Экономика

25 февраля 2006, 00:56

США начали поиск самого мощного источника энергии

Американские и японские исследователи приступают к реализации грандиозного исследовательского проекта, цель которого – поиск источника космических лучей сверхвысокой энергии. Их всплески периодически регистрируются наземными и космическими обсерваториями. Речь идет о самом мощном после Большого взрыва источнике энергии во Вселенной.

Для этого в графстве Миллард, что в 200 км от столицы штата Юта Солт-Лейк-Сити, будет построен гигантский гамма-телескоп площадью 760 кв. км. Как считают ученые, новая установка поможет решению фундаментальной задачи всей современной физики – созданию единой теории поля, или теории Великого объединения, сообщила в среду газета «Асахи симбун».

«Глаз мухи»

Широкое участие японских ученых в проекте объясняется просто – в Японии такую установку построить невозможно

Новый мультителескоп (приблизительно так можно перевести название Telescope Array), состоящий из 576 датчиков, отстоящих друг от друга на 2,5 мили и объединенных в сеть с помощью беспроводного канала связи, не будет стоить американским налогоплательщикам практически ни копейки.

Большая часть необходимых для строительства телескопа 14 млн. долларов выделяется японским университетским сообществом. Еще 4 или 5 млн. долларов предоставили различные неправительственные фонды и частные благотворители.

Широкое участие японских ученых в проекте объясняется просто – в Японии такую установку построить невозможно: нет подходящих земельных участков. Кроме того, высокая влажность, «грязные» дожди и промышленные выхлопы, характерные для маленькой экономически развитой страны, быстро выводят деликатное оборудование из строя. По этой причине в 2005 году была демонтирована японская обсерватория AGASA.

Однако за 10 лет работы японские астрофизики обнаружили в 10 раз больше всплесков высокоэнергетического излучения, чем их американские коллеги. Мультителескоп, кроме всего, должен дать ответ, почему при почти одинаковом оборудовании наблюдается такая разница в результатах эксперимента.

Мультителескоп станет частью существующей ныне системы с мудреным названием «Глаз мухи с высоким разрешением» (High-Resolution Fly’s Eye), строительство которой обошлось в 14,4 млн. долларов. В перспективе оба гигантских гамма-телескопа, находящиеся под контролем университета штата Юта, войдут в состав международной гамма-обсерватории имени французского физика Пьера Виктора Оже (Pierre Auger Project), который в 1938 году впервые обнаружил широкие атмосферные ливни.

Это крупнейший в мире проект по наблюдению космических лучей сверхвысоких энергий. Стоимость обсерватории составляет около 50 млн. долларов, а в ее создании принимают участие 60 организаций из 16 стран. В полном оснащении обсерватория будет включать 1600 детекторов, равномерно распределенных по площади свыше 3 тыс. кв. км.

Большая площадь необходима для того, чтобы не упустить самые энергичные частицы космических лучей, – ведь чем выше энергия, тем реже появляются такие частицы. Так, ливни, вызванные частицами с энергией 1015 эВ (эВ – электронвольт, энергия одного электрона, разогнанного в поле напряженностью в 1 вольт), случаются над каждым квадратным километром несколько раз в секунду. А вот экстремальные частицы с энергией более 1020 эВ приходят на каждый квадратный километр лишь раз в 100 лет.

Также в составе обсерватории будет массив из 24 телескопов, которые в безлунные ночи смогут наблюдать ультрафиолетовую флюоресценцию (свечение атмосферы), вызванную широкими атмосферными ливнями в воздухе, – потоки вторичных элементарных частиц, которые возникают при столкновении высокоэнергетических частиц космических лучей с молекулами воздуха.

Считанные дни

Теперь ограничения, накладываемые Эйнштейном, вошли в противоречие с наблюдениями

Одна из нерешенных задач астрофизики – природа космических лучей сверхвысокой энергии. Космические лучи – это элементарные частицы (иногда ядра атомов), попадающие на Землю из космоса. Они имеют некое распределение по энергии, что и неудивительно: ведь такие частицы могут появляться в совершенно разных астрофизических явлениях.

Однако высокоэнергетическая часть спектра космических лучей вызывает определенное беспокойство у астрофизиков. Дело в том, что элементарные частицы очень высокой энергии (выше, чем 5х10 в 19-й степени эВ), распространяясь в межгалактической среде, должны в теории очень эффективно взаимодействовать с микроволновым космическим излучением, которое пронизывает всю Вселенную.

Для сравнения, такой же энергией будет обладать стандартный кирпич, упавший на землю с высоты полутора метров. Но в данном случае она сосредоточена в одной-единственной элементарной частице. Другими словами, для столь энергетичных частиц Вселенная должна быть непрозрачной, мутной средой. То есть таких частиц наблюдаться не должно! Это ограничение известно в астрофизике как граница Грайзена – Зацепина – Кузьмина (ГЗК).

Однако они наблюдаются. Как такое может быть? Вывод только один: источник этих частиц находится не так далеко от нас, где-то в нашем скоплении галактик, но никак не на космологических расстояниях. Однако наше скопление галактик более-менее изучено, и... не очень ясно, где прячется этот источник. Если он действительно близко (по астрономическим меркам) – тогда все в порядке.

А если нет, тогда открываются интересные перспективы. Если источник частиц со сверхвысокими энергиями находится не в нашей галактике, то получается, что они движутся быстрее скорости света. При этом нужно учитывать, что теория относительности не опровергала, а лишь дополнила теорию Ньютона.

Теперь ограничения, накладываемые Эйнштейном, вошли в противоречие с наблюдениями. Например: наблюдаемые иногда астрономами светящиеся дуги, «размазанные» по орбитам двойных звезд (а большинство звезд во Вселенной – двойные), могут быть объяснены одновременным приходом к наблюдателю света, излученного из различных точек эллиптической траектории звездою, движущейся с увеличивающейся во времени скоростью.

Красное смещение спектров далеких звезд, увеличивающееся с увеличением расстояния до звезд, может быть объяснено не удалением звезд друг от друга с тем большей скоростью, чем дальше от нас эти звезды находятся, как это делается теперь с позиций теории Большого взрыва, а растяжением волны электромагнитного колебания из-за движения начала волны с большей скоростью, чем скорость конца этой же волны.

Космические рентгеновские и гамма-лучи могут быть квантами обычного оптического диапазона, претерпевшими сжатие волн при движении конца волны с большей скоростью, чем скорость ее начала. На практике это означает возможность появления компактных и почти даровых источников энергии, космических кораблей, способных пересечь пространства в тысячи световых лет за считанные дни, и многое другое.

Текст: Геннадий Нечаев

Вам может быть интересно

МИД заявил об исчерпании Евросоюзом рычагов давления на Россию
Темы дня

Россия может стать газовой опорой для Ирана

Иран очень хочет покупать российский газ, хотя сам является вторым в мире государством по его запасам. Голубое топливо из России необходимо Ирану для собственных нужд и для перепродажи в соседние страны. Почему Тегеран не может обеспечить себя газом самостоятельно и куда он собрался экспортировать российский газ?

Ночной разгром объектов ВСУ в Киеве доказал превосходство российского оружия

Россия нанесла массированный удар высокоточным оружием и беспилотниками по военным и инфраструктурным объектам в Киеве и за его пределами. Это была одна из самых скоординированных атак. Как говорят эксперты, главное отличие этих ударов заключается в смене тактики и применяемого вооружения. Кроме того, возможности достигать столь защищенных целей в самом Киеве указывают на явное технологическое превосходство российского оружия над западными противоракетными комплексами.

Эксперт рассказал о тактике массированных ударов по Украине

Рютте пообещал напиться до потери сознания после завершения конфликта на Украине

Юрист назвал саботажем затягивание IIHF исполнения решения CAS в пользу России

Новости

Россиянка получила ранение при стрельбе в Кракове

Посольство России в Польше подтвердило информацию о ранении российской гражданки в результате стрельбы на Главной рыночной площади в Кракове.

МИД заявил об исчерпании Евросоюзом рычагов давления на Россию

Страны Европейского союза в своем структурном бессилии исчерпали рычаги давления на Россию, заявил заместитель министра иностранных дел России Александр Панкин.

Названы основные области размещения пыточных на Украине

Большая часть тайных тюрем для пыток на территории Украины находится в Днепропетровске, Запорожье и Харькове, сообщили в пророссийском подполье.

Россия заменила Норвегию в расписании молодежного ЧМ по хоккею

Международная федерация хоккея (IIHF) разослала участникам молодежного чемпионата мира 2027 года обновленное расписание турнира, в котором российская команда заняла место сборной Норвегии.

Авиаудар уничтожил базу отряда БПЛА ВСУ «Птицы Мадяра» в Харькове

Российская авиация поразила место размещения операторов беспилотников украинской армии на харьковском направлении.

Формирование правительства Израиля поручено Айзенкоту

Президент Израиля Ицхак Герцог официально объявил о намерении поручить формирование нового кабинета министров лидеру объединенной оппозиции Гади Айзенкоту.

Полиция нашла три тела в доме устроившего стрельбу в Кракове

Премьер-министр Польши Дональд Туск подтвердил обнаружение еще трех тел в доме мужчины, устроившего стрельбу в Кракове.

Россиянам разрешили устанавливать самозапрет на звонки из-за рубежа

С 1 марта 2027 года граждане России смогут устанавливать самозапрет на входящие вызовы из-за рубежа через портал «Госуслуги» или многофункциональные центры (МФЦ), рассказал первый зампред комитета Госдумы по цифровому развитию и ИИ Антон Немкин.

ВС России поразили электроподстанцию в Житомирской области

Вооруженные силы России нанесли удары беспилотниками по электроподстанции в Житомирской области и контейнеровозу с военным имуществом для украинской армии в Черном море.

В Госдуме сочли Европу проигравшей стороной в конфликте на Украине

Глава комитета Госдумы по международным делам Петр Толстой заявил, что Европа находится в числе проигравших в украинском конфликте, поэтому ее мнение не станет приоритетным при урегулировании ситуации.

Долгожительница из США назвала русские корни причиной долголетия

Старейшая представительница русской диаспоры в США Евгения Бейли, которой в ноябре исполнилось 103 года, заявила, что дожила до этого возраста благодаря русским корням.

Трибунал собрал более тысячи свидетельств пыток в украинском плену

Председатель Международного общественного трибунала по военным преступлениям украинских националистов Максим Григорьев заявил о сборе более 1 тыс. свидетельств пыток и издевательств в украинском плену.
Мнения

Ольга Андреева: Парад 7 ноября 1941 года вселил уверенность в Победе

Сталин выступил со странной идеей – 7 ноября 1941 года, в день годовщины революции, провести на Красной площади военный парад. Какой парад? Враг под Москвой. В городе паника. Войска нужны на фронтах. Да и сроки нереальные. Но Сталин настоял.

Анна Долгарева: На войне спасает быт

Люди, в которых спорами проросла война, держатся за простые вещи: как шумит генератор, как обжигает губы сладкий кофе, как огонек зажигалки коротко вспыхивает желтым. Родные, чьи голоса слышны в телефоне, бесплотны, остаются звуком и плоской картинкой, хоть триста раз пересмотри кружочек. Щербинка кружки под пальцами – она здесь и сейчас.

Глеб Простаков: Россия предлагает миру технологическую альтернативу

Суверенитет в разумном понимании – это способность не остаться без критически важной технологии, когда внешние условия меняются, и возможность вести разговор с участниками мирового рынка на равных.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского