Легко ли плыть в сиропе. Откуда берутся странные научные открытия - [27]

Шрифт
Интервал

Возможно, самым значимым на этом пути стало явление Стивена Хокинга, который сумел вывести часть материи из черной дыры с помощью излучения, названного его именем. Сделал он это, развивая идеи советских физиков В. Н. Грибова, Я. Б. Зельдовича и А. А. Старобинского. Суть их состоит вот в чем. В основе квантовой механики лежит представление о том, что положение каждого объекта задается не конкретным числом, а вероятностью его нахождения в данном месте или состоянии, но точному определению мешает соотношение неопределенности, выраженное через постоянную Планка. С ее помощью удается задать масштаб, на котором еще имеет смысл говорить о непрерывном пространстве-времени. Соответствующие числа называют планковским масштабом: планковская длина 1,6∙10>−35 м, время 5,4∙10>−44 с, масса 2,1∙10>−8 кг. На планковском масштабе расстояний и времен вакуум становится пеной из виртуальных частиц, которые порождаются парами «частица – античастица» и мгновенно исчезают, как будто ничего и не было. Если же такая пара возникнет вблизи горизонта событий черной дыры, то одна из частиц может туннелировать внутрь, и тогда оставшейся снаружи частице не с кем станет сливаться. Она и полетит прочь, унося часть энергии, а стало быть, и массы черной дыры.

Тонкости этого процесса обсуждают многие исследователи, вывод же получается такой: с течением времени черная дыра, если в нее не поступает новая материя или скорость такого поступления мала, будет испаряться. И чем меньше дыра, тем более тяжелые и энергичные частицы из нее полетят. Поэтому в конце концов дыра взрывается, выплескивая из себя всю энергию, что оказалась свободной. Как выясняется, это отнюдь не вся энергия, накопленная в дыре: часть энергии скована энтропией. Получается неуничтожимый остаток черной дыры, материя в котором заключена навсегда. Считается, что подобные остатки дыр – неплохие кандидаты на роль темной материи.

А можно ли узнать, что за материя остается в черной дыре? Единства мнений по этому вопросу нет. С одной стороны, излучение Хокинга таково, что по нему нельзя ничего узнать о происходящем внутри. Его спектр отвечает спектру абсолютно черного тела, то есть определяется так называемой температурой дыры, а она, в свою очередь, зависит от массы: чем дыра легче, тем выше температура. Это плохо, потому что в результате теряется информация о той второй частице, что провалилась в дыру, такая потеря информации противоречит основам квантовой механики. Но с другой стороны, можно попытаться найти выход. Например, такой: вследствие квантовой запутанности состояние улетевшей прочь частицы связано с состоянием упавшей внутрь. При этом с течением времени по мере излучения черная дыра стареет – наполняется оставшимися партнерами улетевших частиц. Тогда, если бы всех их поймать и измерить состояния, можно было бы и "пообщаться" с теми, что пребывают в дыре. Этот подход также несовершенен, поскольку начиная с некоторого времени новая испаряющаяся частица оказывается связанной с теми, что уже вылетели, а такое столь же недопустимо, как и исчезновение информации.

Некоторые теоретики для разрешения информационного парадокса придумали для черной дыры нечто вроде стража ворот или брандмауэра, который стоит сразу за горизонтом событий и мешает передавать информацию наружу: падающая частица разбивается о него или сгорает, и в таком высокоэнергетическом столкновении информация о ней должна исчезнуть. Интересно, что с точки зрения классической физики брандмауэр невозможен: падающий в дыру наблюдатель на ее горизонте событий никаких особенностей замечать не должен; то есть кирпичная стена, о которую ему суждено разбиться, вырастает внезапно, как будто из ничего.

Однако выход может быть еще интереснее: вместо непроницаемой бездны-сингулярности внутри дыры способна располагаться вполне проницаемая кротовая нора, или червоточина: воронка, соединяющая две разные области пространства-времени или вообще разные вселенные. Это решение спасает физиков от ненужной им бесконечности, а материя и та информация, что она несет с собой, имеют возможность покинуть дыру и оказаться в другой вселенной либо в другом месте нашей. Там, на выходе, может получиться белая дыра – объект, который ничего не поглощает и все излучает.

Для формирования кротовых нор можно задействовать разные механизмы. Например, Гонсало Олмо с коллегами из Университета Валенсии, проделав тщательную работу по изучению различных вариантов решения уравнений теории относительности, обнаружили, что кротовую нору на месте сингулярности можно создать, всего лишь пропуская через черную дыру достаточно мощный электрический ток. Причем существуют условия, при которых нора окажется проницаемой для материального тела – деформации пространства-времени в ней получаются не бесконечными и отнюдь не всегда разрывают это материальное тело на составляющие[41].

А вот Ким Сун Вон из Женского университета Ихва и Парк Му Ин из Университета Согён в Сеуле придерживаются более традиционных взглядов на происхождение кротовых нор[42]. Их существование, по мнению корейских ученых, поддерживают призраки, стоящие при вратах (горловинах нор), – так называемая фантомная материя, обладающая, в частности, отрицательной массой, то есть способностью не сжимать пространство-время, как это делает привычная материя, а растягивать его. Согласно их рассуждениям, раздобыть фантомную материю не так уж и трудно, достаточно представить, что падающая в дыру античастица имеет отрицательную массу. Можно убить сразу двух зайцев: обеспечить за счет накопления такой материи снижение массы испаряющейся дыры и стабилизировать горловину кротовой норы. Тогда черная дыра становится фабрикой по производству кротовых нор, поскольку именно они останутся после того, как испаряющаяся дыра исчезнет в огненном вихре последнего выдоха своей энергии.


Еще от автора Генрих Владимирович Эрлих
Последний волк

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Загадка Николы Тесла

Его величают гением, пророком и повелителем Вселенной. Его изобретения изменили мир и стали фундаментом современной цивилизации. Ему приписывают невероятные открытия, способные не только осчастливить, но и погубить человечество; его подозревают в причастности к чудовищной катастрофе, известной как падение Тунгусского метеорита, и создании поистине дьявольского оружия, страшных лучей смерти, которые, по его собственным словам, в состоянии расколоть Земной шар…Но Никола Тесла ненавидел смерть, поэтому изобрел еще и генератор лучей жизни — как воду живую и мертвую, как две стороны одной медали, как дорогу с двусторонним движением, пронзающую бесчисленные миры.


Древо жизни

Два убийства, схожих до мелочей. Одно совершено в Москве в 2005 году, другое — в Санкт-Петербурге в 1879-ом. Первое окружено ореолом мистики, о втором есть два взаимоисключающих письменных свидетельства: записки начальника петербургской сыскной полиции, легендарного И. Д. Путилина и повесть «Заговор литераторов» известного историка и богослова. Расследование требует погружения, с одной стороны, в тайны мистических учений, а с другой, в не менее захватывающие династические тайны Российской империи. Сможет ли разобраться во всем этом оперуполномоченный МУРа майор Северин? Сможет ли он переиграть своих противников — всемогущего олигарха и знаменитого мага, ясновидца и воскресителя? Так ли уж похожи эти два убийства? И что такое — древо жизни?


Иван Грозный — многоликий тиран?

Книга Генриха Эрлиха «Иван Грозный — многоликий тиран?» — литературное расследование, написанное по материалам «новой хронологии» А.Т. Фоменко. Описываемое время — самое загадочное, самое интригующее в русской истории, время правления царя Ивана Грозного и его наследников, завершившееся великой Смутой. Вокруг Ивана Грозного по сей день не утихают споры, крутые повороты его судьбы и неожиданность поступков оставляют широкое поле для трактовок — от святого до великого грешника, от просвещенного европейского монарха до кровожадного азиатского деспота, от героя до сумасшедшего маньяка.


Русский штрафник вермахта

Штрафбат — он везде штрафбат, что в СССР, что в гитлеровской Германии. Только в немецком штрафном батальоне нет шанса вырваться из смертельного круга — там судимость не смывается кровью, там проходят бесконечные ступени испытания и пролитую кровь пересчитывают в зачетные баллы.И кто поможет штрафнику, если он родился в России, а вырос в Третьем Рейхе, если он немец, но снится ему родная Волга? Если идет кровавое лето 1943 года, под его сапогами — русская земля, на плече — немецкая винтовка «Mauser», а впереди — Курская дуга? Как выжить, как остаться человеком, если ты разрываешься между двумя Родинами, если ты russisch deutscher — русский немец, рядовой 570-го испытательного батальона Вермахта?..Этот роман — редкая возможность взглянуть на Великую Отечественную войну с той стороны, глазами немецкого смертника, прошедшего через самые страшные сражения Восточного фронта в составе одного из штрафбатов, которые сами немцы окрестили «командами вознесения».


АнтиГрабовой. Кто «воскрешает» наших мертвых?

Книга посвящена разоблачению мистификаций и мошенничеств очередного лжепророка, мессии и Бога-самозванца в одном лице — Григория Грабового.Авторы подробно анализируют механизм всех «чудес», якобы сотворенных «вторым воплощением Христа» на Земле. Параллельно в доступной форме излагается учение философа-космиста Н.Федорова, которое ловко использует в своих целях Грабовой. Книга может служить краткой энциклопедией гениального жульничества и шарлатанства нашего времени. Вы еще не верите, что можно наживаться на самом святом? Тогда вы ничего не знаете о «докторе» Грабовом…


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.


Лаборатория химических историй. От электрона до молекулярных машин

Что происходит с молекулами в момент химических реакций и почему одни вещества становятся мягкими, а другие твердеют, одни приобретают упругость, а другие – хрупкость? Каким образом вязкая жидкая масса превращается в легкую приятную ткань и почему человек не может жить без полимеров? Какими были люди, совершившие величайшие открытия в химии, и какую роль сыграл элемент случайности в этих открытиях? Как выглядит лаборатория и так ли на самом деле скучна жизнь обычного лаборанта? Отвечая на эти и другие вопросы, Михаил Левицкий показывает, что химия – это весьма увлекательно!


Сознание как инстинкт. Загадки мозга: откуда берется психика

Майкл Газзанига – известный американский нейропсихолог, автор множества научно-популярных книг, один из тех, кто в середине XX века создал биоэтику, исследующую нравственный аспект деятельности человека в медицине и биологии. В книге «Сознание как инстинкт» он убедительно доказывает, что сознание – это не некая «вещь», которую можно отыскать где-то в мозге. Сознание рождается из целой сети расположенных в мозге «модулей», каждый из которых вносит в наш поток сознания свою лепту. Впрочем, возможно, что «поток сознания» – это иллюзия; не исключено, что мы воспринимаем стремительную смену деталей происходящего в мозге как нечто непрерывное, как соединенные вместе кадры киноленты.


Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке

Майкл Газзанига, один из самых авторитетных нейробиологов XX века, рассказывает о своей фундаментальной работе по изучению невероятной пары – правого и левого полушарий. Один из отцов когнитивной нейронауки описывает, как зародилась революционная теория расщепленного мозга, когда правая и левая его половины после разъединения начинают функционировать независимо друг от друга и проявляют совершенно разные умения. Газзанига убежден, что популярное представление, будто наука делается гениями-одиночками, неверно.


Почему люди разные. Научный взгляд на человеческую индивидуальность

Все люди непохожи друг на друга. Этот факт кажется настолько очевидным, что мы редко задумываемся, почему это, собственно, так. Почему кто-то – сова, а кто-то жаворонок, кто-то любит сладкое, а кто-то горькое, одним нравятся мужчины, другим – женщины, а третьим тесно в привычных гендерных категориях. Нейробиолог Дэвид Линден оценил степень человеческого разнообразия, изучая анкеты на сайте знакомств. Там, как оказалось, люди особенно охотно описывают свои особенности – от цвета волос до пищевых и сексуальных предпочтений, от бытовых привычек до аллергии. «Почему люди разные» – это попытка описать в одной книге все грани нашей уникальности.