Этот вывод, по-видимому, зачеркивает все варианты теории электрослабого взаимодействия, которые предсказывают образование монополей: в этой теории они получаются слишком легкими. Каскадный механизм «тушения» магнитного поля нейтронных звезд не вступает в действие только в том случае, если массы монополей так велики, что энергии падающей на звезду первичной частицы не хватает для их множественного образования. Поэтому-то физики и считают, что, если монополи и существуют в природе, они должны быть чрезвычайно тяжелыми, о чем и говорит теория «великого объединения». Вот только число их согласно расчетам оказывается на много порядков больше, чем это нужно для объяснения астрофизических данных. Иными словами, эксперимент и теория пока согласуются плохо.

Однако неустранимого противоречия здесь все же нет. Ведь наши сведения об условиях, при которых протекали процессы в первые мгновения жизни Вселенной, еще весьма приблизительны. Некоторые физики доказывают, что условия в то время были таковы, что монополи стремились объединиться в группы, а это резко убыстряло процесс их аннигиляции и тем самым уменьшало их число. Есть и более радикальная идея: Биг Бэнгу предшествовала еще одна стадия развития Вселенной, в ходе которой сверхтяжелые монополи рассеялись по необозримо огромной области быстро раздувавшегося пространства. Биг Бэнг — это «взрывное нагревание» образовавшегося и уже медленнее расширяющегося мира. На этой стадии, как следует из расчетов, могли рождаться только умеренно тяжелые частицы.

Какой бы логически стройной и изящной ни была теория, ее следствия непременно должны быть подтверждены наблюдением или экспериментом. Иначе она останется гипотезой. Идея монополей возникла более полувека назад. Это очень большой срок для научной гипотезы. Обычно за такой срок гипотеза либо отбрасывается, либо подтверждается. Монополь — редкое исключение, он по-прежнему загадка. И вместе с тем это ключ к целому клубку проблем, связывающих два полюса наших знаний — физику элементарных частиц и космологию. Поэтому, несмотря на все трудности с экспериментами, интерес физиков к этой удивительной частице не только не ослабевает, а, наоборот, усиливается, тем более что теоретики открывают у монополя все новые и неожиданные свойства.

Недавно, например, было установлено, что монополь может служить эффективным ускорителем радиоактивного распада протонов. Согласно теории «великого объединения» протон — хотя и распадающаяся, но долгоживущая частица. Как мы уже говорили, живет он немыслимо долго: 10³²—10³³ лет. Но вот если рядом находится монополь, то протон мгновенно распадается на позитрон и мезоны, один или несколько. И что интересно, после этого «убийства» опять остается монополь, готовый к уничтожению следующего протона, и так далее. Точь-в-точь хорошо известный всем химикам катализ! Монополи разрушают окружающее их вещество. Такой вывод недавно был сделан теоретиками Института ядерных исследований из подмосковного научного городка Троицка.

При взаимодействии протона с монополем образуется необычная по своим свойствам неустойчивая система, распадающаяся на компоненты, среди которых есть монополь (магнитный заряд сохраняется!), но уже нет протона. Это уникальная реакция, подобных мы не знаем. Путь монополя в веществе должен быть отмечен цепочкой «протонных катастроф». Это подсказывает физикам новые подходы к поиску магнитных частиц. Трясти дерево в ожидании банана никто не собирается.

Можно усмотреть и более важное следствие протон-монопольного катализа. При распаде протона каждый раз выделяется значительная энергия, поэтому, будь в нашем распоряжении килограмм монополей (сегодня это, конечно, звучит сверхфантастично), физикам удалось бы удовлетворить все энергетические потребности человечества. Энергию можно было бы извлекать из любого вещества. Достаточно прикоснуться к нему монополем. Вот был бы действительно неисчерпаемый, бесконечный источник энергии. Космическим кораблям, а может, даже и самолетам, не пришлось бы брать с собой горючего. Звездолеты питались бы собираемой при полете космической пылью, а самолеты — просто воздухом! И никаких радиоактивных отходов, так как мезоны почти мгновенно бы распадались, а образующиеся в реакциях позитроны тут же аннигилировали в стенках реактора. Возникающее гамма-излучение нетрудно задержать поглощающими экранами. Чистая и безопасная атомная энергия!

Монополи можно было бы хранить в «магнитных бутылках» — специальных ловушках, магнитное поле которых действительно имеет форму бутылки и предохраняет содержащиеся в ней частицы от соприкосновения со стенками.

Пока это — только мечта. Но если законы природы ей не противоречат, рано или поздно наука ее осуществит.

Правда, есть и пугающий аспект проблемы: что произойдет, если хотя бы один монополь ускользнет из «бутылки»? Неуправляемый распад планеты? Загнать монополи обратно в «бутылку» потруднее, чем джинна в кувшин. Впрочем, надо сначала их найти...

Вот куда заводит, казалось бы, чисто теоретический вопрос о симметрии электричества и магнетизма! В физике всегда так: даже самые абстрактные проблемы рано, или поздно находят практическое применение. И в каждом таком приложении есть как положительные, так и отрицательные стороны. Такова диалектика природы и научного знания, диалектика жизни.

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ,

посвященная движению со сверхсветовой скоростью, которое происходит в фантастическом мире, где будущее перемешивается с прошлым и можно встретить еще не родившихся потомков и давно умерших предков. Читатель знакомится со сверхбыстрыми тахионами, у которых по сравнению с обычными частицами все шиворот-навыворот

Один из основных постулатов физики утверждает, что в природе существует максимальная скорость. Это скорость света в пустоте — около 300 тысяч километров в секунду. Считается, что ни одно тело не может двигаться быстрее. Безмассовые частицы — фотоны, нейтрино и спрятавшиеся в недрах других частиц глюоны — перемещаются в пространстве с максимальной скоростью. Все другие частицы и тела движутся медленно. Почему? Что им мешает? Ведь скорость света, мгновенная по сравнению с житейскими нашими скоростями, оказывается весьма скромной при переходе к космическим масштабам. Даже с аппаратами, исследующими ближайшие к нам планеты Солнечной системы, обмен сигналами происходит уже с весьма заметным запаздыванием. Может, в природе все-таки существуют частицы, движущиеся быстрее света, а мы их просто еще не обнаружили? Допущение с научной точки зрения не столь уж крамольное. А если не обнаружили, то где следует их искать и какими свойствами может обладать «сверхсветовое вещество»?

Вопрос о сверхсветовых скоростях — один из спорных пунктов современной физики. Хотя большинство ученых считает, что в природе таких скоростей нет, это мнение не имеет под собой безусловных оснований. Вопрос продолжает беспокоить физиков. В самых серьезных и респектабельных физических журналах время от времени появляются статьи, которые еще и еще раз, с новых точек зрения, анализируют следствия сверхсветовой гипотезы. Число посвященных ей работ—книг, статей, докладов на конференциях — давно перевалило за тысячу.

Все гипотетические тела, движущиеся со сверхсветовыми скоростями, независимо от их массы, размеров и других свойств, принято называть тахионами. Как и многие другие названия в физике, этот термин восходит к греческому корню: слово «тахис» означает «быстрый», «стремительный». Чтобы понять трудности, к которым приводит гипотеза о существовании в природе таких физических объектов, давайте сначала познакомимся со свойствами, которыми они теоретически должны обладать.

Хорошо известно, что масса тела зависит от его скорости: чем быстрее оно движется, тем оно тяжелее. При небольших скоростях увеличение массы незаметно. Но если тело разгоняется так, что его скорость становится близкой к световой, тогда масса увеличивается многократно. В современных больших ускорителях масса электрона возрастает в миллионы и даже миллиарды раз. Электрон становится тяжелее протона. Но чем больше масса тела, тем труднее его ускорять: требуется все больше и больше энергии. Чтобы разогнать одну частицу до скорости света, пришлось бы затратить бесконечное количество энергии — энергию всей Вселенной. Поскольку это невозможно, долгое время считалось, что тахионов в природе быть не может.