Природа простору, часу та міркування на вільну тему

У 1994 Стівен Гокінг і Роджер Пенроуз прочитали цикл публічних лекцій із загальної теорії відносності в Інституті математичних наук імені Ісаака Ньютона при Кембриджському університеті. Наш журнал представляє вам уривки з цих лекцій, випущених цього року видавництвом Princeton University Press під назвою «Природа простору і часу», які дають змогу порівняти погляди цих двох учених.

Вступ

Хоча обидва вони належать до однієї школи у фізиці (Пенроуз допомагав Гокінгу з його докторською дисертацією в Кембриджі), їхні погляди на роль квантової механіки в еволюції Всесвіту сильно відрізняються. Зокрема, Гокінг і Пенроуз мають різні уявлення про те, що відбувається з інформацією, накопиченою в чорній дірі, і чому початок Всесвіту відрізняється від його кінця.

Одним із головних відкриттів Гокінга, зроблених ним у 1973, було передбачення того, що внаслідок квантових ефектів чорні діри можуть випускати частинки. У результаті такого процесу чорна діра випаровується і, зрештою, можливо, від її початкової маси нічого не залишиться. Але під час свого формування чорні діри поглинають безліч частинок, що падають на них і мають різні типи, властивості та конфігурації. Хоча квантова теорія вимагає збереження такої інформації, подробиці того, що ж відбувається з нею далі, залишаються темою бурхливих дебатів. І Гокінг, і Пенроуз вважають, що під час випромінювання чорна діра втрачає інформацію, яку вона містила. Але Гокінг наполегливо стверджує, що ця втрата невідновна, тоді як Пенроуз доводить, що вона врівноважується спонтанними вимірюваннями квантових станів, які повертають інформацію всередину чорної діри.

Обидва вчені погоджуються з тим, що для опису природи необхідна майбутня теорія квантової гравітації. Але їхні погляди на деякі аспекти цієї теорії відрізняються. Пенроуз вважає, що навіть якщо фундаментальні взаємодії елементарних частинок симетричні щодо обернення часу, то квантова гравітація має порушувати таку симетрію. Часова асиметрія тоді має пояснити, чому на початку Всесвіт був таким однорідним (як показує мікрохвильове реліктове випромінювання, породжене Великим вибухом), тоді як наприкінці Всесвіт має бути неоднорідним.

Пенроуз намагається включити таку асиметрію у свою гіпотезу кривини Вейля. Простір-час, згідно з Альбертом Ейнштейном, викривлюється присутністю матерії. Але простір-час може також мати певну внутрішньо притаманну йому деформацію, яку називають кривиною Вейля. Гравітаційні хвилі та чорні діри, наприклад, дозволяють простору-часу викривлюватися навіть у тих областях, які є порожніми. У ранньому Всесвіті кривина Вейля, ймовірно, дорівнювала нулю, але у Всесвіті, що згасає, як доводить Пенроуз, велика кількість чорних дір призведе до зростання кривини Вейля. У цьому й полягатиме відмінність між початком і кінцем Всесвіту.

Гокінг погоджується, що Великий вибух і кінцевий колапс («Big crunch») будуть різними, але він не розглядає асиметрію часу як закон природи. Основною ж причиною цієї відмінності, на його думку, є шлях, на який запрограмовано розвиток Всесвіту. Він постулює своєрідну демократію, заявляючи, що у Всесвіті не може бути виділеної просторової точки, а тому Всесвіт не може мати межі. Саме ця пропозиція про відсутність межі, як стверджує Гокінг, пояснює однорідність мікрохвильового реліктового випромінювання.

Погляди обох фізиків на інтерпретацію квантової механіки також докорінно розходяться. Гокінг вважає, що єдине призначення теорії — давати передбачення, які узгоджуються з експериментальними даними. Пенроуз же вважає, що простого порівняння передбачень з експериментами недостатньо для пояснення дійсності. Він вказує, що квантова теорія, яка вимагає суперпозиції хвильових функцій, є концепцією, що може призводити до нісенітниць. Таким чином ці вчені виводять на новий рівень відому дискусію Ейнштейна та Бора щодо химерних наслідків квантової теорії.

Стівен Гокінг про квантові чорні діри:

Квантова теорія чорних дір ..., здається, призводить до нового рівня непередбачуваності у фізиці, на додачу до звичайної квантовомеханічної невизначеності. Це відбувається тому, що чорні діри, схоже, мають внутрішню ентропію і призводять до втрати інформації з нашої області Всесвіту. Мушу сказати, що ці твердження вельми суперечливі: багато вчених, які працюють у галузі квантової гравітації, зокрема майже всі, хто прийшов до неї з фізики елементарних частинок, інстинктивно відкидають ідею, що інформація про стан квантової системи може бути втрачена. Однак такий погляд не привів до значного успіху в поясненні того, яким чином інформація може покидати чорну діру. Зрештою, я вважаю, що вони будуть змушені прийняти мою пропозицію про те, що інформація безповоротно втрачається, так само як вони були змушені погодитися, що чорні діри випромінюють, попри всі їхні упередження ...

Той факт, що гравітація є притягальною, означає, що у Всесвіті існує тенденція до стягування матерії в одному місці, тенденція до утворення об'єктів, подібних до зір і галактик. Подальше стискання цих об’єктів може деякий час стримуватися тепловим тиском у випадку зір або обертанням і внутрішніми рухами у випадку галактик. Однак зрештою теплота або момент імпульсу будуть винесені назовні, і об’єкт знову почне стискатися. Якщо маса менша, ніж приблизно півтори маси Сонця, стискання може бути зупинене тиском виродженого газу електронів або нейтронів. Об’єкт стабілізується, ставши відповідно білим карликом або нейтронною зорею. Однак якщо маса перевищує цю межу, то вже ніщо не може зупинити неухильне стискання. Щойно об’єкт у процесі стискання наблизиться до певного критичного розміру, поле тяжіння на його поверхні буде настільки сильним, що світлові конуси нахиляться всередину .... Ми можемо бачити, що навіть світлові промені, які виходять назовні, викривляються в напрямку один до одного, так що вони зближуються, а не розходяться. Це означає, що існує певна замкнена поверхня ....

Таким чином, має існувати область простору-часу, з якої неможливо вирватися на нескінченну відстань. Ця область називається чорною дірою. Її межа називається горизонтом подій; вона є поверхнею, утвореною світловими променями, неспроможними вирватися до нескінченності ....

Велика кількість інформації втрачається, коли космічне тіло колапсує, утворюючи чорну діру. Об’єкт, що колапсує, описується дуже великою кількістю параметрів. Його стан визначається видами речовини та мультипольними моментами розподілу їхніх мас. Попри це чорна діра, що утворюється, зовсім не залежить від виду речовини і швидко втрачає всі мультипольні моменти, крім перших двох: монопольного, який є масою, і дипольного, який є моментом імпульсу.

Ця втрата інформації справді не мала значення в класичній теорії. Можна сказати, що вся інформація про об’єкт, який колапсує, опиняється всередині чорної діри. Спостерігачеві, який перебуває поза чорною дірою, було б дуже важко визначити, який вигляд має об’єкт, що колапсує. Однак у класичній теорії це все ще було можливо в принципі. Спостерігач ніколи фактично не втрачав би з поля зору об’єкт, що колапсує. Натомість йому здавалося б, що стискання об’єкта уповільнюється і він стає дедалі тьмянішим у міру наближення до горизонту подій. Цей спостерігач усе ще міг бачити, з чого складається об’єкт, що колапсує, і як у ньому розподілена маса.

Однак з погляду квантової теорії все повністю змінюється. Під час колапсу об’єкт випустив би лише обмежену кількість фотонів, перш ніж перетнути горизонт подій. Цих фотонів було б зовсім недостатньо, щоб передати нам усю інформацію про об’єкт, який колапсує. Це означає, що у квантовій теорії не існує жодного способу, яким зовнішній спостерігач міг би визначити стан такого об’єкта. Можна було б подумати, що це не має надто великого значення, тому що інформація все ще буде всередині чорної діри, навіть якщо її неможливо виміряти ззовні. Але це якраз той випадок, коли проявляється другий ефект квантової теорії чорних дір....

Квантова теорія змушує чорні діри випромінювати і втрачати масу. І, вочевидь, вони зрештою зникають повністю — разом з інформацією всередині них. Я хочу навести аргументи на користь того, що ця інформація справді втрачається і не повертається в будь-якій формі. Як я покажу далі, з цією втратою інформації у фізику входить невизначеність вищого рівня, ніж звичайна невизначеність, пов’язана з квантовою теорією. На жаль, на відміну від співвідношення невизначеностей Гейзенберга, цей новий рівень невизначеності буде досить важко підтвердити експериментально у випадку чорних дір.

Роджер Пенроуз про квантову теорію і простір-час:

Квантова теорія, спеціальна теорія відносності, загальна теорія відносності і квантова теорія поля — найвеличніші фізичні теорії 20-го століття. Ці теорії не є незалежними одна від одної: загальна теорія відносності була побудована на основі спеціальної теорії відносності, а квантова теорія поля має за основу спеціальну теорію відносності і квантову теорію.

Зазвичай казали, що квантова теорія поля — найточніша з усіх фізичних теорій, які будь-коли існували, і дає точність до 11 знаків після коми. Однак я хотів би зазначити, що загальна теорія відносності нині перевірена з точністю до 14 знаків після коми (і ця точність, очевидно, обмежена лише точністю годинників, що йдуть на Землі). Я маю на увазі подвійний пульсар Hulse-Taylor PSR 1913+16 — пару нейтронних зір, що обертаються одна відносно одної, одна з яких є пульсаром. Загальна теорія відносності передбачає, що подібна орбіта повільно стискається (а її період зменшується), тому що відбувається втрата енергії внаслідок випромінювання гравітаційних хвиль. Цей процес справді був зафіксований експериментально, а повний опис його руху, що спостерігався протягом 20 років ... узгоджується із загальною теорією відносності (яка включає в себе ньютонівську теорію) із зазначеною вище чудовою точністю. Дослідники цієї зоряної системи по праву отримали Нобелівські премії за свою роботу. Квантові теоретики завжди стверджували, посилаючись на точність їхньої теорії, що загальна теорія відносності має брати з неї приклад, але я тепер думаю, що приклад має брати квантова теорія поля.

Хоча ці чотири теорії досягли великих успіхів, вони теж не позбавлені проблем .... Загальна теорія відносності передбачає існування сингулярностей простору-часу. У квантовій теорії є «проблема вимірювання», яку я опишу пізніше. Може виявитися, що розв’язання проблем цих теорій полягає у визнанні того факту, що вони є неповними теоріями. Наприклад, багато хто очікує, що квантова теорія поля могла б якимось способом «розмазати» сингулярності загальної теорії відносності....

А тепер я хотів би сказати кілька слів про втрату інформації в чорних дірах, яка, як я вважаю, має стосунок до останнього твердження. Я погоджуюся майже з усім, що з цього приводу сказав Стівен. Але тоді як Стівен розглядає втрату інформації в чорних дірах як нову невизначеність у фізиці, вищого рівня, ніж квантовомеханічна невизначеність, я розглядаю її лише як «додаткову» невизначеність .... Можливо, невелика кількість інформації втрачається під час випаровування чорної діри ... але цей ефект буде набагато меншим, ніж втрата інформації під час колапсу (для опису якого я приймаю будь-яку розумну картину остаточного зникнення чорної діри).

Як уявний експеримент розгляньмо замкнену систему у великій скриньці та рух матерії всередині скриньки у фазовому просторі. В областях фазового простору, що відповідають розташуванням чорної діри, траєкторії, які описують фізичну еволюцію системи, будуть сходитися, а фазові об’єми, заповнювані цими траєкторіями, будуть скорочуватися. Це відбувається внаслідок втрати інформації в сингулярності чорної діри. Це скорочення прямо суперечить закону класичної механіки, відомому як теорема Ліувілля, яка стверджує, що фазові об’єми, які переносяться фазовими траєкторіями, залишаються сталими .... Таким чином, простір-час чорної діри порушує збереження таких об’ємів. Однак у моїй картині ця втрата об’єму фазового простору врівноважується процесом спонтанних квантових вимірювань, унаслідок яких відбувається відновлення інформації і збільшення об’єму у фазовому просторі. Як я це розумію, так відбувається тому, що невизначеність, пов’язана з втратою інформації в чорних дірах, є начебто «додатковою» до квантовомеханічної невизначеності: кожна з них — лише один бік однієї монети....

А тепер розгляньмо уявний експеримент із котом Шредінгера. Він описує незавидне становище кота у скриньці, в якій випущений фотон падає на напівпрозоре дзеркало, а пропущена частина його хвильової функції реєструється датчиком. Якщо датчик виявляє фотон, то спрацьовує пістолет, убиваючи кота. Якщо датчик не виявляє фотон, то кіт залишається живий і здоровий. (Я знаю, що Стівен не схвалює поганого поводження з котами, навіть в уявних експериментах!) Хвильова функція такої системи є суперпозицією цих двох можливостей .... Але чому нашому сприйняттю доступні лише макроскопічні альтернативи «кіт мертвий» і «кіт живий», а не макроскопічні суперпозиції таких станів? ...

Я припускаю, що із залученням загальної теорії відносності використання суперпозицій альтернативних геометрій простору-часу стикається із серйозними труднощами. Можливо, суперпозиція двох різних геометрій нестабільна і розпадається на одну з цих двох альтернатив. Такими геометріями могли б бути, наприклад, простір і час живого або мертвого кота. Для позначення цього розпаду суперпозиції на один з альтернативних станів я використовую термін «об’єктивна редукція», який мені подобається, тому що має гарний акронім (OR). Який стосунок до цього має планківська довжина 10-33 сантиметра? Така довжина є природним критерієм для визначення того, чи є геометрії справді різними світами. Планківський масштаб визначає також часовий масштаб, на якому відбувається редукція до різних альтернатив.

Гокінг про квантову космологію:

Я завершую цю лекцію обговоренням питання, щодо якого ми з Роджером маємо різні погляди, — це стріла часу. Існує дуже чітка відмінність між прямим і зворотним напрямками часу в нашій частині Всесвіту. Достатньо прокрутити назад будь-який фільм, щоб побачити цю відмінність. Замість чашок, що падають зі столу й розсипаються на дрібні шматочки, ми бачили б, як ці уламки знову збираються докупи й заскакують назад на стіл. Хіба реальне життя схоже на щось подібне?

Локальні закони фізичних полів задовольняють вимогу симетрії в часі, або, точніше, CPT-інваріантності (Charge-Parity-Time — заряд-парність-час). Отже, спостережувана відмінність між минулим і майбутнім походить від граничних умов Всесвіту. Розгляньмо модель, у якій просторово замкнений Всесвіт розширюється до максимального розміру, після чого знову колапсує. Як наголосив Роджер, Всесвіт буде дуже різним у кінцевих пунктах цієї історії. На своєму початку Всесвіт, як ми тепер думаємо, буде досить гладким і регулярним. Однак, коли він почне знову колапсувати, ми очікуємо, що він буде надзвичайно безладним і нерегулярним. Оскільки безладних конфігурацій набагато більше, ніж упорядкованих, це означає, що початкові умови мають бути вибрані надзвичайно точно.

Внаслідок цього граничні умови мають бути різними в ці моменти часу. Припущення Роджера полягає в тому, що тензор Вейля має перетворюватися на нуль лише на одному з кінців часу. Тензор Вейля — та частина кривини простору-часу, яка не визначається локальним розподілом матерії через рівняння Ейнштейна. Ця кривина надзвичайно мала на впорядкованій ранній стадії і дуже велика у Всесвіті, що колапсує. Отже, ця пропозиція дозволила б нам відрізнити обидва кінці часу один від одного й пояснити існування стріли часу.

Я думаю, що пропозиція Роджера є вейлівською у двох значеннях цього слова. По-перше, вона не є CPT-інваріантною. Роджер вважає цю властивість перевагою, але мені здається, що не слід відмовлятися від симетрій без достатньо вагомих на те причин. По-друге, якби тензор Вейля точно дорівнював нулю на ранній стадії Всесвіту, то він залишався б однорідним та ізотропним протягом усього подальшого часу. Вейлівська гіпотеза Роджера не може пояснити ні флуктуацій мікрохвильового фону, ні збурень, які породжують галактики й тіла, подібні до нас самих.

Попри все це, я думаю, що Роджер вказав на дуже важливу відмінність між цими двома межами часу. Але факт малості тензора Вейля на одній із меж не слід приймати ad hoc, а треба вивести з фундаментальнішого принципу «відсутності меж» ....

Яким чином дві часові межі можуть бути різними? Чому збурення мають бути малими на одній із них, але не на другій? Причина цього в тому, що рівняння поля мають два можливі комплексні розв’язки.... Очевидно, що один розв’язок відповідає одній межі часу, а другий — другій .... На одному кінці часу Всесвіт був дуже гладким, а тензор Вейля — малим. Однак він не міг точно дорівнювати нулю, оскільки це призводить до порушення співвідношення невизначеності. Натомість мають існувати невеликі флуктуації, які згодом можуть перетворитися на галактики й тіла, подібні до нас самих. На відміну від початку, кінець Всесвіту має бути дуже нерегулярним і хаотичним, а тензор Вейля — дуже великим. Це пояснило б, чому існує стріла часу і чому чашки падають зі столу й розбиваються набагато охочіше, ніж відновлюються і заскакують назад.

Пенроуз про квантову космологію:

З того, що я зрозумів у концепції Стівена, я роблю висновок, що наші розбіжності в цьому питанні (вейлівська гіпотеза кривини) надзвичайно великі ... Для початкової сингулярності кривина Вейля приблизно дорівнює нулю .... Стівен заперечував, що в початковому стані мають існувати малі квантові флуктуації, і тому гіпотеза про нульову кривину Вейля є класичною і неприйнятною. Але я думаю, що існує певна свобода щодо точного формулювання цієї гіпотези. Малі збурення, звичайно ж, прийнятні з мого погляду в квантовому режимі. Нам потрібно лише істотно обмежити ці флуктуації поблизу нуля ....

Можливо, принцип «відсутності меж» Джеймса-Гартла-Гокінга є добрим кандидатом для опису структури початкового стану. Однак, як мені здається, для пояснення кінцевого стану необхідне щось інше. Зокрема, теорія, що пояснює структуру сингулярностей, мала б включати порушення CPT та інших симетрій, щоб бути сумісною з гіпотезою кривини Вейля. Таке порушення симетрії часу могло б бути вельми малим і могло б неявно міститися в новій теорії, що виходить за межі квантової механіки.

Гокінг про фізичну реальність:

Ці лекції дуже ясно показали відмінність між Роджером і мною. Він — платоніст, а я — позитивіст. Він серйозно занепокоєний тим, що кіт Шредінгера перебуває в квантовому стані, в якому він наполовину живий, а наполовину мертвий. Він відчуває в цьому невідповідність дійсності. Але мене такі речі не турбують. Я не вимагаю, щоб теорія відповідала реальності, оскільки не знаю, що таке реальність. Реальність — це не властивість, яку ви можете перевірити лакмусовим папірцем. Усе, що мене турбує, — це щоб теорія передбачала результати вимірювань. Квантова теорія робить це дуже успішно ....

Роджер відчуває, що ... колапс хвильової функції вносить у фізику порушення CPT-симетрії. Він бачить такі порушення в дії принаймні у двох галузях фізики: космології та фізиці чорних дір. Я погоджуюся, що ми можемо використовувати асиметрію часу, коли ставимо запитання щодо спостережень. Але я цілковито відкидаю ідею, що існують якісь фізичні процеси, які призводять до редукції хвильової функції, або що це має хоч якийсь стосунок до квантової гравітації чи свідомості. Усе це має стосунок до чарів і магії, але не до науки.

Пенроуз про фізичну реальність:

Квантова механіка існує лише 75 років. Це не дуже багато, особливо якщо порівнювати, наприклад, з теорією гравітації Ньютона. Тому я не здивуюся, якщо квантову механіку буде модифіковано для дуже великих об’єктів.

На початку цих дебатів Стівен висловив думку, що він — позитивіст, а я — платоніст. Я радий, що він позитивіст, але про себе можу сказати, що я радше реаліст. До того ж, якщо порівнювати ці дебати з відомими дебатами Бора й Ейнштейна приблизно 70 років тому, я думаю, що Стівен грає роль Бора, а я — роль Ейнштейна! Для Ейнштейна було необхідно, щоб існувало щось схоже на реальний світ, описуване не обов’язково хвильовою функцією, тоді як Бор наголошував, що хвильова функція не описує реальний світ, а лише знання, необхідне для передбачення результатів експерименту.

Зараз вважається, що аргументи Бора виявилися вагомішими і що Ейнштейн (згідно з його біографією, написаною Абрагамом Паїсом) міг уже з 1925 року займатися риболовлею. І справді, він не зробив великого внеску в квантову механіку, хоча його прониклива критика була дуже корисною для останньої. Я вважаю, що причина цього полягала в тому, що у квантовій теорії бракувало деяких важливих компонентів. Одним із таких компонентів було відкрите Стівеном 50 роками пізніше випромінювання чорних дір. Витік інформації, пов’язаний із випромінюванням чорної діри, — це той феномен, який, можливо, підніме квантову теорію на новий рівень.

Багато чого зрозуміло, ще більше належить зрозуміти

Питання, подібні до поставлених у кількох останніх розділах, за теперішнього розуміння фізики поки що залишаються без відповіді. Можна сподіватися, що на них зможе пролити світло майбутня фізика XXI століття. Однак, озираючись на те, чого вже досягнуто до кінця XX століття, людство може відчувати законну гордість. Отримано відповіді на багато запитань, що здавалися давнім людям глибоко загадковими, а іноді й страхітливими, і це часто дає змогу діяти найраціональнішим чином. Перестали лякати багато жахливих хвороб завдяки не лише сучасним лікам (при створенні яких науковий метод виявився незамінним), а й методам ранньої діагностики на основі сучасної техніки (рентгенівські промені, ультразвук, томографія та ін.) і методам фізичного впливу (радіація, лазери та ін.).

Ця техніка в багатьох випадках ґрунтується на фізичних знаннях, які не були доступні давнім людям. Знання такого роду принесли нам і багато іншого: гідроелектростанції, електричне освітлення, сучасні матеріали, що захищають від стихій, такі засоби зв’язку, як телебачення й мобільна телефонія, обчислювальну техніку, Інтернет, різні види транспорту, а також численні інші складники сучасного життя.

Візьмімо, наприклад, загадковий процес, за якого з насінини розвивається ціла рослина, причому складна структура кожної рослини загалом така сама, як і в тих, що виросли з подібного насіння. Тут прихована глибока фізика, оскільки ДНК, яка керує ростом рослини, є молекулою, збереження і надійність структури якої критичним чином визначаються законами квантової механіки. Ба більше, ріст рослини зрештою визначається тими самими фізичними силами, які керують окремими частинками, з яких вона складається. Вони переважно мають електромагнітну природу, однак сильні ядерні сили визначають, які ядра можливі, а отже, і які сорти атомів там можуть бути.

Слабка взаємодія також відіграє свою роль у великомасштабних явищах і, що примітно, попри свою слабкість (вона в $10^7$ слабша за сильну взаємодію і в $10^5$ разів слабша за електромагнітну), може проявитися в деяких подіях із числа найдраматичніших в історії людства, оскільки саме слабка взаємодія, яка визначає радіоактивний розпад усередині Землі, відповідальна головним чином за нагрівання магми в земних надрах. Одним із проявів цього є виверження вулканів. В історії Землі був період, що тривав кілька років, починаючи з 535 року нашої ери, коли по всій Землі панували голод і незвичайно холодна погода через пил, викинутий під час вибуху вулкана. Цим вулканом, імовірно, був Кракатау, розташований поблизу острова Ява, який, мабуть, катастрофічно вивергався у 535 році і ще раз (але вже не так бурхливо) у ближчий до нас час, у 1883 році.

Можливо, ще драматичнішим для його свідків був вибух вулкана, що зруйнував острів Терра (Санторині) і який можна було легко побачити з острова Криту, розташованого на 100 миль південніше (у 1628 році до нашої ери). При цьому не тільки було зруйновано цивілізацію самого острова Терра — саме ця подія, ймовірно, призвела до подальшого занепаду цивілізації Криту, на якому, за переказами, був розташований знаменитий лабіринт Дедала. Цілком можливо, що саме руйнування Терри стало джерелом легенди про Атлантиду. Певну розраду можна знайти в тому факті, що деякі катаклізми минулого могли сприяти поступу в розвитку, якого за інших обставин могло й не бути. (Найяскравішим прикладом може бути глобальне вимирання динозаврів, що сприяло розвитку ссавців, а це зрештою привело до появи людей; у цьому випадку причиною катастрофи було, мабуть, зіткнення з астероїдом, а не вулканічна діяльність.) Чи не завдячував незвичайний розвиток давньогрецької культури через тисячоліття після руйнування Терри якоюсь мірою цьому катастрофічному прояву вулканічної активності?

Імовірно, ще вражаючішим є те, що найбільш бурхливі вибухи, які спостерігаються у Всесвіті, спричиняє найслабша з усіх сил (якщо її правильно вважати силою) — гравітаційна (в атомі водню вона становить $10^{-40}$ електричної сили і $10^{-38}$ сили слабкої взаємодії). Чорні діри є джерелом неймовірно величезної енергії для квазарів. Але вони розташовані від нас так далеко, що найяскравіший квазар ЗС273, попри надзвичайно високу потужність, із Землі здається за яскравістю в $10^6$ меншим за сусідню зорю Сіріус. Коли тихої ясної ночі ми милуємося зорями, відчуваючи благоговіння перед неосяжністю Всесвіту, ми насправді сприймаємо лише мізерну частку його величезного масштабу. Найвіддаленіший об’єкт, видимий неозброєним оком (туманність Андромеди), розташований у $10^3$ разів ближче за квазар ЗС273 і в $10^4$ разів ближче за край спостережуваного Всесвіту!

Просторово-часові сингулярності в осерді чорних дір належать до тих відомих (або припущених) об’єктів Всесвіту, які залишаються найзагадковішими і які сучасні теорії не спроможні описати. Існують й інші глибоко загадкові проблеми, до розв’язання яких поки що дуже далеко. Цілком можливо, що XXI століття принесе ще дивовижніші відкриття, ніж ті, якими нас порадувало XX століття. Але щоб це сталося, потрібні глибокі нові ідеї, які спрямують нас на істотно інший шлях, ніж той, яким ми йдемо зараз. Можливо, головне, що нам потрібно, — це якась тонка зміна погляду на світ, щось таке, що ми всі втратили...

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.