Баян шірянов «хто ви, доктор хоукінг?»

Сенсу представляти Стівена Хоукінга немає, але на зло всім тим, хто знає його, я це зроблю. Все-таки занадто велика постать. Отже, Стівен Хоукінг ... Вперше я зіткнувся з цим ім`ям році так в 1978.

Тоді в журналі «Природа» було опубліковано його коротке інтерв`ю на останній шпальті. Що там було конкретно - не пам`ятаю. Пам`ятаю тільки, що мене вразила одна фраза. Дослівно я її навряд чи відтворю, але сенс такий: я не можу собі уявити багатовимірного часу, говорив професор фізики. Я прикинув і представив. Це ж так просто ...

З тих пір я деякий час хизувався тим, що крутіше самого Хоукінга. Але за давністю років захоплення поросли бур`яном, але, як видно, і сам Хоукінг не забув цієї фрази і через 30 років повернувся до того, з чого я зараз почав. А до того ...

Що ми знаємо про Стівена?

Він народився в 1942 році. У нього розсіяний склероз.

Це таке захворювання, при якому імунна система приймає нервові клітини за чужорідні і починає їх винищувати. В результаті людина втрачає можливість ворушитися, але деякий час ще продовжує бути замкненим в абсолютно безпорадному тілі. Тому Хоукінг пересувається за допомогою повністю комп`ютеризованого інвалідного крісла, спілкується за допомогою голосового синтезатора, а думає поки сам. Це, за великим рахунком, єдине, що йому залишається робити.

Має місце уявлення про те, що Стівен - першовідкривач чорних дір. Це трохи не так. Чорні діри теоретично були передбачені ще за часів Ньютона. Майкель в 1784 і Лаплас в 1795 намагалися представити об`єкти настільки масивні, що навіть світло не могло б їх покинути. Це і були прообрази чорних дір.

У недавні часи на підставі теорії відносності Шварцшильд розрахував масу і радіус для тіла, з поверхні якого не може бути виданий світловий промінь у зовнішній простір. Це сталося в 1916 році, і з тих пір поверхню чорної діри умовно називають сферою Шварцшильда.

Насправді, діра ще компактніше, а сфера Шварцшильда - та межа, через яку вже немає вороття в наш світ.

Невеликий відступ. Швидкість світла у вакуумі приблизно дорівнює 300 тис. Кілометрів в секунду. Швидкість світла вважається граничною швидкістю в нашому Всесвіті. Швидше рухатися в ній ніщо не може. Значить, світло не може покинути межі нашого Всесвіту. Отже - ми живемо в чорній дірі.

Знаючи радіус Всесвіту - за останніми даними, близько 250 млрд світлових років - і швидкість світла, можна обчислити масу нашого Всесвіту з точністю до копійки.

Хоукінг ж - першовідкривач випаровування чорних дір.

Як відомо, в світі є речовина і антиречовину. Другого чомусь настільки мало в що спостерігається частини Всесвіту, що астрономи і фізики досі дивуються, а куди ж воно запропал? Один відповідь така: воно знаходиться в тій частині Всесвіту, яка недоступна нашим спостереженням. Адже її радіус 250 млрд світлових років, а спостерігаємо ми сферу радіусом «всього» 13 млрд світлових років.

Є, звичайно, теорії, які говорять про те, що речовина і антиречовину з`явилися спершу у вигляді нейтрино і антинейтрино, а ці частинки потім асимілювалися, утворюючи вже доступні спостереженню в наші часи бозони і лептони. Але теорія ця вважається антинаукової, ну й добре: нехай антиречовину існує там, де його побачити не можна принципово! На тому і заспокоїмося, але не до кінця.

Повернемося до чорних дірок.

Отже. Зірка, масою в 5-6 мас Сонця дожила свій вік і сколлапсировала. Вибухнула. Вийшла наднова. Оболонки полетіли в далекі дали, а залишився надщільний залишок, який перетворився на чорну діру. Ура!

Ця діра має моторошним гравітаційним полем. Полем настільки потужним, що запросто розриває простір. Причому не просто так, а роблячи віртуальні частинки реальними.

Віртуальні частки - не віртуально простір! (Нота бене!) За сучасними теоріями, вакуум - це така штука, де, з одного боку, немає нічого, крім полів (а поля - це така штука, про яку сучасна фізика знає все, крім одного - що ж це таке), а з іншого, він аж кишить парами віртуальних частинок. Вони ж - квантові флуктуації вакууму. Це так названо, щоб звучало солідно і незрозуміло.

Коротше, в вакуумі постійно з`являються пари електрон - позитрон, протон - антипротон і т.д. З`являються і тут же анігілюють. Але оскільки енергію для своєї освіти вони як би позичали, то при анігіляції цієї енергії не виділяється. Така ось квантова хитрість.

А в гравітаційному полі чорної діри ці мимовільно народжуються частинки так швидко розтягуються в різні боки, що назад злитися не встигають. Речовина струячіт геть, а антиречовину падає в чорну діру і та, таким чином, випаровується ...

Незрозумілі деталі. Якщо відповідно до теорії відносності час падіння чого б то не було до поверхні сфери Шварцшильда, а тим паче на поверхню самої чорної діри одно нескінченності, то як чорна діра може випаровуватися? Якщо вона зроблена з речовини, то антиречовину буде падати на неї нескінченно довго. Тобто завжди. І ніколи не стикнеться з речовиною чорної діри.

Тут послідовники Ейнштейна починають говорити про тунельних ефекти і про подолання нескінченно високого потенційного бар`єру і інших наукомістких термінах, з яких стає ясно, що ніхто з них всередині чорної діри-то і не був ... Якщо не брати до розгляду нашу Всесвіт ...

Ще одна фішка полягає в тому, що на останніх стадіях життя випаровується чорна діра, як розрахували фізики, теж повинна нехило довбанути. Вибух цей повинен супроводжуватися абсолютно особливими характеристиками породжується випромінювання. Так ось, тільки в нашій Галактиці вибухи чорних дір, за різними підрахунками, повинні відбуватися від разу в 10 до рази на 200-300 років. А в інших галактиках і того частіше. Але поки жодного разу вибуху чорної діри не було виявлено. Напевно, дивилися не туди.

У 2005 році Стівен Хоукінг при всьому чесному народі визнав, що його теорія чорних дір абсолютно неправильна. І обіцяв незабаром пояснити таку сенсаційну заяву. Але пройшло два роки, і, може, звичайно, я це пропустив, ні з якими такими подробицями Хоукінг більше не виступав. Він лише перевидав свій бестселер «Коротка історія часу». Треба сказати, що Хоукінг все ж виявився досить чесний.

Справа в тому, що чорні діри - втілення сингулярності. А сингулярність - річ дуже дивна. З одного боку, саме з неї трапився «біг барабум», який призвів до виникнення нашого Всесвіту, з іншого - це, як я тільки що говорив, самі чорні діри, а з третьої, це область простору (і навіть часу), де не діють закони сучасної фізики. Ну не діють - і все тут. А якщо застосувати інші закони - сингулярність зникає як не було! А разом з нею пропадають і чорні діри. Вони перетворюються в щільні нейтронні зірки.

І саме до такої точки зору поступово схиляються фізична наука. Так, каже вона, чорні діри теоретично існувати можуть. Як і білі діри. (Цей звір заслуговує абсолютно окремого розгляду.) Але вони надзвичайно рідкісні в космічних масштабах. Але можуть бути також надзвичайно поширені в масштабах мікроскопічних.

А там, в вакуумі між елементарними частинками, вони безбідно існують, бо поглинати там просто нема чого. (Існує навіть теорія, що душа людини є така мікроскопічна чорна діра. Але це - «будь-яка містика» ...) Деякі гарячі голови вже записали збіговиська мікроскопічних чорних дірочок в ту саму темну матерію, яку ніяк неможливо виявити іншим шляхом, крім як гравітаційним з нею взаємодією.

Так тихою сапою Хоукінг розібрався з сингулярностями. Тепер його турбує інша проблема: антропний принцип.

Якщо коротко, то суть його полягає в тому, що ми живемо в світі, ідеально пристосованому для нашого існування. Всесвіт (спостерігається навколо міста) підпорядковується набору всього лише кількох фундаментальних фізичних констант. Якби хоча б одна з них була на жалюгідні піввідсотка більше або менше - ні речовини, ні людей з цієї речовини не було б. (Утрирую, звичайно - у одних констант рамки змін ширше, у інших - вже, але суть залишається).

Виникає питання: чому в нашому Всесвіті константи саме такі? Щоб люди могли їх вивчити і описати? Дивна відповідь, правда?

І ось Хоукінг повертається до колись висловленої ним теорії багатовимірного часу. Стівен запропонував не моделювати умови «біг барабума», з якого нібито виникло все, а рухатися назад: від нинішніх умов до тих, через які вони виникли. Або могли виникнути.

В принципі, нічого нового в цьому немає. Ще в ведичні часи мудреці вважали, що Всесвіт схожа на пісочний годинник: у нинішнього моменту може бути нескінченна кількість минулих, які привели до «зараз», і така ж кількість майбутніх, що випливають з «зараз». Тільки ось як це буде описано мовою фізичних формул?

Будемо сподіватися, що геній Хоукінга встигне вирішити або хоча б дати намітки до вирішення такого глобального завдання.

Вибирайте, що подобається.

Поділися в соціальних мережах: