Как там у вас, на Бета-Лире?

Фиалков Юрий Яковлевич

Но существуют ли они вообще — антипланеты? И антизвезды? Антигалактики? И как, рассматривая в телескоп какое-либо небесное тело или прощупывая его с помощью какого-либо другого прибора из числа тех, которыми так богата современная астрономия, определить, состоит это тело из обычного вещества или из «анти»?

О существовании любого объекта, в том числе и небесного, мы узнаем по тем квантам излучения, которое это тело нам посылает. Излучение может быть как собственным (Солнце), так и отраженным (Луна). Вовсе не обязательно, чтобы излучение было «видимым», то есть излученным с длинной волны, которая воспринимается человеческим глазом. Это могут быть и радиоволны, и рентгеновское излучение, и гамма-лучи. Не буду заводить читателя в дебри

физики. Может быть, лучше просто привести цитату известного шведского ученого, члена АН СССР Г. Альвена, много занимающегося проблемой антивещества: «Если в пустом пространстве имеются две звезды, причем одна из них состоит из обычного вещества, а другая — из антивещества, то мы не можем никаким образом отличить их друг от друга по испускаемому ими излучению». Сказано кратко, но весьма определенно. Неожиданно? После того, что мы узнали о тождественности свойств обычной материи и антиматерии, вряд ли неожиданно.

Одно уточнение: под словами «никаким образом» Альвен понимает, разумеется, методы изучения звезд (как, впрочем, и других объектов) на расстоянии. Подлетев же к какой-либо неизвестной планете, космонавты смогут очень просто разобраться в том, состоит ли планета из «нашего» вещества или из антиматерии. Для этого будет достаточно, находясь на круговой орбите, бросить вниз какой-нибудь ненужный предмет, скажем, пустой пакет из-под молока. Сильнейший взрыв при соприкосновении пакета с атмосферой, а в случае отсутствия таковой с поверхностью планеты будет означать одно: от этой планеты надо держаться подальше.

Но, может быть, я напрасно напускаю страху? Может быть, антивещества во Вселенной вообще нет? Что известно по этому поводу науке?

Сначала о наших окрестностях — о Солнечной системе. Луна, конечно, состоит из обычного вещества. Сегодня, после того как на ней побывали десятки аппаратов и экспедиции, это можно утверждать со стопроцентной определенностью. С такой же уверенностью мы можем говорить об «обычности» Венеры. Доброжелательное отношение нашей планетной соседки к советским аппаратам, пославшим нам снимки венерианских ландшафтов, тому достаточно яркое подтверждение. Из обычного вещества, вне всякого сомнения, состоят Венера и Марс, иначе при падении на них космических аппаратов (которые имели солидный вес в несколько десятков килограммов) наблюдались бы такие мощные взрывы, что их без труда можно было бы обнаружить в телескоп.

Солнце тоже состоит из обычного вещества. Помимо квантов различного рода излучений, Солнце выбрасывает также и материальные частицы. Это они, попадая в атмосферу, вызывают полярные сияния. Так вот, будь эти частицы из антивещества, полярные сияния имели бы такую яркость, которая затмила бы и полуденное Солнце.

Легко догадаться, что, будь Меркурий образован из антивещества, столкновение с ним «обычных» частиц солнечного излучения вызывало бы излучение такой 110 интенсивности, что эта планета выглядела бы на небосклоне не крохотной звездочкой, а яркой пылающей луной.

Итак, можно утверждать, что наше светило и ближайшие планеты от Меркурия до Марса включительно состоят из вещества того же сорта, что и земное. Относительно остальных планет — Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна и Плутона — пока что ничего категорично сказать нельзя. Но поскольку астрономы убеждены, что все планеты образовались одновременно и из одного «строительного материала», то с большой долей вероятности можно утверждать, что вся Солнечная система состоит из «обычного» вещества.

Это обстоятельство придает вопросу, существует ли антивещество вообще, четкую интонацию сомнения. Если уж во всей громадной Солнечной системе не сыскать антивещества, то какие основания надеяться, что в других областях Вселенной будет это антивещество? Сам же, дескать, говорил, что законы универсальны для всех областей Вселенной!

Конечно, сегодня отвечать на заданный вопрос с какой-либо категоричностью невозможно. Можно лишь предполагать.

До сих пор науке еще не приходилось сталкиваться с нарушением принципа симметрии. Если этот принцип распространяется на всю Вселенную в целом, то следует считать, что половина материи Вселенной — это антивещество. Вопрос только в том, рассеяно ли антивещество более или менее равномерно во Вселенной (скажем, так: одна галактика — из обычного вещества, другая — из антиматерии) или все обычное вещество сосредоточено в одной области Вселенной, а все антивещество — в другой. Если верно первое предположение, то у человечества имеется надежда обнаружить при будущих межпланетных путешествиях «антимир». Если же справедливо второе, то надежд на открытие «антимира», боюсь, мало: «та» часть Вселенной от нас так невообразимо (очень точное в данном случае определение!) далека, и надеяться на то, что человек туда проникнет, трудно.

Что ж, смиримся с тем, что «антимир» не только не удастся «пощупать», но даже с тем, что пока мало надежды узнать, существует ли он вообще. Но нельзя ли создать «антимир» на Земле? Разумеется, никто не ставит этот вопрос в такой плоскости, что физики должны приступить к производству тонн антиводорода и антикислорода. Да и где их хранить, эти килограммы? Но ведь и отдельные атомы антиэлементов получить — и это было бы интересно!

Армия водородов

«Армия» здесь, конечно, явная гипербола. Впрочем, назвав это содружество «ротой», мы тоже впали бы в преувеличение. И вообще, что такое водород во множественном числе?

Водород… Первый элемент периодической системы. Ядро — один-единственный протон, на орбите — один-единственный электрон. Просто, очень просто. Настолько просто, что эту простейшую систему протон — электрон так и называют — ПРОТИЙ («простейший»). Заметьте: протий, а не водород. Потому что элемент, в ядре атома которого, помимо протона, имеется еще один нейтрон, — это тоже водород, но, чтобы как-то различать эти изотопы, такой элемент называется ДЕЙТЕРИЕМ. А во второй главе шла речь еще об одном изотопе водорода, у которого на один протон приходится два нейтрона и который называется ТРИТИЕМ.

Три — числительное, которое, безусловно, дает право применять к слову «водород» множественное число, но это, конечно, никак не армия, это даже не отделение. Но ведь и это еще не рассказ, а только присказка.

Давно миновали в физике, можно сказать, патриархальные времена, когда были известны только три элементарные частицы — электрон, протон и нейтрон. А сейчас… Позвольте, впрочем, привести цитату не из научного журнала, где на целую статью приходится всего три слова: «известно» и «как очевидно», все же остальное — формулы, а из научно-популярного журнала «Наука и жизнь» (за 1974 год): «Интересна следующая особенность каонных реакций. Когда каон сталкивается с ядром, он иногда превращает нейтрон в нейтральный лямбда-гиперон, образуя так называемое гиперядро».

Многое понятно? Не думаю.

Сегодня известно уже такое обширное число различных элементарных частиц, что физики пытаются создать периодическую систему элементарных частиц, без которой разбираться во всем этом изобилии становится трудно. Можете не беспокоиться — я не собираюсь перечислять все эти частицы. Упомяну лишь некоторые из них (предупреждаю: читатель будет иметь случай поупражняться в греческом алфавите!).

Известно большое число элементарных частиц, которые объединяются одним термином — мезон (слово «мезо» означает «между»). По массе мезоны превышают электрон, но уступают протону. Например, пи-мезон в девять раз легче протона, мю-мезон легче протона в семь раз, а ка-мезон — вдвое. Физики придумали этим мезонам очень благозвучные имена: пион, мюон и каон (есть и д’Артаньян — гиперон!). Известны положительные и отрицательные (не литературные персонажи, а частицы) мезоны.