align="center">Глава 1
Непостоянная материя
Немногие части галактики так же холодны, как пространство внутри холодильной установки в лаборатории Тома Розенбаума. Температура в установке – круглом аппарате размером с комнату, оснащенном цилиндрами, – может опускаться до отметки лишь на несколько тысячных градуса выше абсолютного нуля. Это почти -459 градусов по Фаренгейту – в три тысячи раз холоднее, чем в самых отдаленных глубинах космоса. В течение двух дней жидкий азот и гелий циркулируют в холодильной установке, а затем три помпы, постоянно выдувающие газообразный гелий, опускают температуру до возможного предела. В отсутствие какого бы то ни было тепла атомы материи замедляют свое движение. При такой низкой температуре Вселенная бы остановилась. Такая установка – искусственный вариант ледяного ада.
Абсолютный нуль – наиболее «предпочтительная» температура для таких физиков, как Том Розенбаум. В свои 47 лет, будучи выдающимся профессором физики в Чикагском университете, а в прошлом главой института Джеймса Франка, Розенбаум входил в группу ведущих специалистов, занимавшихся исследованием пределов неупорядоченности в физике конденсированного состояния вещества – науке о внутренних процессах в жидкостях и твердых веществах, возникающих при нарушении их структуры [26]. В физике, если вы хотите узнать, как нечто себя ведет, проще всего поместить это нечто в неподходящие условия и посмотреть, что из этого получится. Нарушение структуры обычно достигается с помощью нагревания или воздействия магнитным полем, что позволяет увидеть, как интересующая нас субстанция будет реагировать, а также определить, какое направление вращения, или магнитной ориентации, выберут атомы.
Большинство коллег Розенбаума в сфере физики конденсированного состояния вещества занимаются симметричными системами, такими как кристаллические твердые вещества. Атомы таких веществ расположены в определенном порядке, как яйца в коробке. Но Розенбаума интересовали странные системы, изначально неупорядоченные – о них квантовые физики более традиционных взглядов презрительно отзывались как о «грязи». Розенбаум был убежден, что в «грязи» сокрыты тайны квантовой вселенной, неисследованной территории, по которой он увлеченно прокладывал курс. Ему нравилось раскрывать секреты спинового стекла – странных гибридов кристаллов, обладающих магнитными свойствами и технически относящихся к медленно движущимся жидкостям. В отличие от кристалла, чьи атомы движутся в одном направлении, атомы спинового стекла непредсказуемы и застывают в беспорядке.
Использование крайне низких температур позволило Розенбауму настолько замедлить атомы этих странных субстанций, что стало возможным детальное наблюдение и выявление их квантово-механической сущности. При температуре, близкой к абсолютному нулю, когда атомы практически неподвижны, вещества начинают приобретать новые общие свойства. Розенбаум пришел в восторг от недавнего открытия, что неупорядоченные
Вся личная информация о Томе Розенбауме, Саянтани Гош и их исследованиях получена из многочисленных интервью, проведенных в феврале и марте 2005 года.
