имею в виду космические струны! Да ты вообще в курсе-то? Ладно, расскажу тебе, это становится все более сногсшибательно! Плесневеешь ты тут, мать…
— Вот бешеный, — я наклонился и безуспешно попытался нащупать карандаш в углу за книжной полкой, поставленной прямо на пол. Я неловко задел ее и мне на ногу обрушилась стопка пыльной бумаги, листы веером разлетелись во все стороны. Гарольд расхохотался.
— Хватит тут в пыли возиться, Сашка, пойдем обедать, потюсингурим, расскажешь мне институтские новости. А что «релятивистская поправка»? Опять укатила на наблюдения, бодрая женщина?
— Угу.
Гарольд жмурился от яркого июньского солнца и что-то мурлыкал себе под нос. На нем была легкая рубашка с широким отложным воротником. Сочного апельсинного цвета. По моему мнению, заведующему отделом можно было бы вести себя и солиднее.
Гарольд высокого роста, поджарый, очень подвижный. Его пронзительно-голубые глаза всегда как-то лихорадочно посверкивают. Они меняют цвет в зависимости от настроения, от голубовато-зеленого, в редкие минуты отдыха, до страшного темно-синего, когда он приходит в бешенство, что делает, кстати, довольно часто. Его волосы, хоть и коротко стриженные, вечно топорщатся в разные стороны, они служат «притчей во языцех» по всему институту. Они разного цвета. В основном Гарольд рыжий, особенно с правой стороны головы, левая же половина темно-русая, с отдельными каштановыми прядями. Мои регулярные предложения поправить мать-природу и покраситься как-нибудь однотонно всегда с негодованием отвергаются. «Что я, баба!?» — рявкает на меня Гарольд.