http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=0a8e41e0-ac21-4e1b-9198-886a0e26399a&print=1© 2024 Российская академия наук
«Через кротовую нору можно угодить в антивселенную, обладающую свойствами, противоположными тем, что царят в нашем мире», — утверждает один из крупнейших в мире астрофизиков Игорь Новиков
Не секрет, что отечественная космическая наука переживает не самое простое время. Но ей наверняка еще предстоит сказать свое веское слово не только в теоретических, но и в прикладных исследованиях хотя бы потому, что за плечами очень большая школа. Например, сегодня нет недостатков в новых концепциях космологии о темной материи и темной энергии, занимающих большую часть сущего. Мы дожили до момента, когда астрофизика стала прикладной наукой, и не исключено, что в ближайшие годы произойдет переворот в нашем понимании Вселенной. Найти ее границы или, наоборот, получить подтверждение того, что их не существует, выяснить, какова структура мироздания, пересчитать галактики, узнать тайны экзотических объектов Вселенной, заглянуть за ее черту — все это вскоре может оказаться нам доступным. Так считает один из крупнейших в мире астрофизиков, член-корреспондент РАН, замдиректора Астрокосмического центра ФИАН Игорь Новиков. Он много лет занимался проблемами реликтового излучения, черных дыр и других экзотических объектов Вселенной, а своей последней любовью в науке называет удивительные объекты — кротовые норы, через которые, по его мнению, можно совершать путешествия не только в пространстве, но и во времени.
— Игорь Дмитриевич, вы были одним из первых теоретиков, попытавшихся еще в 60-е годы пролить свет на черные дыры. Говорят, тогда мало кто верил, что эти объекты вообще существуют…
— В те годы еще не было никакой релятивистской астрофизики, не были открыты ни квазары, ни нейтронные звезды. Вообще мало кто на тот момент занимался общей теорией относительности (ОТО) и уж тем более такими странными объектами, как черные дыры. Сам Эйнштейн считал, что они невозможны. Артур Стэнли Эддингтон отвергал возможность существования таких загадочных объектов и открыто писал, что это чушь собачья. По иронии судьбы я недавно получил золотую медаль Эддингтона Лондонского астрономического королевского общества как раз за работы по теории черных дыр. Великий астрофизик Шкловский относился к моему увлечению прямо-таки с отвращением, но потом изменил точку зрения и сам стал заниматься черными дырами.
— Вас интересовали исключительно черные дыры?
— Конечно, нет. Занимался и космологией, и изучением реликтового излучения, где тоже невероятно много интересных тем, но черные дыры — моя первая любовь в науке. Последнюю работу по ним я опубликовал в прошлом году, и она связана с исследованием внутренней структуры черной дыры при наличии экзотической материи. А последняя на сегодняшний день большая любовь в науке, что неудивительно, напрямую связана с черными дырами. Wormhole — в переводе с английского «червоточины», или, как мы более благозвучно их называем, кротовые норы, — это еще более уникальный объект, гораздо более сложный и интересный, чем черная дыра. Далеко не всем нашим сотрудникам нравятся эти увлечения. Они считают, что это объект очень уж гипотетический, что в природе, возможно, его не существует, но, по-моему, это не повод, чтобы его не исследовать.
— Что же это такое — кротовые норы?
— Мы предположили, что во Вселенной существуют некие объекты, внешне очень похожие на черную дыру и даже, я бы сказал, их имитирующие, но принципиально от них отличные. Из черной дыры выскочить нельзя, можно только упасть в нее — ведь она не выпускает из своих объятий ничего, даже света. Кротовая нора — это объект, представляющий собой тоннель с двумя концами, туда можно как войти, так и выйти.
— Куда ведет выход из тоннеля?
— Может быть, это область нашего пространства, но удаленного на миллионы световых лет, а может быть, область другого пространства — параллельной вселенной. Важно, что этот тоннель расположен не в нашем и не в другом пространстве, а по существу находится в суперпространстве.
— Все это звучит фантастически.
— Однако никаким физическим теориям нисколько не противоречит, напротив — логически из них вытекает. Любопытно, что первым «изобретателем» кротовой норы был Эйнштейн, который не верил в черные дыры. Однако первую модель кротовой норы построил именно он. Сделал он это так: взял модель черной дыры, «обрезал» пространство-время на гравитационном радиусе, затем — другой экземпляр черной дыры, проделал то же самое и «склеил» их между собой. Ему казалось, что вот такой объект вполне может существовать. Мы сейчас знаем, что статический объект такого типа существовать не может — он будет бесконечно сжиматься. Но если поместить в него некую материю, скажем, с отрицательной плотностью или давлением, то сквозь него в обе стороны может проходить излучение. Тогда сквозь такие тоннели теоретически можно проникать в другие области нашей Вселенной и даже в другие вселенные! Теперь мы знаем, что может существовать множество разновидностей таких тоннелей.
— Существует гипотеза о множественности вселенных, никак не соединенных между собой. Выходит, получить оттуда информацию тоже нельзя. Но если существуют кротовые норы, то все меняется — это «почтовые ящики» между мирами!
— Совершенно верно — в том случае, если они проходимы. Если они динамичны, то сжимаются так быстро, что даже свет не успевает проскочить через этот тоннель, не говоря уж о гипотетическом объекте — путешественнике в другие миры. Кротовая нора схлопывается практически моментально. Но если там находится статичная экзотическая материя, то это способствует стабилизации, и нора, возможно, будет проходимой.
— Вы говорите, нору и дыру можно спутать. Но как их различить?
— Мы рассматриваем гипотезу, что ядра некоторых галактик — это входы в кротовую нору. Как доказать, что это именно нора, а не дыра? Во-первых, сквозь кротовую нору могут проходить магнитные поля с силовыми линиями вдоль радиуса. Это будет смотреться как южный полюс магнита, с одной стороны, и северный — с другой. Причем поля будут монопольные, чего в принципе не может быть в черной дыре. Могут быть также скалярные поля, и тогда кротовые норы способны даже обладать нулевой массой. Это удивительное решение в рамках ОТО. Гравитация — ноль, а дырка есть. Поразительно, не так ли?
— Что будет, если сквозь такую дырку качать какую-то энергию?
— Интересный вопрос! Если через такой тоннель будет проходить некая материя, тогда масса на входе увеличится на соответствующую величину и станет положительной. Но когда эта материя или излучение будет выходить из тоннеля, то масса станет отрицательной!
— Объект с отрицательной массой? Как это?
— Ясно, что это пока чистая теория, однако никаким физическим законам она не противоречит. Другое дело, что вообразить такое мы можем с большим трудом. Даже подходящего слова для такого объекта не нашли.
— Может быть, это антиматерия, над получением которой бьются физики? В прошлом году им даже удалось с помощью Большого адронного коллайдера в течение долей секунды задержать несколько атомов антиводорода…
— Нет! Антиматерия, античастицы обладают положительной массой. Но, вероятно, через кротовую нору можно угодить в антивселенную, обладающую свойствами, противоположными тем, что царят в нашем мире. Во всех случаях такой тоннель, откуда выходит «антиобъект», — лишь одна из моделей кротовой норы. Вероятно, существуют такие модели, каких мы сегодня и вообразить не можем. Скажем, выводящие нас в миры, где царят совершенно иные, чем у нас, физические законы, другая химия, принципиально другая природа.
— Как обнаружить кротовую нору?
— Как я уже сказал, такой объект может содержать монопольное магнитное поле. Второе — свет из нее может вырываться, в то время как в черную дыру он может только падать, показывая нам красное допплеровское смещение частоты. Но если это кротовая нора и свет оттуда выходит, смещение уже фиолетовое. Поскольку у черной дыры есть граница — горизонт, то невозможно и наблюдать в ней какие-то структуры по размеру меньше этого горизонта. А если это кротовая нора, то они видны — скажем, фрагменты других областей нашей Вселенной или других вселенных. Для того чтобы доказать, что те или иные объекты являются входом в кротовую нору, надо исследовать движение газов и каких-то объектов, излучения, но необходимо «подойти» к ним очень близко, почти вплотную. Это значит, нам нужны телескопы или радиотелескопы с очень высоким угловым разрешением. И программы их создания существуют — например, космический радиотелескоп «Радиоастрон», который, надеюсь, мы запустим в этом году, и космический радиотелескоп «Миллиметрон», запуск которого намечен на 2018 год. Это уникальный проект, который будет работать совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов, образуя единый наземно-космический интерферометр. Благодаря этому крайне сложному прибору у нас впервые появится возможность получить детальное изображение многих отдаленных объектов, ранее нам недоступных. Конечно, поиск кротовых нор далеко не единственная и не главная задача этих программ, но одна из многих. Все это крайне гипотетично, но оставлять попытки найти эти объекты нельзя. В мире многие занимаются подобными исследованиями. Недавно я вернулся из Дании, с конференции, и один из основных докладов был посвящен теории квантовой гравитации, на основе которой была рассчитана вероятность возникновения кротовых нор. Иначе говоря, возможность их существования была математически доказана. Согласно теории это микроскопические объекты, которые могут потом расширяться и становиться довольно заметными.
— Однако запуск «Радиоастрона», намеченный в рамках Федеральной космической программы, откладывается уже более десяти лет…
— Увы, это так. Состояние дел в отечественной астрофизической науке не всегда внушает оптимизм. Однако я надеюсь, что сейчас в связи с Годом российской космонавтики ситуация изменится к лучшему. Велик шанс, что нынешний год станет стартовым для «Радиоастрона» и наши теоретические выкладки обретут форму практических результатов. Сейчас в НПО имени Лавочкина завершаются испытания, проверяется работа всех систем аппарата. Запуск намечен на июнь, и если все пойдет по плану, то уже к концу года мы ожидаем первых результатов. Наш Астрофизический центр ФИАНа готов принимать снимки как из нашей, так и из отдаленных галактик, чтобы с помощью сложнейших математических алгоритмов их обработать.
— А там, глядишь, и до создания машины времени рукой подать.
— Это действительно крайне любопытная штука. Я пришел к выводу, что через кротовые норы можно перемещаться не только в пространстве, но и во времени. Замечу, что машина времени может «работать» не только с помощью кротовых нор, есть и другие модели. Скажем, знаменитый астрофизик Стивен Хокинг предлагает путешествовать во времени, вращаясь в окрестностях черной дыры. Но если кротовые норы действительно есть, в них могут существовать замкнутые линии времени — когда не только будущее вытекает из прошлого, но и наоборот. ОТО это допускает, никаких противоречий нет. Хокинг поначалу был противником такой точки зрения, а его коллега Кип Торн активным сторонником. Теперь их точки зрения поменялись. Мое мнение: при наличии таких замкнутых линий машина времени может существовать, поскольку вход и выход могут связывать области пространства не только в один и тот же момент, но и в совершенно разные периоды времени.
— Хокинг писал, что перемещение в прошлое невозможно из-за возникающего парадокса дедушки: если, попав в прошлое, я убью своего деда до рождения отца, то не смогу появиться на свет.
— Этот аргумент кажется убийственным. Но в случае существования замкнутых линий времени внутри кротовой норы такой парадокс снимается. Мы математически доказали, что должен существовать так называемый принцип самосогласования: все события внутри замкнутых линий времени согласованы между собой, и ни одно событие не может противоречить другому. В нашем мире иное течение времени — будущее вытекает из прошлого. Если же время движется по кругу, то события плавно перетекают одно в другое: будущее влияет на прошлое в той же мере, как прошлое — на будущее, и это математически доказано. Никаких парадоксов существовать не может. Правда, пока мы не можем себе такого представить. Но тем интереснее задача.
— Многие упрекнут вас в излишне богатой фантазии…
— В 1993 году Хокинг писал: «Когда я начинал исследования в Кембридже в 1962 году, космология мыслилась как псевдонаука, где самые дикие спекуляции никак не ограничивались любыми возможными наблюдениями. Сейчас положение в корне изменилось. Теория рождения Вселенной и другие космологические проблемы ныне разрабатываются на основе последних достижений физики и проверяются точнейшими астрономическими наблюдениями. Никакие измышления в принципе невозможны».
— Время от времени появляются сообщения о том, что кротовые норы могут существовать даже на Земле, и где-то есть лазейки в параллельные миры…
— Теоретически подобное возможно. Если удастся получить вещество с отрицательным давлением и антигравитацией, тогда и в земных условиях можно войти в кротовую нору и начать путешествие во времени. Первый шаг с помощью БАК к этому уже сделан, посмотрим, что будет дальше.