Об этом периоде до сих пор было известно лишь то, что тогда существовала некая группа, состоявшая из трех разновидностей австралопитека робуста (Australopithecus robust), отличающихся коренастым и плотным сложением. Челюстной аппарат у них был очень массивным, нижние зубы – крупными, а макушка «украшалась» крепким костным гребнем. Все они прямыми нашими предками никак не являются, а гархи для них – весьма далекий родственник.
Большими правами претендовать на «титул» человеческого предка обладают австралопитеки африканские, которые прослеживаются во времена, отстоящие от нас примерно на 2,8 миллиона лет. У них и лицо нельзя уже назвать мордой – оно более человекоподобно. чем у пресловутой «Люси».
Но ведь авгралопитек африканский был обнаружен в тысячах километров от восточно-африканской «колыбели» гомо.
И вот ныне надежда ученых найти нечто поближе, как в пространственном. так и во временном отношении, кажется, сбылась. •
По материалам журнала «Саиенс» подготовил Борис СИЛ КИИ.
ТЕМА НОМЕРА: Время действия – XX век
Черные дыры давно уже стали обычными обитателями космологических теорий, да и экспериментаторы все уверенней подступают к исследованию этих воистину космических монстров.
Но до сих пор в научном мире нет единодушия; к примеру, доктор физико- математических наук Михаил Герценштейн из московского Института ядерной физики полагает, что черных дыр нет, а все разговоры о них – это досужие вымыслы. По его мнению, существование черных дыр противоречит самим основам теории – принципу причинности, ограниченности скорости света и тому подобное. Но предмет спора столь сложен, что мы не рискуем вмешиваться в спор экспертов и лишь постараемся немного рассказать о положении дел в этом увлекать гьном вопросе.
А начнем с истории.
«Страсти по черным дырам»
Иногда сухая и малопонятная теоретическая физика становится драматичной и даже трагичной. В 1916 году Альберт Эйнштейн создал общую теорию относительности и гравитации, из нее следовало существование черных дыр. А в 1939 году он же опубликовал в журнале «Математические анналы» статью, где доказывал невозможность их существования. И всего через несколько месяцев после публикации Эйнштейна появилась статья Роберта Оппенгеймера и его студента Снайдера, в которой на основе теории Эйнштейна было показано, как черные дыры могут возникать.
Современные воззрения на черные дыры базируются на совсем ином фундаменте – квантово-статистической механике. Без эффектов, предсказанных именно квантовой статистикой, каждый астрономический объект мог бы случайно свалиться в черную дыру и мир был бы совсем не таким, каков он на самом деле.
Бозе, Эйнштейн и статистика
На создание квантовой статистики Эйнштейна натолкнуло письмо, которое он получил в июне 1924 года от совсем неизвестного тогда молодого индийского физика с труднопроизносимым именем – Сатьендра Нат Бозе. Вместе с письмом Эйнштейн получил и статью, которую уже отверг один из научных журналов. После знакомства с ней Эйнштейн сам перевел ее на немецкий язык и организовал публикацию в престижном журнале «Цайтшрифт фюр физик».
Почему же так вдохновился Эйнштейн? Его внимание привлек подход Бозе: рассматривать квантовые свойства фотонов статистически. Оказалось, что таким образом можно получить знаменитую формулу Планка для излучения абсолютно черного тела. Эйнштейн применил метод Бозе для газа массивных молекул и получил совсем неожиданный результат: выяснилось, что при охлаждении такие частицы конденсируются в некотором состоянии. Это явление сегодня описано во всех университетских учебниках физики и называется конденсацией Бозе – Эйнштейна (хотя, строго говоря, Бозе к этому результату никакого отношения не имел).
Явление конденсации частиц со спином единица (как у фотона) было обнаружено и в эксперименте. При температуре около двух градусов Кельвина газ гелий превращается в жидкость с совершенно необычным свойством – сверхтекучестью. Это проявление конденсации.
Однако далеко не все частицы могут конденсироваться, поведение их зависит от величины спина. В 1925 году не менее известный квантовый эксперт Вольфганг Паули осознал, что при спине, равном половине, частицы как раз не могут находиться в одном состоянии. Еще через год Энрико Ферми и Поль Дирак разработали статистику для этого класса частиц, называемую теперь статистикой Ферми – Дирака.
