Рядом с этой бабочкой микромира Сахаров поставил бабочку расширяющейся горячей Вселенной.
Бабочка расширяющейся Вселенной.
Он использовал CPT-симметрию микрофизики для объяснения асимметрии Вселенной. В эпоху Большого взрыва, когда вещество было так сжато, что элементарные частицы чувствовали друг друга, Вселенная непосредственно чувствовала законы микромира. Именно тогда асимметрия Вселенной — по идее Сахарова — складывалась в процессах, бурлящих в каждой микроточке космического пространства. T-асимметрия позволила породить наблюдаемую сейчас С-асимметрию — разное содержание частиц и античастиц.
Помимо того крылышка вселенской бабочки, которое видно астрономам, физик-теоретик Сахаров увидел мысленно и другое крылышко, раскрывшееся до Большого взрыва. Космологическая бабочка CPT-симметрична, но увидеть ее целиком не дает краткость человеческой жизни по сравнению с возрастом Вселенной.
Механизм, порождающий избыток барионов из первоначально симметричного состояния, Сахаров собрал из трех составляющих:
1) «из эффекта С. Окубо…» — различие распадов частицы и античастицы;
2) «при большой температуре для Вселенной…» — это различие производит нужный космологический эффект за ультракороткое время, пока Вселенная достаточно горяча, и затем результат «застывает»;
3) «сшита шуба…» — иглой, которая была совершенно новым инструментом в физике. Сахаров предположил, что барионный заряд не сохраняется. В частности, это означало, что протон — «кирпич мироздания», считавшийся совершенно стабильным, должен самопроизвольно распадаться.
В конце статьи Сахаров благодарит «за обсуждение и советы» шестерых физиков, начиная с Зельдовича.
[371] Зельдович привел Сахарова в Институт теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ), к ученикам Померанчука — Б.Л. Иоффе, И.Ю. Кобзареву и Л.Б. Окуню.
Сахаров писал, что «только с некоторой натяжкой может считать себя специалистом по физике элементарных частиц».
[372] Итэфовцы могли считать себя специалистами без всяких натяжек, они все знали о C, P, T и обо всем таком. Из дискуссии с ними у Ландау возникла его CP-идея.
И все же Лев Окунь, помогавший Сахарову советами, считает его статью о барионной асимметрии Вселенной «одной из самых глубоких и смелых статей XX века».
[373]
Смелость статьи не вызывала сомнения уже при ее рождении. Ведь Сахаров посягнул на казавшийся незыблемым закон сохранения барионного заряда.
В школе изучают только электрические заряды, сохранение которых заложено в основных свойствах электромагнитного поля. А сохранность барионного заряда не следовала ни из какой глубокой теории барионных сил, эта сохранность опиралась лишь на то, что не наблюдалось иное, — не наблюдался распад протона. Этот факт достоин уважения, и Сахаров проявил свое уважение в том, что количественно оценил темп распада протона в предложенной им теории. Распад оказался «астрономически» медленным, что объясняло, почему он не наблюдался, — требовалась невиданная точность измерений.
Уважать факт, чтить его или беспрекословно подчиняться — решать приходится исследователю. В конце 60-х годов XX века абсолютное большинство физиков-исследователей. и среди них — Зельдович, выбрали абсолютное подчинение барионной симметрии. История провела мини-опрос общественного мнения по этому вопросу и среди теоретиков — отцов американского ядерного оружия. Как раз в 1966 году Р. Оппенгеймер и Э. Теллер в своих статьях выразили безоговорочную веру в закон сохранения барионного заряда.
[374] А Теллер на своей уверенности основал даже гипотезу: квазар — это столкновение галактики и антигалактики, которых во Вселенной должно было быть поровну. Как пел в те годы Окуджава: все поровну все справедливо, на каждого умного — по дураку, на каждый прилив — по отливу. И, соответственно, на каждый протон — по антипротону, и на каждую галактику — по антигалактике.
Почему в 1966 году Сахаров решил выйти из этого дружного хора? Быть может, он глубже других усвоил только что преподанный урок CP-симметрии, согласно которому в физике, как в правовом обществе, разрешено все, что не запрещено законом Или глубже понял факт космологической асимметрии вещества-антивещества и не стал себя уговаривать, что наблюдаемую с Земли — местную — ассимметрию как-нибудь удастся совместить с общевселенской симметрией. Но фактически речь идет о глубине научной интуиции, которая основывается на фактах и теориях, но к ним не сводится.
Когда в 1948 году Сахаров пришел к мысли, что полученный из рук Зельдовича проект термоядерной бомбы ведет в никуда, и открыл совершенно новый путь, это сработала его научная интуиция. И Зельдович «мгновенно оценил серьезность» его открытия. В 1966-м предложенный Сахаровым путь слишком круто уходил от протоптанных дорог, и Зельдовичу, «на глазах» которого работала интуиция Сахарова, потребовались годы, чтобы оценить его серьезность. Это произошло, когда развитие теории элементарных частиц — для так называемого Великого объединения — также поставило под вопрос стабильность протона. Тогда сахаровское объяснение барионной асимметрии Вселенной заняло наконец свое место в арсенале современной физики.
По словам Окубо, «хотя эта идея кажется сейчас такой простой, понадобился гений Сахарова, чтобы соединить много разных сторон теории в стройную картину».
[375]
Картину. эту еще рано вставлять в золоченую рамку. Физики разных стран экспериментально проверяют элементы этой картины. Это обычная судьба развития физических идей, развития, когда, сотрудничая и соперничая, международное сообщество ученых добывает знание для всего человечества.
К чему приведет экспериментальная проверка и развитие теории, объясняющей асимметрию вещества и антивещества, мы обязательно узнаем уже в этом тысячелетии. А в обзоре перспектив более близкого будущего знатоки пишут:
