Журнал «Вокруг Света» №09 за 2008 год

Цвета скорби

Скорбь по ушедшим у всех народов одна, но выражается она совершенно по-разному. Одни по случаю траура надевают черное, другие — белое или красное. Одни встречают горе молча и сдержанно, другие громко плачут, наносят себе увечья, а иные даже танцуют.

Для европейцев траур (от немецкого die Trauer — «печаль») — сдержанное, не бьющее в глаза выражение скорби по умершему. Но для народов, живущих традиционным укладом, характерны публичные оплакивания мертвых (для этого даже нанимают специальных плакальщиц), громкие рыдания и самоистязания. Эфиопы, например, в знак глубокой скорби остригают волосы, посыпают пеплом голову и расцарапывают до крови лицо. Еще столетие назад у некоторых племен Южной Африки вдову после смерти мужа запирали на месяц в изолированном помещении. По истечении этого срока она, прежде чем вернуться домой, должна была тщательно вымыться и острым камнем сделать себе порезы на груди, руках и ногах. У индейского племени тлинкитов на Аляске принято было в подобных случаях бить себя камнями по лицу и опалять волосы в пламени костра, в более сдержанном варианте — коротко стричься и посыпать лицо пеплом от сожженного тела покойного. А из исторических летописей мы знаем, что, когда скифы оплакивали смерть царя, они остригали волосы на голове, резали руки, царапали лоб и нос, отрубали мочки ушей и стрелами пробивали себе левую руку.

Красный — традиционный цвет траурных одежд для некоторых африканских народов. У ашанти, населяющих Гану, родственники усопшего носят траур в течение двух недель. Фото: LIBRARY/FOTOLINK

Индейцы команчи не только остригали волосы и наносили себе раны, но и стригли хвосты и гривы своим лошадям. У другого индейского племени — арапахо — покойника оплакивали женщины, покрытые кровью от порезов на руках и ногах. У аборигенов Австралии вдовы расцарапывали лица и прижигали головнями груди, руки и ноги, втирая в ожоги золу. Ученые видят в этом стремление в период траура изменить внешность, чтобы хотя бы на время оказаться вместе с покойным в пограничном состоянии между жизнью и смертью, защитить его от загробных испытаний. Многие древние народы шли еще дальше, в буквальном смысле отправляя на тот свет не только имущество умершего, но и его слуг, домашних животных, а иногда и членов семьи. Все это археологи в изобилии находят в захоронениях скифских вождей, шумерских царей, индейских правителей Центральной Америки . Даже простые люди в разных уголках света старались положить в могилу родственника что-нибудь полезное — лопату, лук со стрелами или хотя бы деревянную ложку. При этом часто предметы ломали, поскольку верили — все сломанное на этом свете будет целым на том. Верили и в то, что царям и богатым на том свете понадобятся слуги, поэтому их умерщвляли десятками и сотнями. Арабский путешественник Ибн Фадлан в Х веке описал увиденные им на Волге похороны знатного варяга — его сожгли в ладье вместе с любимым конем, рабами и женами. А в Индии до недавних пор вдова добровольно сжигала себя вместе с мужем. Страшный обычай сати имел вполне житейский смысл — овдовевшим женщинам никто не помогал, а вторично выйти замуж они не имели права.

Более практичные народы пытались пресечь истребление имущества и человеческих жизней ради благоденствия покойников. Древние египтяне клали в гробницы вырезанные из дерева фигурки, ушебти, заменявшие живых рабов. Китайцы с той же целью изготовили из глины целую армию, охранявшую покой первого императора Цинь Шихуанди (до него армии зарывались в землю живьем). Позже они начали вырезать из бумаги весь погребальный инвентарь — мебель, посуду, украшения и даже деньги. Все это сжигалось на могилах предков, и, поскольку по верованиям последние превращались в духов, их вполне должна была устраивать собственность в виде дыма. Настоящей оставалась только еда, которую приносили на могилы, но и ее съедали скорбящие члены семьи. Там же, в Китае , впервые возникла цивилизованная, разработанная до мелочей культура траура. Догмы конфуцианства скрупулезно определяли срок траура по тому или иному родственнику. Так, старший сын и жена соблюдали траур по главе семьи три года, прочие сыновья — два, а муж по жене — всего пять месяцев. Все это время им не разрешалось вступать в брак, устраивать праздники, есть сладости и слушать музыкантов.

Во время ашуры — кульминации десятидневного траура — иранские мусульмане покрывают себя глиной в память о том, как в VII веке враги втоптали в грязь тело убитого имама Хусейна. Фото: GAMMA/EAST NEWS Другие религии заботились о том, чтобы траур не был слишком долгим. Буддизм, например, ограничивает продолжительность траура по родителям 100 днями, по другим родственникам и близким людям — 49 днями. В исламе вдове позволяется вторично выйти замуж уже через четыре месяца после смерти мужа. В христианстве близких прежде оплакивали в течение года, но сегодня срок траура сократился у католиков до трех месяцев, а у православных — до 40 дней. В течение этого периода, как считают, душа проходит посмертные мытарства, а живые должны помогать ей молитвами и церковными службами. Это чем-то напоминает тибетское учение о бардо — особом переходном состоянии, в котором душа умершего находится 49 дней. Все это время специально нанятый лама должен читать молитвы из Книги мертвых («Бардо тэдол»), обеспечивающие покойнику благоприятное перерождение.

Мировые религии не одобряют проявление во время траура слишком сильных эмоций. Иудаизм и мусульманство запрещают своим приверженцам в знак скорби по умершему наносить себе повреждения, в том числе вырывать волосы, отрезать бороду и делать татуировку. Обе религии борются также с обычаем нанимать профессиональных плакальщиков. Вместе с тем в иудаизме в знак траура все близкие родственники умершего обязаны сделать криа, то есть надорвать край своей одежды — это символизирует окончательность и безвозвратность утраты. Скорбя по умершим родителям, дети разрывают одежду на уровне сердца. Израильские магазины даже торгуют специальной, заранее разорванной траурной одеждой. Однако далеко не всех устраивает такая дозированная, строго контролируемая скорбь. Даже в чинной Европе на похоронах и сейчас можно увидеть бурные выражения эмоций. В России, как и прежде, женщины распускают волосы и громко плачут (в старину говорили «воют»), в доме занавешивают все зеркала, чтобы туда не «затянуло» душу умершего. А уж в Азии и Африке скорбь и вовсе выражается в опасных для жизни и здоровья формах, особенно если совмещается с религиозным фанатизмом. Например, ислам безуспешно борется с ритуалами ашуры — поминовения шиитских мучеников Хасана и Хусейна, убитых врагами в VII веке. В эти дни в странах, где шииты составляют большую часть населения, по улицам проходят процессии с черными знаменами, разыгрываются мистерии, сопровождающиеся самоистязаниями верующих. В память о ранах, полученных Хасаном и Хусейном, они наносят себе удары кинжалами и цепями, восклицая: «Шах Хусейн, вах Хусейн!» («Царь Хусейн, горе Хусейну!»). А на католических Филиппинах каждый год десятки верующих бичуют и даже распинают себя в подражание Христу.

Непальцы обривают головы в знак траура по принцу Дипендре, убившему свою семью и покончившему с собой. Фото: GAMMA/EAST NEWS Разница культур проявляется и в цветах траура. В христианских странах траурным считается черный цвет, хотя в Испании и Франции с ним до конца Средневековья соперничал белый. В Китае , Японии и других странах Дальнего Востока белый до сих пор является цветом траура. Белый гроб выносят на третий день после кончины через белые ворота люди, одетые в белые холщовые одежды. Даже «угощения» покойному должны быть белого цвета — рис, вареная курица, кусочек сала. У некоторых племен Африки и Океании принято раскрашивать тело белой краской после кончины кого-нибудь из близких. В некоторых странах Африки траурным является красный цвет. У корейцев существует менчжон — своего рода траурное знамя, которое несут перед погребальной процессией. Оно представляет собой длинное полотнище красного цвета, на котором белыми или желтыми иероглифами пишут фамилию и имя покойного. Реже в качестве траурных используют основные цвета: черный, белый и красный. У киргизов, когда умирает молодой человек, через дымовое отверстие юрты выставляют шест с красным флагом, если человек средних лет — с черным, если старик — с белым.

Во многих культурах соблюдение траура ложится в основном на женщин — именно они оплакивают покойного, исполняют похоронные ритуалы, дольше и тщательнее соблюдают траур в одежде. В странах Средиземноморья пожилые женщины носят траур по всем своим покойным родственникам, поэтому всегда ходят в черном. Европейские женщины весь срок траура носят все черное, включая шляпу (часто с вуалью), туфли, чулки и даже белье. Мужчина должен быть в черном только на похоронах. Да и в сценах самокалечения и самоистязания, которыми сопровождаются обряды погребения и оплакивания покойных у многих племен, женщины принимают более активное участие, чем мужчины. Эта особенность связана и с положением женщины как хранительницы традиций, и с представлением о ее особой эмоциональности.

У цивилизованных народов существует хорошо разработанная система завершения траура, цель которой — вывести родственников покойного из состояния скорби и вернуть их к нормальной жизни. У караимов (крымских иудеев тюркского происхождения) траур заканчивается через 11 месяцев последними поминками, на которых подается белая халва. У киргизов ритуалы, связанные с окончанием траура, довольно сложны и завершаются поминками по случаю годовщины смерти. В этот день близкие родственники покойного снимают траурную черную одежду и сжигают ее, всю посуду, в которой варили поминальные блюда, оставляют на несколько дней в перевернутом состоянии, на могиле устанавливают изображение усопшего.

Согласно древнему китайскому ритуалу символические бумажные деньги надо сжечь над могилой покойного, чтобы он мог воспользоваться ими в загробном мире. Фото: AGE/EAST NEWS Для некоторых народов, как примитивных, так и развитых, четко оформленный ритуал завершения траура по умершему важен еще и потому, что среди них бытует представление о ритуальной нечистоте скорбящих. На Гавайских островах не только прикасавшиеся к покойнику, но даже бывшие на похоронах надолго подпадают под действие табу. У полинезийцев умерший и все принадлежащие ему вещи считаются носящими в себе нечто опасное, губительное. Это еще одна из причин зарыть их в землю, сломать или выбросить. Даже в цивилизованных странах многие стараются как можно скорее избавиться от вещей умерших родственников. Другие, напротив, хранят их как дорогие реликвии. В США немало оригиналов водружают на почетное место в доме урну с прахом покойного отца или деда. Так и у аборигенов Меланезии вдова обязана в знак скорби хранить челюстную кость мужа несколько лет после его смерти. Некоторые племена бережно собирают кости умерших вождей и спрашивают у «мудрых предков» совета в затруднительных случаях. Иногда почтение к умершим доходит до ритуального поедания их тел, что совсем небезопасно, если те скончались от болезней. Существует мнение, что смертельное заболевание головного мозга под местным названием «куру» распространилось среди аборигенов Папуа — Новой Гвинеи именно из-за этого обычая. Тем же занимались австралийские аборигены, в селениях которых порой не оставалось ни одной женщины — именно женщинам и детям доводилось во время похорон поедать плоть умерших.

Эти варианты завершения траура, разумеется, чересчур экзотичны, в современной западной культуре все гораздо проще. Обычно люди «официально» скорбят о своей потере месяц-другой, потом интенсивность траура снижается, в одежде появляются нейтральные цвета, снимается запрет на развлечения. Предполагается, что время, отведенное человеку на углубленное и неспешное раздумье о жизни и смерти, о себе и своих близких, подошло к концу, скорбящий воспользовался им в полной мере и теперь может продолжить жизненный путь, умудренный новым опытом.

Екатерина Радионова , Вадим Эрлихман

Темная энергия вселенной

Смоделированный на компьютере процесс скучивания вещества в эпоху образования скоплений галактик. Желтые отрезки — вектора, указывающие скорость движения вещества. Рис. KLAUS DOLAG AND THE VVDS TEAM

В последнее время в космологии — науке, которая изучает структуру и эволюцию Вселенной, — стал широко применяться термин «темная энергия», вызывающий у людей, далеких от этих исследований, по меньшей мере легкое недоумение. Часто в паре с ним выступает и другой «мрачный» термин — «темная материя», а также упоминается, что, по данным наблюдений, эти две субстанции обеспечивают 95% полной плотности Вселенной. Прольем же луч света на это «царство мрака».

В научной литературе термин «темная энергия» появился в конце прошлого века для обозначения физической среды, заполняющей всю Вселенную. В отличие от различных видов вещества и излучения, от которых можно (хотя бы теоретически) полностью очистить или экранировать некоторый объем, темная энергия в современной Вселенной неразрывно связана с каждым кубическим сантиметром пространства. С некоторой натяжкой можно сказать, что само пространство обладает массой и участвует в гравитационном взаимодействии. (Напомним, что согласно известной формуле E = mc2 энергия эквивалентна массе.)

Первое слово в термине «темная энергия» указывает на то, что эта форма материи не испускает и не поглощает никакого электромагнитного излучения, в частности света. С обычным веществом она взаимодействует только через гравитацию. Слово же «энергия» противопоставляет эту среду структурированной, то есть состоящей из частиц, материи, подчеркивая, что она не участвует в процессе гравитационного скучивания, ведущего к образованию галактик и их скоплений. Иными словами, плотность темной энергии, в отличие от обычного и темного вещества, одинакова во всех точках пространства.

Во избежание путаницы сразу отметим, что мы исходим из материалистического представления об окружающем нас мире, а значит, все, что заполняет Вселенную, — это материя. Если материя структурирована, ее называют веществом, а если нет, как, например, поле, то — энергией. Вещество, в свою очередь, делят на обычное и темное, ориентируясь на то, взаимодействует ли оно с электромагнитным излучением. Правда, по сложившейся в космологии традиции темное вещество принято называть «темной материей». Энергия тоже делится на два типа. Один из них — это как раз излучение, еще одна субстанция, наполняющая Вселенную. Когда-то именно излучение определяло эволюцию нашего мира, но сейчас его роль упала почти до абсолютного нуля, точнее до 3 градусов Кельвина — температуры так называемого реликтового микроволнового излучения, идущего в космосе со всех сторон. Это остаток (реликт) горячей молодости нашей Вселенной. А вот о другом типе энергии, который не взаимодействует ни с веществом, ни с излучением и проявляет себя исключительно гравитационно, мы бы могли никогда не узнать, если бы не исследования в области космологии.

С излучением и обычным веществом, состоящим из атомов, мы постоянно имеем дело в повседневной жизни. Гораздо меньше мы знаем о темной материи. Тем не менее достаточно надежно установлено, что ее физическим носителем являются некие слабовзаимодействующие частицы. Известны даже некоторые свойства этих частиц, например, что у них есть масса, а движутся они много медленнее света. Однако они никогда еще не регистрировались искусственными детекторами.

В 2005 году сверхновую типа Ia впервые наблюдали в трех диапазонах: видимом, ультрафиолетовом и рентгеновском. Такие наблюдения важны для уточнения физических моделей вспышек сверхновых, по которым оценивают расстояния до далеких галактик . Фото: NASA, SWIFT, S. IMMLER

Самая большая ошибка Эйнштейна

Вопрос о природе темной энергии еще туманнее. Поэтому, как часто бывает в науке, отвечать на него лучше, описывая предысторию вопроса. Она начинается в памятном для нашей страны 1917 году, когда создатель общей теории относительности Альберт Эйнштейн , публикуя решение задачи об эволюции Вселенной, ввел в научный оборот понятие космологической постоянной. В своих уравнениях, описывающих свойства гравитации, он обозначил ее греческой буквой «лямбда» ([?]). Так она получила свое второе название — лямбда-член. Назначение космологической постоянной состояло в том, чтобы сделать Вселенную стационарной, то есть неизменной и вечной. Без лямбда-члена уравнения общей теории относительности предсказывали, что Вселенная должна быть неустойчивой, как воздушный шарик, из которого вдруг исчез весь воздух. Всерьез изучать такую неустойчивую Вселенную Эйнштейн не стал, а ограничился тем, что восстановил равновесие введением космологической постоянной.

Однако позднее, в 1922—1924 годах, наш выдающийся соотечественник Александр Фридман показал, что в судьбе Вселенной космологическая постоянная не может играть роль «стабилизатора», и рискнул рассмотреть неустойчивые модели Вселенной. В результате ему удалось найти еще не известные к тому времени нестационарные решения уравнений Эйнштейна, в которых Вселенная как целое сжималась или расширялась.

В те годы космология была сугубо умозрительной наукой, пытавшейся чисто теоретически применить физические уравнения ко Вселенной как целому. Поэтому решения Фридмана поначалу были восприняты — в том числе и самим Эйнштейном — как математическое упражнение. Вспомнили о нем после открытия разбегания галактик в 1929 году. Фридмановские решения прекрасно подошли для описания наблюдений и стали важнейшей и широко используемой космологической моделью. А Эйнштейн позднее назвал космологическую постоянную своей «самой большой научной ошибкой».

Далекие сверхновые

Постепенно наблюдательная база космологии становилась все более мощной, а исследователи учились не только задавать вопросы природе, но и получать на них ответы. И вместе с новыми результатами росло и число аргументов в пользу реального существования «самой большой научной ошибки» Эйнштейна. В полный голос об этом заговорили в 1998 году после наблюдения далеких сверхновых звезд, которые указывали, что расширение Вселенной ускоряется. Это означало, что во Вселенной действует некая расталкивающая сила, а значит, и соответствующая ей энергия, похожая по своим проявлениям на эффект от лямбда-члена в уравнениях Эйнштейна. По сути, лямбда-член представляет собой математическое описание простейшего частного случая темной энергии.

Напомним, что согласно наблюдениям космологическое расширение подчиняется закону Хаббла: чем больше расстояние между двумя галактиками, тем быстрее они удаляются друг от друга, причем скорость, определяемая по красному смещению в спектрах галактик, прямо пропорциональна расстоянию. Но до недавнего времени закон Хаббла был непосредственно проверен лишь на относительно небольших расстояниях — тех, что удавалось более или менее точно измерить. О том, как расширялась Вселенная в далеком прошлом, то есть на больших расстояниях, можно было судить только по косвенным наблюдательным данным. Заняться прямой проверкой закона Хаббла на больших расстояниях удалось лишь в конце XX века, когда появился способ определять расстояния до далеких галактик по вспыхивающим в них сверхновым звездам.

Вспышка сверхновой — это момент в жизни массивной звезды, когда она испытывает катастрофический взрыв. Сверхновые бывают разных типов в зависимости от конкретных обстоятельств, предшествующих катаклизму. При наблюдениях тип вспышки определяют по спектру и форме кривой блеска. Сверхновые, получившие обозначение Ia, возникают при термоядерном взрыве белого карлика, масса которого превысила пороговое значение ~1,4 массы Солнца, называемое пределом Чандрасекара. Пока масса белого карлика меньше порогового значения, сила гравитации звезды уравновешивается давлением вырожденного электронного газа. Но если в тесной двойной системе с соседней звезды на него перетекает вещество, то в определенный момент электронное давление оказывается недостаточным и звезда взрывается, а астрономы регистрируют еще одну вспышку сверхновой типа Ia. Поскольку пороговая масса и причина, по которой белый карлик взрывается, всегда одинаковы, такие сверхновые в максимуме блеска должны иметь одинаковую, причем весьма большую светимость и могут служить «стандартной свечой» для определения межгалактических расстояний. Если собрать данные по многим таким сверхновым и сравнить расстояния до них с красными смещениями галактик, в которых случались вспышки, то можно определить, как менялся в прошлом темп расширения Вселенной, и подобрать соответствующую космологическую модель, в частности подходящую величину лямбда-члена (плотности темной энергии).

Однако несмотря на простоту и ясность этого метода, он сталкивается с рядом серьезных трудностей. Прежде всего отсутствие детальной теории взрыва cверхновых типа Ia делает зыбким их статус стандартной свечи. На характер взрыва, а значит, и на светимость сверхновой могут влиять скорость вращения белого карлика, химический состав его ядра, количество водорода и гелия, перетекшего на него с соседней звезды. Как все это сказывается на кривых блеска, пока достоверно неизвестно. Наконец, сверхновые вспыхивают не в пустом пространстве, а в галактиках, и свет вспышки может, к примеру, оказаться ослаблен случайным газопылевым облаком, встретившимся на пути к Земле. Все это ставит под сомнение возможность использования сверхновых в качестве стандартных свечей. И если бы в пользу существования темной энергии был только этот довод, данная статья вряд ли была бы написана. Так что хотя «аргумент сверхновых» спровоцировал широкую дискуссию о темной энергии (и даже появление самого этого термина), уверенность космологов в ее существовании опирается на другие, более убедительные аргументы. К сожалению, они не столь просты, и поэтому описать их можно лишь в самых общих чертах.

Основные эпохи эволюции Вселенной: инфляция, доминирование излучения, вещества и темной энергии. Рис. NASA, WMAP SCIENCE TEAM 

Краткая история времен

По современным представлениям, рождение Вселенной должно описываться в терминах еще не созданной квантовой теории гравитации. Понятие «возраст Вселенной» имеет смысл для моментов времени не раньше 10-43 секунд. На меньших масштабах уже нельзя говорить о привычном нам линейном течении времени. Топологические свойства пространства тоже становятся нестабильными. По-видимому, в малых масштабах пространство-время заполнено микроскопическими «кротовыми норами» — своего рода тоннелями, соединяющими разнесенные области Вселенной. Впрочем, о расстояниях или порядке следования событий говорить тоже невозможно. В научной литературе такое состояние пространства-времени с флуктуирующей топологией называют квантовой пеной. По неизвестным пока причинам, возможно, из-за квантовой флуктуации, в пространстве Вселенной возникает физическое поле, которое в возрасте около 10-35 секунд заставляет Вселенную расширяться с колоссальным ускорением. Этот процесс называют инфляцией, а вызывающее его поле — инфлатоном. В отличие от экономики, где инфляция является неизбежным злом, с которым нужно бороться, в космологии инфляция, то есть экспоненциально быстрое увеличение Вселенной, — это благо. Именно ей мы обязаны тем, что Вселенная обрела большой размер и плоскую геометрию. В конце этой короткой эпохи ускоренного расширения запасенная в инфлатоне энергия порождает известную нам материю: разогретую до огромной температуры смесь излучения и массивных частиц, а также едва заметную на их фоне темную энергию. Можно сказать, что это и есть Большой взрыв. Космологи говорят об этом моменте, как о начале радиационно-доминированной эпохи в эволюции Вселенной, поскольку большая часть энергии в это время приходится на излучение. Однако расширение Вселенной продолжается (хотя теперь уже и без ускорения) и оно по-разному отражается на основных типах материи. Ничтожная плотность темной энергии со временем не меняется, плотность вещества падает обратно пропорционально объему Вселенной, а плотность излучения снижается еще быстрее. В итоге спустя 300 тысяч лет доминирующей формой материи во Вселенной становится вещество, большую часть которого составляет темная материя. С этого момента рост возмущений плотности вещества, едва тлевший на стадии доминирования излучения, становится достаточно быстрым, чтобы привести к образованию галактик, звезд и столь необходимых человечеству планет. Движущей силой этого процесса является гравитационная неустойчивость, приводящая к скучиванию вещества. Едва заметные неоднородности оставались еще с момента распада инфлатона, но пока во Вселенной доминировало излучение, оно мешало развитию неустойчивости.

Теперь основную роль начинает играть темная материя. Под действием собственной гравитации области повышенной плотности останавливаются в своем расширении и начинают сжиматься, в результате чего из темной материи образуются гравитационносвязанные системы, называемые гало. В гравитационном поле Вселенной образуются «ямы», в которые устремляется обычное вещество. Накапливаясь внутри гало, оно формирует галактики и их скопления. Этот процесс образования структур начался более 10 миллиардов лет назад и шел по нарастающей, пока не наступил последний перелом в эволюции Вселенной. Через 7 миллиардов лет (это примерно половина нынешнего возраста Вселенной) плотность вещества, которая продолжала снижаться из-за космологического расширения, стала меньше плотности темной энергии. Тем самым завершилась эпоха доминирования вещества, и теперь темная энергия контролирует эволюцию Вселенной. Какова бы ни была ее физическая природа, проявляется она в том, что космологическое расширение вновь, как в эпоху инфляции, начинает ускоряться, только на этот раз очень медленно. Но даже этого достаточно, чтобы затормозить формирование структур, а в будущем оно должно вовсе прекратиться: любые недостаточно плотные образования будут рассеиваться ускоряющимся расширением Вселенной. Временное «окно», в котором работает гравитационная неустойчивость и возникают галактики, захлопнется уже через десяток миллиардов лет. Дальнейшая эволюция Вселенной зависит от природы темной энергии. Если это космологическая постоянная, то ускоренное расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Если же темная энергия — это сверхслабое скалярное поле, то после того как оно достигнет состояния равновесия, расширение Вселенной станет замедляться, а возможно сменится сжатием. Пока физическая природа темной энергии неизвестна, все это не более чем умозрительные гипотезы. Таким образом, с определенностью сказать можно только одно: ускоренное расширение Вселенной будет продолжаться еще несколько десятков миллиардов лет. За это время наш космический дом — галактика Млечный Путь — сольется со своей соседкой — Туманностью Андромеды (и большинством галактик-спутников меньшей массы, входящих в состав Местной Группы). Все прочие галактики улетят на большие расстояния, так что многие из них нельзя будет увидеть даже в самый мощный телескоп. Что касается реликтового излучения, которое приносит нам так много важнейшей информации о структуре Вселенной, то его температура упадет почти до нуля, и этот источник информации будет потерян. Человечество останется Робинзоном на острове с эфемерной перспективой обзавестись хотя бы Пятницей.

Увидеть темную материю нельзя, но по косвенным признакам можно узнать ее распределение на разных расстояниях. В дальнейшем по таким срезам восстанавливается трехмерная карта темной материи. Фото: NASA, ESA, R. MASSEY (CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY)

Крупномасштабная структура Вселенной

У космологов имеются два основных источника знаний о крупномасштабной структуре Вселенной. Прежде всего это распределение в окружающем нас пространстве светящейся материи, то есть галактик. Трехмерная карта показывает, в какие структуры — группы, скопления, сверхскопления — объединяются галактики и каковы характерные размеры, формы и численность этих образований. Тем самым становится понятно, как распределено вещество в современной Вселенной.

Другим источником информации служит распределение интенсивности реликтового излучения по небесной сфере. Карта неба в микроволновом диапазоне несет информацию о распределении неоднородностей плотности в ранней Вселенной, когда ее возраст составлял около 300 тысяч лет — именно тогда вещество стало прозрачным для излучения. Угловые расстояния между пятнами на микроволновой карте говорят о размерах неоднородностей в то время, а перепады яркости (они, кстати, очень маленькие, порядка сотой доли процента) указывают на степень уплотнения зародышей будущих скоплений галактик. Тем самым у нас есть как бы два временных среза: структура Вселенной в моменты через 300 тысяч и 14 миллиардов лет после Большого взрыва .

Теория говорит о том, что характеристики наблюдаемых структур сильно зависят от того, какая часть материи во Вселенной приходится на вещество (обычное и темное). Расчеты, основанные на наблюдательных данных, показывают, что его доля составляет сегодня около 30% (из которых лишь 5% приходится на обычное вещество, состоящее из атомов). А значит, остальные 70% — это материя, не входящая ни в какие структуры, то есть темная энергия. Этот аргумент не столь прозрачен, поскольку за ним стоят сложные расчеты, описывающие образования структур во Вселенной. Тем не менее он действительно более сильный. Это можно проиллюстрировать такой аналогией. Представьте, что внеземная цивилизация стремится обнаружить разумную жизнь на Земле. Одна группа исследователей заметила идущее от нашей планеты мощное радиоизлучение, которое периодически изменяет частоту и интенсивность, и объясняет это работой электронного оборудования. Другая группа послала к Земле зонд и сфотографировала квадраты полей, линии дорог, узлы городов. Первый аргумент, конечно, проще, но второй — убедительнее.

Разные срезы относятся к разным моментам в прошлом. Поэтому данная карта является пространственновременной и отражает эволюцию распределения материи. Фото: NASA, ESA, R. MASSEY (CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY)

Продолжая эту аналогию, можно сказать, что еще более наглядным свидетельством разумной жизни стало бы наблюдение за формированием перечисленных структур. Конечно, человеку пока не под силу в реальном времени наблюдать, как формируются скопления галактик. Тем не менее можно определить, как менялось их число по ходу эволюции Вселенной. Дело в том, что в силу конечности скорости света наблюдение объектов на больших расстояниях эквивалентно заглядыванию в прошлое.

Темп образования галактик и их скоплений определяется скоростью роста возмущений плотности, которая, в свою очередь, зависит от параметров космологической модели, в частности от соотношения вещества и темной энергии. Во Вселенной с большой долей темной энергии возмущения растут медленно, а значит, сегодня скоплений галактик должно быть ненамного больше, чем в прошлом, и с расстоянием их число будет убывать медленно. Напротив, во Вселенной без темной энергии количество скоплений довольно быстро сокращается с углублением в прошлое. Выяснив из наблюдений темп появления новых скоплений галактик, можно получить независимую оценку плотности темной энергии.

Есть и другие независимые наблюдательные аргументы, подтверждающие существование однородной среды, которая оказывает определяющее влияние на строение и эволюцию Вселенной. Можно сказать, что утверждение о существовании темной энергии стало итогом развития всей наблюдательной космологии ХХ века.

Вакуум и другие модели

Если в существовании темной энергии большинство космологов уже не сомневаются, то вот относительно ее природы ясности пока нет. Впрочем, физики не первый раз попадают в такое положение. Многие новые теории начинаются с феноменологии, то есть формального математического описания того или иного эффекта, а интуитивно понятные объяснения появляются намного позже. На сегодня, описывая физические свойства темной энергии, космологи произносят слова, которые для непосвященного больше похожи на заклинание: это среда, давление которой равно плотности энергии по величине, но противоположно по знаку. Если это странное соотношение подставить в уравнение Эйнштейна из общей теории относительности, то окажется, что такая среда гравитационно отталкивается от самой себя и, как следствие, ускоренно расширяется и ни за что не соберется ни в какие сгустки.

Нельзя сказать, что мы часто имеем дело с подобной материей. Однако именно так уже на протяжении многих лет физики описывают вакуум. По современным представлениям, элементарные частицы существуют не в пустом пространстве, а в особой среде — физическом вакууме, который как раз и определяет их свойства. Эта среда может находиться в различных состояниях, отличающихся плотностью запасенной энергии, и в разных видах вакуума элементарные частицы ведут себя по-разному.

Наш обычный вакуум обладает наименьшей энергией. Экспериментально обнаружено существование неустойчивого, более энергичного вакуума, который соответствует так называемому электрослабому взаимодействию. Он начинает проявляться при энергиях частиц свыше 100 гигаэлектронвольт — это всего на порядок ниже предела возможностей современных ускорителей. Еще более энергичные виды вакуума предсказаны теоретически. Можно предположить, что наш обычный вакуум обладает не нулевой плотностью энергии, а как раз такой, которая дает нужное значение лямбда-члена в уравнении Эйнштейна.

Однако эта красивая идея, состоящая в том, чтобы приписать темную энергию вакууму, не вызывает восторга у исследователей, работающих на стыке физики элементарных частиц и космологии. Дело в том, что такой разновидности вакуума должна соответствовать энергия частиц всего около тысячной доли электронвольта. Но этот энергетический диапазон, лежащий на границе между инфракрасным и радиоизлучением, уже давно вдоль и поперек изучен физиками, и ничего аномального там не обнаружено.

Поэтому исследователи склоняются к тому, что темная энергия — это проявление нового и пока не обнаруженного в лабораторных условиях сверхслабого поля. Эта идея аналогична той, что лежит в основе современной инфляционной космологии. Там тоже сверхбыстрое расширение молодой Вселенной происходит под действием так называемого скалярного поля, только его плотность энергии гораздо выше той, что ответственна за нынешнее неспешное ускорение в расширении Вселенной. Можно предположить, что поле, являющееся носителем темной энергии, осталось как реликт Большого взрыва и долгое время находилось в состоянии «спячки», пока длилось доминирование сначала излучения, а потом темной материи.

Скопление галактик Cl 0024+17 действует как гравитационная линза. Слева: скопление окружено темным кольцом, в котором ослаблен свет далеких галактик. Справа: ближе к ядру скопления видно, как изображения далеких галактик растягиваются в дуги. По таким эффектам можно оценить массу скопления вместе с входящей в него темной материей. Фото: NASA, ESA, M.J. JEE (JOHN HOPKINS UNIVERSITY)

Отрицательное давление и гравитационное отталкивание

Описывая темную энергию, космологи считают, что ее главное свойство — отрицательное давление. Оно приводит к появлению отталкивающих гравитационных сил, о которых неспециалисты иногда говорят как об антигравитации. В этом утверждении содержатся сразу два парадокса. Разберем их последовательно. Как давление может быть отрицательным? Давление обычного вещества, как известно, связано с движением молекул. Ударясь о стенку сосуда, молекулы газа передают ей свой импульс, отталкивают ее, давят на нее. Свободные частицы не могут создать отрицательное давление, не могут «тянуть одеяло на себя», но в твердом теле подобное вполне возможно. Неплохой аналогией отрицательного давления темной энергии служит оболочка воздушного шарика. Каждый ее квадратный сантиметр растянут и стремится сжаться. Появись где-нибудь в оболочке разрыв, она немедленно стянулась бы в маленькую резиновую тряпочку. Но пока разрыва нет, отрицательное натяжение равномерно распределено по всей поверхности. Причем если шарик надувать, резина будет становиться тоньше, а запасенная в ее натяжении энергия будет расти. Сходным образом ведет себя при расширении Вселенной плотность вещества и темной энергии. Почему отрицательное давление ускоряет расширение? Казалось бы, под действием отрицательного давления темной энергии Вселенная должна сжиматься или уж, по крайней мере, замедлять свое расширение, начавшееся в момент Большого взрыва. Но все обстоит как раз наоборот, потому что отрицательное давление темной энергии слишком... велико. Дело в том, что согласно общей теории относительности гравитация зависит не только от массы (точнее плотности энергии), но также и от давления. Чем больше давление, тем сильнее гравитация. А чем больше отрицательное давление, тем она слабее! Правда, давления, достижимые в лабораториях и даже в центре Земли и Солнца, слишком малы, чтобы их влияние на гравитацию можно было заметить. Но вот отрицательное давление темной энергии, наоборот, столь велико, что пересиливает притяжение и ее собственной массы, и массы всего остального вещества. Получается, что массивная субстанция с очень сильным отрицательным давлением парадоксальным образом не сжимается, а наоборот, распухает под действием собственной гравитации. Представьте себе тоталитарное государство, которое, стремясь обеспечить свою безопасность, зажимает свободу до такой степени, что граждане массово бегут из страны, бунтуют и в конце концов разрушают само государство. Почему чрезмерные усилия по укреплению государства оборачиваются его разрушением? Таковы свойства людей — они сопротивляются подавлению. Почему сильнейшее отрицательное давление вместо сжатия приводит к расширению? Таковы свойства гравитации, выраженные уравнением Эйнштейна. Конечно, аналогия — это не объяснение, но она помогает «уложить в голове» парадоксы темной энергии.

Как взвесить структуру?

Темная энергия — важнейшее свидетельство существования явлений, которые не описываются современной физикой. Поэтому детальное изучение ее свойств — важнейшая задача наблюдательной космологии. Чтобы выяснить физическую природу темной энергии, необходимо в первую очередь максимально точно исследовать, как менялся в прошлом режим расширения Вселенной. Можно пытаться прямо измерить зависимость темпа расширения от расстояния. Однако из-за отсутствия в астрономии надежных методов определения внегалактических расстояний достичь на этом пути необходимой точности практически невозможно. Но есть другие, более перспективные способы измерения темной энергии, которые являются логическим развитием структурного аргумента в пользу ее существования.

Пирамида материи во Вселенной по современным представлениям. Фото:

Как уже отмечалось, темп образования структур очень сильно зависит от плотности темной энергии. Сама она не может скучиваться и создавать структуры и препятствует гравитационному скучиванию темной и обычной материи. Кстати, поэтому в нашу эпоху те комки вещества, которые еще не начали сжиматься, постепенно «растворяются» в море темной энергии, переставая «чувствовать» взаимное притяжение. Человечество, таким образом, является свидетелем максимального в истории Вселенной темпа образования структур. В дальнейшем он будет только уменьшаться.

Чтобы определить, как менялась со временем плотность темной энергии, нужно научиться «взвешивать» структуру Вселенной — галактики и их скопления — на разных красных смещениях. Есть много способов это сделать, ведь объекты измерения — галактики — хорошо изучены и видны даже на больших расстояниях. Наиболее прямолинейный подход состоит в тщательном подсчете галактик и их структур по упоминавшейся трехмерной карте пространственного распределения галактик. В другом методе масса структуры оценивается по создаваемому ею неоднородному гравитационному полю. Проходя через структуру, свет отклоняется ее гравитацией, и в результате видимые нами изображения далеких галактик деформируются. Этот эффект называется гравитационным линзированием. Измеряя возникающие искажения, можно определить (взвесить) структуру на пути следования света. Этим методом уже сделаны первые успешные наблюдения, а на будущее запланированы космические эксперименты — ведь надо достичь максимальной точности измерения.

Итак, мы живем в мире, динамика расширения которого управляется неизвестной нам формой материи. А единственно достоверное знание о ней, помимо факта ее существования, — это уравнение состояния вакуумоподобного типа, та самая своеобразная связь между плотностью энергии и давлением. Пока нам неизвестно, меняется ли характер этой связи со временем, и если да, то как. А значит, все рассуждения о будущем Вселенной, по сути, являются спекулятивными, основанными в значительной мере на эстетических воззрениях их авторов. Но мы вступили в эру точной космологии, основанной на высокотехнологичных инструментах для наблюдения и развитых статистических методах обработки данных. Если астрономия будет и дальше развиваться такими же темпами, как сегодня, загадка темной энергии будет разгадана уже нынешним поколением исследователей.

Владимир Лукаш , Елена Михеева

Средиземноморский треугольник

Вид на город Корлеоне

Сицилия — «авианосец», бросивший якорь в самом центре Средиземноморья, с которого удобно стартовать в любую точку этой колыбели западной цивилизации. До Испании от Сицилии примерно столько же, сколько до Стамбула, а до Африки хоть и подальше, чем до лежащего в трех километрах итальянского «сапожка», но тоже недалеко. Кроме того, можно «улететь» еще и в глубину истории острова: от Архимеда до Гарибальди, а при желании — проложить маршрут по пространству мировой литературы: от «Одиссеи» Гомера до «Крестного отца» Марио Пьюзо.

Аэропорт «Фальконе и Борселлино» носит имя двух судей, погибших в борьбе с коза ностра. Так с первой минуты пребывания на острове «мафиозная тема» заявляет о себе. Сицилийцы терпеть не могут говорить о ней. Одни по многовековой привычке соблюдают обет молчания — омерту, другие из патриотизма: «Зачем чернить доброе имя острова?» Но многих просто раздражает то, что иностранцы, уверовав в кинолитературные клише, не собираются вникать в суть проблемы, а хотят лишь пощекотать себе нервы разговорами об «ужасах мафии».

Таксист, везущий вас из аэропорта в Палермо, ни за что не скажет, что означает красная стела у автострады. Здесь, около городка Капачи, 23 марта 1992 был убит Джованни Фальконе. Под полотно суперсовременного скоростного шоссе «специалисты» мафии заложили 320 килограммов взрывчатки: вместе с судьей погибли жена и трое телохранителей. Стела мелькнула и осталась позади — сама мысль о смерти кажется неуместной в окружающем вас раю: величественные горы, цветы, апельсиновые рощи, сбегающие к морю. Как повезло Сицилии с природой! Весна, «примавера сичилиана», лучшее время года на острове, целиком захватывает все мысли и чувства.

Точка отправления. Палермо

Палермо надвигается, как угроза, въезжать в духоту и серость городских окраин не хочется. Хаос уличного движения потрясает даже привыкших к московскому беспределу. Сразу понимаешь, что сицилийцы живут по своим законам. Не столь важен светофор, как обмен взглядами участников движения: если пешеход понял, что автомобиль поедет, то он остановится, а если пешеход настроен идти, то водителю лучше притормозить. Парадокс, но при таком постоянном «поединке воль» нет ощущения агрессии — во всяком случае, мысль о том, что если что не так, то тебя огреют по голове монтировкой, в эту самую голову не приходит.

Палермо — город, где, несмотря на прямые, как стрела, проспекты, в первую очередь в глаза бросаются экзотические черты. В самом его сердце — огромный рынок, окруженный трущобами. Во время Второй мировой войны центр столицы Сицилии сильно разрушили англо-американские бомбардировки, и в развалинах поселилась беднота, кое-как подлатавшая дома. В последние годы активно ведется реконструкция исторических кварталов, но «экзотики разрухи» еще хватает.

В архитектуре Палермо перемешались все стили, отражая запутанную и богатую историю города. Это единственное в мире место, где отметились все основные цивилизации Средиземноморья — от финикийцев и греков до арабов и норманнов. А визитной карточкой города можно считать христианские церкви, увенчанные красными «мавританскими» куполами, напоминающими мечети. Такова знаменитая Сан Джованни деи Эремити, такова Сан Катальдо. В Западной Европе подобное «исламское дежавю» испытываешь разве что в испанской Андалузии. Удивляться нечему — Сицилия два века была мусульманской.

В архитектуре Палермо перемешались все стили. Христианская церковь Сан Катальдо напоминает мусульманскую мечеть

Флэшбэк 1. Предательство

17 июня 827 года эмир Кайруана (современный Тунис ), стоя на берегу, наблюдал за высадкой своей армии на землю доселе неприступной для вои нов ислама Сицилии. Византийских кораблей он не опасался: на остров арабов пригласил бывший командующий флотом в здешних водах Евфимий. Его мятеж против Константинополя дал кайруанским Аглабидам ключ к твердыне византийцев в Средиземном море. Эмир презирал предателя и клятву о помощи неверному считал уловкой, угодной Аллаху. Через год арабы зарезали неудачливого кандидата на восточноримский трон и шаг за шагом стали продвигаться в глубину Сицилии. В 831 году они взяли Палермо и сделали его столицей острова. Арабы принесли сицилийцам апельсины, алгебру, бумагу и многое другое. Спустя 100 лет пали последние очаги сопротивления христиан. Палермо со 100 000 жителей и 300 мечетями стал четвертым по величине городом Средиземноморья после Константинополя, Каира и Кордовы.

Лучше всего понимаешь важность сарацинской страницы истории Сицилии, сидя за столиком ресторана. Местная кухня очень острая и очень сладкая. Перец и сахар — арабский подарок острову. Так же как и закуски из баклажанов, без которых невозможно представить сицилийское застолье. Особенно советую попробовать капонату — рагу из баклажанов, оливок и каперсов.

Как никакой другой город Палермо дает представление о смешении культур на острове. Недаром его называют сицилийским Нью-Йорком . Вглядываясь в лица горожан, видишь, как причудливо перемешались «аборигены» и волны переселенцев и завоевателей. В старом квартале все названия улиц даны на итальянском, идише и арабском. Совершенно органично Восток в облике города сливается с Западом, опровергая слова Киплинга о том, что им не сойтись никогда. На античной колонне, встроенной в парадный портик готического собора на главной площади, высечена надпись арабской вязью, славящая Аллаха. Даже при многовековом господстве на острове испанской инквизиции никому не пришло в голову ее сбивать.

Священник на Сицилии до сих пор играет роль учителя и советчика. Набожность островитян, особенно среднего и старшего поколения, не показная, а вполне искренняя

Однако сомнений в том, что Сицилия сейчас принадлежит западному католическому миру, нет. В сквериках стоят памятники Франциску Ассизскому, сильно смахивающему на актера Шона Коннери в роли монаха Вильгельма из фильма «Имя Розы». Как когда-то типовой бронзовый Ленин в СССР, такой Франциск-Коннери имеется в любом сицилийском городке. Да и в целом, несмотря на отдельные сарацинско-византийские черты, архитектурный облик Палермо определяет все же продиктованный в XVII веке папским Римом барочный стиль.

Особенно хороши эти причудливые, щедро украшенные скульптурой дворцы и церкви ночью. Искусно подсвеченные на фоне сине-черного южного неба, они отражаются в отполированных пешеходами плитах палермских мостовых из вулканической лавы. В таких эффектных декорациях органично смотрится бурная ночная жизнь Палермо. У статуи Богоматери на площади перед церковью Сан Доменико «снимают» клиентов проститутки, а на рынке Вуччериа дерутся сдерживавшиеся весь рабочий день конкуренты-торговцы. Крики женщин, разодранные рубахи, кровь: сицилийская страсть бьет ключом.

Современные сицилийцы ничуть не менее интересны, чем творения их давних предков. Любуешься палермским собором — и вдруг сзади раздается стук «деревянных» шагов по мостовой. Какой-то толстяк ведет по улице метровую куклу-марионетку рыцаря, собирая вокруг толпу детей. Так мы познакомились с потомственным кукольником в пятом поколении Винченцо Ардженто.

Сицилийский театр марионеток — потрясающий пример взаимовлияния «ученой» и народной культур. В XVI веке великий итальянский поэт Ариосто высоким слогом рассказал историю рыцаря Орландо, «подслушанную» им у народных певцов-сказителей. Три века спустя наследники этих бардов, бродячие сицилийские кукольники, переложили «Неистового Роланда» Ариосто на язык народного театра марионеток. Роланд-Орландо вернулся из аристократических гостиных на площадь и стал главной звездой Opera dei Pupi — «Кукольной оперы», своеобразной «мыльной оперы» дотелевизионной эры.

«Мой прадед рассказывал историю Орландо за 394 представления — и зрители не уставали. Отец сократил ее в десять раз, а я втиснул всего в полтора часа», — сетует Винченцо, не выпуская из рук марионетку, которая словно сама собой танцует у его ног. Сегодня Opera dei Pupi проиграла битву современным телесериалам и выживает только за счет интереса к ней детей и туристов. Но пока творят такие люди, как Винченцо, феерический мир этого театра не умрет. «Я даже не помню, когда я начал делать куклы — кажется, я их делал всегда. Мои дети тоже выросли в театре: это наша жизнь».

Открывается занавес, и маленький, человек на 50, театрик каким-то волшебным образом раздвигается до размеров безграничной вселенной сказки. Сияют доспехи рыцарей-паладинов, без страха и упрека вступающих в битву с сарацинами, драконами и самим чертом. Звенят мечи, падают отрубленные головы, прекрасная принцесса бросается на

шею герою-победителю Орландо, королевский шут сыплет остротами. В финале Винченцо своими невероятно сильными руками кукольника подхватывает мальчика из первого ряда и ставит его на сцену рядом с Орландо. В глазах у ребенка светятся такие восторг и гордость, что я понимаю, как рождается знаменитая сицилийская верность традициям.

Великая Греция

Традиции эти уходят в глубокую древность. Стоит отъехать от Палермо на 80 километров в Сегесту, как попадаешь уже даже не в Средневековье с рыцарями и сарацинами, а в Античность. Храм в Сегесте начали строить в 426 году до н. э. афинские архитекторы, так что он почти ровесник знаменитому Парфенон у.

Флэшбэк 2. Обман