Космическая антигравитация

В других областях физики к антигравитации подходят более серьезно. Странно, но Эйнштейн сам отверг идею, которую он ранее сформулировал. Сегодня есть основания считать, что сначала его интуиция была верна. Изучение небес дает нам основания полагать, что загадочная "темная материя" раздвигает звездные скопления - галактики, - удаляя их друг от друга, что звучит так же зловеще, как и многое на страницах книг о Гарри Поттере.

Эйнштейн создал теорию гравитации в 1915 году, когда осознал, что человек, падающий с большой высоты, не будет ощущать свой вес до падения на землю. Сила ускорения так точно совпадает с гравитацией, что ощущение веса у падающего пропадает. Гравитация и ускорение равны. Эйнштейн понял, что его специальная теория относительности должна быть обобщена для описания различных типов ускорения в реальных ситуациях, когда гравитационные поля не одинаковы.

Общая теория относительности заменила старые взгляды на гравитацию, завещанные сэром Исааком Ньютоном. Эйнштейн рассматривал гравитацию не как силу, в духе сэра Исаака, а как искривление четырехмерного пространства-времени. В то время как специальная теория относительности имеет дело только с плоским пространством-временем, общая теория работает с пространством-временем, на которое воздействует гравитация. Например, пространство-время вокруг Земли растянуто в форме колокола, и поэтому падающие объекты попадают внутрь колокола, а орбитальные спутники и космонавты дрейфуют вместе с ним.

Теория Эйнштейна считает Вселенную динамической. Она либо расширится, а затем сожмется под воздействием гравитации, либо будет расширяться вечно. Однако, как и многие ученые - его современники, Эйнштейн считал, что Вселенная не сжимается и не расширяется, что она неизменна. Чтобы позволить своей теории предсказывать состояние статичной Вселенной, он ввел искусственный фактор, так называемую космологическую константу, отображающую гравитацию, хотя он и не знал, существует ли она на самом деле. Позднее Эйнштейн сказал, что введение этой константы было величайшей ошибкой за всю его карьеру. Он упустил шанс предсказать то, что в 1929 году открыл американский астроном Эдвин Хаббл, - расширение Вселенной. Однако последние эксперименты позволяют утверждать, что первоначальное предположение Эйнштейна было недалеко от истины и что Вселенная начала расширяться быстрее, чем раньше, как будто кто-то раздвигает ее: антигравитационные силы темной материи, кажется, стали сильнее гравитации. С расширением Вселенной темная материя становится все сильнее. Это означает, что наш космос с течением времени расширяется все быстрее.

Источник этой отталкивающей гравитации неизвестен. Возможно, это нечто совершенно новое и первые наблюдения положат начало усилиям по решению головоломки столь же загадочной, как и черный обелиск из гениального фильма Стэнли Кубрика "Космическая одиссея 2001 года".

На огромных расстояниях с этой силой приходится считаться, поскольку она может искажать влияние гравитации. Однако вряд ли удастся настолько обуздать эту силу, чтобы она подняла в воздух метлу. "Единственное достоверное свидетельство антигравитации - увеличение скорости расширения Вселенной, что указывает на "космологическую константу" или "энергетическое поле", обычно называемое квинтэссенцией, которое и порождает антигравитацию, - говорит Мигель Алкубьер из Национального автономного университета в Мехико, - однако этот эффект чрезвычайно мал".

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство