Гипотеза белых дыр. Об устройстве Вселенной, гравитации и теории относительности - Карло Ровелли

class="p1">Кто знает… Нам с Хэлом очень хотелось бы, чтобы было так. Как первый взгляд в настоящей истории любви – лишь начало, но никак не конец, так и история, которую я излагал и пересказывал, сочиняя и переписывая эти строки, не завершена: она продолжает разворачиваться, а мы продолжаем вглядываться в тайну. Стараемся рассмотреть, что там, за мраком, и истолковать увиденные знаки.

Быть может, дело обстоит так же, как было на протяжении десятков лет с черной дырой в центре Млечного пути, чей свист вечером 15 мая 1933 года слышали миллионы жителей Америки, не имея ни малейшего понятия о его причине. Быть может, мы видим на небе крохотные белые дыры, но еще не распознали их. В конце концов, астрономы давно уже обнаружили, что во Вселенной полным-полно некой таинственной невидимой субстанции, которая проявляет себя только посредством тяготения, – они называют ее «темной материей».

Темная материя может частично состоять из миллиардов и миллиардов этих крохотных нежных белых дыр, обращающих вспять, хотя и не в полной мере, время черных дыр и легко парящих во Вселенной, подобно стрекозам или пуху одуванчика…

Лондон, Онтарио, Марсель, Верона,2020–2022

Об иллюстрациях

Хэл. Фото Фаусто Фаббри, с любезного согласия автора.

Антенна Янского. Papers of Karl G. Jansky © NRAO Archives.

Черная дыра Sgr A* © ESO/ EHT Collaboration.

Изображения, созданные Шоном Бейкером, CC BY 2.0.

Дэвид Риц Финкельштейн. Фото Алана Дэвида (1984), из личного архива Арии Риц Финкельштейн.

Альбрехт Дюрер. Меланхолия I (1514). Метрополитен-музей, Нью-Йорк.

Луна © NASA images/Shutterstock.com, Земля © ASPARINGGA/Shutterstock.com.

(внизу), с. 52: векторное изображение © Mike-silent/Shutterstock.com.

векторные изображения © Syuzann/Shutterstock.com, © X. Ja-vid/Shutterstock.com.

Примечания

1

На самом деле Шварцшильд почти на 6 лет старше Эйнштейна. – Прим. перев.

2

Finkelstein D. Past-Future Asymmetry of the Gravitational Field of a Point Particle. Physical Review, 110, 1958. Pp. 965‒967.

3

Если этот очень сжатый пересказ истории теоретической физики вам непонятен – не страшно. Для дальнейшего восприятия он не понадобится. Если же вам эта история интересна, о ней можно прочесть подробнее в моей книге «Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле» (Ровелли К. Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле. Серия New Science. СПб.: Питер, 2020).

4

Данте Алигьери. Божественная комедия. Ад, песнь XXVI, строки 116‒119. Здесь и далее цитаты из «Божественной комедии» даются по изданию: Данте Алигьери. Божественная комедия / в пер. М. Лозинского (вступительная статья К. Н. Державина, примечания М. Лозинского). – М.: Правда, 1982.

5

Данте Алигьери. Божественная комедия. Ад, песнь XXVI, строки 124‒125.

6

Здесь я описываю внутреннюю часть метрики Шварцшильда, используя слоение, доводящее до максимального предела объем поверхностей при постоянном времени. См. технические подробности в статье Christodoulou M., Rovelli C. How Big Is a Black Hole? Physical Review D, 91, 2015, 064046.

7

На рисунке не хватает одного измерения – сферы изображены в виде кругов.

8

Чань-буддизм – китайское название, дзен-буддизм – японское. – Прим. ред.

9

Линь-цзи Лу. Вступительная статья, перевод с китайского, комментарии и грамматический очерк И. С. Гуревич. Серия «Памятники культуры Востока». Т. XV. СПб.: Петербургское востоковедение. С. 125.

10

В слоении, определенном в примечании 6 на стр. 57.

11

Планковская длина чрезвычайно мала – 10–33 см, но радиус цилиндра не обязан быть столь малым, чтобы оказаться в квантовой области. Кривизна черной дыры – величина порядка массы, деленной на куб радиуса (R~M/r3), следовательно, в случае достаточно большой массы радиус также может быть большим.

12

Квантовая физика характеризуется единственной постоянной – постоянной Планка, которая определяет этот масштаб.

13

Данте Алигьери. Божественная комедия. Ад, песнь IX, строки 28‒29.

14

Данте Алигьери. Божественная комедия. Чистилище, песнь XXX, строки 49‒51.

15

Данте Алигьери. Божественная комедия. Ад, песнь I, строка 82.

16

Аниш Капур – современный британско-индийский скульптор. – Прим. перев.

17

Эудженио Монтале. Таможня. Пер. Е. Солоновича. Журнал «Иностранная литература», № 12, 1965, с. 204.

18

Идея о том, что падающая в черную дыру звезда может отскочить, была высказана и обсуждалась в статье Rovelli C., Vidotto F. Planck Stars. International Journal of Modern Physics D, 23, 2014, 1442026. Ключевую роль в этой работе сыграла мой соавтор Франческа Видотто. О «планковских звездах» речь пойдет несколькими страницами ниже.

19

У вас есть сомнения по этому поводу? Потерпите до третьей части книги – там мы это обсудим.

20

Данте Алигьери. Божественная комедия. Чистилище, песнь XXX, строка 48.

21

Данте Алигьери. Божественная комедия. Ад, песнь II, строки 8‒9.

22

Я посвятил поиску лучшего, на мой взгляд, ответа на этот вопрос книгу «Гельголанд. Красивая и странная квантовая физика» (М.: Эксмо, 2024).

23

Rovelli C., Smolin L. Spin Networks and Quantum Gravity. Physical Review D, 52, 1995. Pp. 5743–5759; Discreteness of Area and Volume in Quantum Gravity. Nuclear Physics B, 442, 1995. Pp. 593–619.

24

Теория представлений группы SO(3) поворотов пространства и ее максимального накрытия SU(2).

25

Роджер Пенроуз, частное сообщение.

26

Данте Алигьери. Божественная комедия. Чистилище, песнь XXX, строка 48.

27

Данте Алигьери. Божественная комедия. Рай, песнь I, строки 55‒56.

28

Данте Алигьери. Божественная комедия. Рай, песнь I, строка 61.

29

Данте Алигьери. Божественная комедия. Рай, песнь I, строки 64‒67.

30

Данте Алигьери. Божественная комедия. Рай, песнь I, строки 79‒81.

31

Rovelli C., Vidotto F. Planck Stars, cit.

32

Планковская шкала достигается не в смысле