Scienty

Что такое двойные тесные звездные системы и почему их исследование важно? Как были открыты черные дыры? Существуют ли кротовые норы? Чем они отличаются друг от друга? Научимся ли мы когда-нибудь путешествовать во времени или эта мечта навсегда останется фантастикой? Почему эти вопросы так интересны каждому из нас? Об этом рассуждает академик Анатолий Михайлович Черепащук, научный руководитель Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга.

— Анатолий Михайлович, хочу начать с вашей юности. С удивлением прочитала, что вы были дружны с Арсением Тарковским, который тоже увлекался астрономией. Его все знают как выдающегося поэта, оказавшего влияние на творчество своего сына — режиссера Андрея Тарковского. Каким образом вы познакомились?

— В 2014 г. я опубликовал книгу «Жизнь астронома», где все это описал. А в двух словах: примерно с десяти лет я полюбил астрономию. Прочитал популярные книги и увлекся. Стал пытаться самостоятельно строить телескопы, для чего прочитал книгу Михаила Сергеевича Навашина — был такой любитель астрономии, доктор наук, биолог — «Самодельный телескоп-рефлектор». Он написал, как можно вручную отшлифовать зеркало для телескопа 20–25 см, пригодного для научных исследований. До этого я смотрел на небо через очковые стекла, любовался Солнцем, Луной и планетами.

Я списался с Навашиным, он мне прислал диски, из которых можно было изготовить телескоп. Я их отшлифовал. Затем нужно было проводить серебрение, потому что стекло прозрачное и его нужно покрыть тонким слоем серебра, а это делается с помощью химической реакции: готовятся два раствора, в воду ставится отполированное зеркало и эти растворы сливаются. Во время химической реакции серебро оседает на поверхности стекла. Получается блестящая зеркальная поверхность. Она не очень долговечная, на два-три года. Сейчас проводят алюминирование — покрывают тонким слоем алюминия, это на десятки лет. Но для любителя на несколько лет — тоже хорошо.

— У вас все получилось?

— В том-то и дело, что я при этом серебрении положил зеркальное стекло в горячую воду и оно у меня треснуло. Я об этом написал Навашину. Уже перестал ждать ответ, и вдруг получаю письмо от Арсения Александровича Тарковского, где он очень тепло меня поддержал, прислал мне несколько книг по астрономии и сказал, что может мне помочь с еще одной парой стекол: нужно тереть два стекла друг о друга, чтобы получить одно зеркало.

Выяснилось, что Тарковский и Навашин как любители астрономии принимали участие в заседаниях Всесоюзного астрономо-геодезического общества (ВАГО), там и встречались. Навашин рассказал Тарковскому мою историю, и Арсений Александрович не остался равнодушным, написал мне письмо. Он был членом правления ВАГО и помог мне с приобретением второго диска. И я изготовил зеркало, посеребрил его уже аккуратно, у меня ничего не лопнуло. В итоге я сделал телескоп и наблюдал звезды, Луну, планеты.

— После школы вы поступили в Куйбышевский педагогический институт на отделение «Математика и астрономия». Почему именно туда?

— Школу я окончил с серебряной медалью. У мамы я был один, отец погиб в 1941 г. Думаю, если бы отец был жив, я бы сразу пошел в МГУ. Но мама была одна, поэтому я из Сызрани, где жил, поступил в Куйбышевский пединститут без экзаменов.

— Но потом перевелись в Москву?

— Да. В Куйбышеве я проучился три года. Но меня это не удовлетворяло, потому что астрономию и физику читали в объеме общего курса, теоретической физики не читали. И я с третьего курса пединститута перевелся на третий курс физического факультета МГУ. Пришлось досдать восемь экзаменов и 11 зачетов, покрыв разницу в учебных планах. Но я справился. Окончил МГУ, защитил дипломную работу без троек, и меня рекомендовали в аспирантуру. Директор астрономического института Дмитрий Яковлевич Мартынов согласился быть моим научным руководителем. Дал мне научную тему для диссертации по тесным двойным звездам.

— Это была интересная тема?

— Сначала это было ничем не примечательно: ну, крутятся двойные звезды, можно их массу определять по движению. Мы с Мартыновым скромно работали в этой области, изучали массы, радиусы, температуры, эволюционные состояния звезд разных типов. А потом в начале 1970-х гг. родилась рентгеновская астрономия. Для рентгена земная атмосфера непрозрачна, поэтому только в это время мы научились смотреть на небо. Точнее, первый рентгеновский источник за пределами Солнечной системы был открыт в 1962 г. с помощью американской ракеты «Аэроби». Он оказался двойной системой. Оптический компаньон — это звезда типа нашего Солнца и нейтронная звезда. Вещество оптической звезды падает на нейтронную звезду, происходит аккреция, когда скорости движения в центре дисков приближаются к световой. Взаимные трения, столкновения приводят к формированию ударных волн, разогреву плазмы на десятки и сотни миллионов градусов и к рентгеновскому излучению. Такое температурное излучение проявляет себя уже не в оптическом диапазоне, а в рентгеновском.

— И это стало новой страницей в астрономии?

— Да, но важно то, что мы изучали классические двойные системы. Это была моя кандидатская диссертация. Мы усовершенствовали методы определения радиусов, масс, температур звезд, что нужно для понимания эволюции звезды. У звезды, как у человека лицо, — это масса, радиус, температура. По этим параметрам можно судить о возрасте звезды, о ее будущем. Мне удалось в моей кандидатской диссертации немного развить аппарат интерпретации наблюдения тесных двойных звезд.

В это время как раз начались открытия в этой области. Были открыты рентгеновские двойные системы типа системы Скорпиона Х-1: нормальная или массивная звезда с массой Солнца или в 20 масс Солнца, а рядом — нейтронная звезда или черная дыра, где происходит аккреция. А из теории эволюции с учетом эффектов общей теории относительности следует: если масса ядра звезды, в которой прошли термоядерные реакции, больше трех масс Солнца, то в конце эволюции ядро сжимается, коллапсирует и образует черную дыру. Если масса меньше трех масс Солнца, то образуется либо нейтронная звезда, либо «белый карлик».

— Значит, измеряя массы таких систем, можно отличать нейтронные звезды от черных дыр?

— Да. Таким образом, они неожиданно стали передним фронтом современной астрономии, мощным аппаратом для определения масс нейтронных звезд и черных дыр. К настоящему времени открыты уже тысячи таких рентгеновских двойных систем с многих спутников, в том числе отечественных, несколько наших национальных рентгеновских обсерваторий осуществили эти проекты. Сейчас работает обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма». К сожалению, после выполнения половины программы немцы свою часть прикрыли, но наша часть продолжается, и очень успешно. Пронаблюдали многие тысячи таких рентгеновских двойных систем, сделаны десятки определений масс черных дыр. Уже есть статистика. Родилась новая наука — демография черных дыр, изучающая их рождение, эволюцию и связь с классическими объектами — звездами, галактиками и т.д. Благодаря накоплению наблюдательных данных по черным дырам, по нейтронным звездам родилась еще одна новая наука — релятивистская астрофизика. Наблюдения рентгеновских двойных систем стали для нее базисом. Вот так неожиданно классическая область вдруг ярко заиграла, за что я очень благодарен научному руководителю. Всегда, когда я читаю лекции студентам, говорю: старайтесь обращать внимание не только на актуальность проблемы, но и на ее внутреннюю красоту.

— В чем внутренняя красота тесных двойных звезд?

— В том, что можно определять массы и радиусы звезд независимо от расстояния до системы. Двойная система может находиться даже в другой галактике, а вы можете по движению звезд определять эти параметры. Для понимания эволюции звезд это принципиально важно.

— Но ведь всему этому вы научились не сразу…

— Да, и для меня, когда мы еще этого не умели, было просто очень красиво то, что независимо от расстояния можно измерять основные фундаментальные характеристики звезд, и это меня увлекло, можно сказать, на всю жизнь. В итоге я сижу перед вами действительным членом Российской академии наук.

— Анатолий Михайлович, я помню достаточно недавние времена, когда черные дыры были гипотетическими объектами, еще не открытыми. Сейчас уже никто не сомневается в их существовании. Вы помните этот момент?

— Не только помню, я пережил этот момент! В начале 1970-х гг., когда мы начали серьезно заниматься этой проблемой на уровне рентгеновских наблюдений, интерпретаций, говорить о черных дырах в научной аудитории считалось дурным тоном. У знаменитого ученого, члена-корреспондента АН СССР Иосифа Самуиловича Шкловского, на одной из конференций журналистка спросила: «Как вы относитесь к черным дырам?» Он задумался и сказал: «Знаете, это очень трудная проблема, поэтому я ею не занимаюсь. Вон сидит академик Яков Борисович Зельдович, он интересуется черными дырами, обратитесь к нему. Что касается меня, то я предпочитаю блондинок». Вот такое отношение было к черным дырам.

Наш выдающийся астрофизик академик Виктор Амазаспович Амбарцумян предлагал идею формирования всего сущего из сверхплотных Д-тел. Согласно этой теории, были массивные Д-тела, которые распадались и из них образовывались звезды, туманности и т.д. А теория черных дыр говорит о том, что если у тебя масса больше трех масс Солнца, то никакого стационарного Д-тела не будет. Поэтому для его теории само существование идеи черной дыры было просто отвратительным. Он всегда старался пресекать эти разговоры. Поскольку он был лидером нашей астрономии, то он значительно повлиял на отношение к черным дырам, хотя надо сказать, что он всегда соблюдал научную корректность. Он утверждал: «Я считаю, что черных дыр не должно быть, а вы как хотите».

— Но тем не менее многие боялись даже говорить о черных дырах…

— Было такое. Помните, наверное, была знаменитая дискуссия между академиком А.А. Логуновым, ректором МГУ, Я.Б. Зельдовичем и Л.П. Грищуком об общей теории относительности. Эта дискуссия была в середине 1980-х гг. и проходила на физическом факультете МГУ на семинарах и на страницах журнала «Успехи физических наук», где вышло несколько публикаций. Я.Б. Зельдович и Л.П. Грищук писали, что общая теория относительности справедлива и согласно ей черные дыры должны существовать. В ответ академик А.А. Логунов создал свою теорию, релятивистскую теорию гравитации, отвергающую существование черных дыр. Эта теория внутренне непротиворечива, вопрос только в интерпретации. А с математической точки зрения все в порядке. В ответ на статьи о существовании черных дыр он писал, что такого не может быть. Публиковались две статьи одна за другой: есть черные дыры — нет черных дыр.

— А что по этому поводу думал Альберт Эйнштейн, создатель общей теории относительности?

— Он до конца жизни не верил в существование черных дыр. Он так и скончался, не веря.

— Почему? Ведь существование черных дыр следует из его теории!

— Да, но в центре черной дыры имеется сингулярность, куда сколлапсировала падающая материя. Плотность там — 10⁹³ г/см³. Плотность Земли — 4,5 г/см³. Плотность нейтронной звезды — 10¹⁵ г/см³. А в центре черной дыры плотность материи совершенно фантастическая.

— Это и правда трудно вообразить.

— Физика не знает законов, существующих при такой плотности. Там нет понятия классического пространства и классического времени. Эйнштейн не верил в то, что могут быть такие сингулярности. Он предполагал: то, что его теория предсказывает такую сингулярность, есть следствие идеальной сферической симметрии коллапса. Но в природе тела вращаются, двигаются, поэтому сжатие никогда не бывает идеально симметричным. Эйнштейн верил в то, что эта асимметрия приведет к тому, что будет какое-то быстровращающееся колечко. Но падение точно в центр, формирование плотности 10⁹³ г/см³ не осуществится. Он так и умер с этой идеей.

— Но это осуществилось?

— В 1965 г. Роджер Пенроуз доказал теорему, согласно которой даже при отсутствии сферической симметрии неизбежно формирование сингулярности. За что и получил потом Нобелевскую премию. Даже если тело вращается, сингулярность формируется.

Но в это долгое время не верили. В 1930-х гг. Артур Эдингтон, создатель теории звездной эволюции, теории внутреннего строения звезд, заявил: «Я думаю, что должен существовать закон природы, который бы не позволял звезде эволюционировать таким абсурдным образом». И на этом фоне мне и шефу приходилось работать! Меня несколько раз А.А. Логунов приглашал на семинар в Протвино, я туда ездил докладывать о своих наблюдениях черных дыр. У В.А. Амбарцумяна в Ереване тоже бывал, он меня тоже слушал. Но им хотелось получить доказательства того, что те объекты, которые мы открываем, — это не черные дыры.

— Как же вы с ними разговаривали?

— Излагал факты. Например, был открыт объект СС433, тоже черная дыра, но это объект, у которого в диске формируются коллимированные выбросы вещества. Диск вращается и формирует эти выбросы. Первый пример — микроквазары, которыми я тоже занимался. Я там обнаружил оптическое затмение, впервые построил модель, ныне общепризнанную. И когда этот объект был открыт, меня пригласил к себе В.А. Амбарцумян с тем, чтобы доказать, что это никакая не черная дыра: «Вот видишь, джеты есть, выбросы есть, значит, это никакая не черная дыра! Это как раз распадается Д-тело и формируется материя из сверхплотного состояния». А я ему привел пример, что там же есть затмени, и по ним видно, что вокруг центра, из которого вырываются джеты, есть диск из вещества. Значит, вещество вращается и за счет большой вращательной скорости и магнитного поля происходит коллимация вещества. Значит, это не распад тела, а та же самая аккреция, свойственная черным дырам. В общем, мы проходили через все эти тернии.

— Но сейчас никто уже не спорит с тем, что черные дыры существуют?

— Сейчас мы наблюдаем триумф черных дыр. Я даже опубликовал обзор с таким названием. С помощью гравитационно-волновой астрономии удалось открыть слияние черных дыр в двойных системах. При слиянии двойная система из двух черных дыр формируется из обычной системы, из двух массивных звезд. Они теряют вещество, обмениваются им — и в конце концов образуются две черные дыры, или черная дыра и нейтронная звезда, или две нейтронные звезды. И вот далее за счет излучения гравитационных волн они теряют энергию, сближаются и сливаются. Формируется общий горизонт событий черной дыры, на котором ход времени останавливается с точки зрения далекого наблюдателя. Ничего нельзя заметить. Эта сингулярность скрыта от реальных наблюдателей.

— А она реально существует?

— Да, если вы будете падать, то можете попасть в сингулярность. Но вы не можете ее наблюдать, потому что все процессы на горизонте событий бесконечно замедляются.

— Совершенно фантастический объект.

— Абсолютно! Поэтому в них и не верили. Но некоторые и сейчас не верят из-за наличия этого горизонта событий. Это тоже совершенная фантастика. Так вот, две черные дыры, сливаясь, образуют общий горизонт событий, который колеблется, и гравитационно-волновой сигнал от слияния черных дыр — это такая синусоида с увеличивающимися частотой и амплитудой. А потом — резкий обрыв. Сейчас с помощью гравитационно-волновых телескопов открыто уже порядка сотни таких событий, и ни в одном из этих событий нет противоречий с общей теорией относительности. С помощью уравнений ОТО удается описать эту синусоиду целиком, без противоречий для сотни объектов. Поэтому у нас уже нет никаких сомнений, что черные дыры звездных масс существуют, это доказано. А сверхмассивные черные дыры доказаны тем, что берутся радиотелескопы с очень высоким угловым разрешением, работающие в субмиллиметровом диапазоне, записывается сигнал, интерференция, а потом идут их обработка, решение обратной задачи и восстановление структуры. Вы, наверное, видели тень от сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики и Галактики М-87? Получается, что в Галактике М-87 вместо нарастания яркости к центру сначала идет нарастание, а потом — падение. Падает именно к центру, потому что там — черная дыра, она поглощает все излучение. Это прямое доказательство ее существования. Если бы там был объект с какой-то поверхностью, например нейтронная звезда, то яркость нарастала бы монотонно к центру. То есть уже и для сверхмассивных черных дыр массами в миллионы и миллиарды солнечных масс доказано, что это — реальные объекты.

— Как я понимаю, в центре любой Галактики обязательно присутствует черная дыра. Зачем она там? Видимо, она играет важную роль?

— Это результат формирования самой Галактики. Сейчас рассматриваются две гипотезы. Первая — что сначала сформировалась Галактика, а потому у нее в центре — зародыш черной дыры, на который падает вещество, происходит аккреция. За счет аккреции масса черной дыры вырастает от нескольких сотен масс Солнца до миллиона солнечных масс. Но эта модель сейчас сталкивается с противоречиями. Например, недавно запущенный 6,5-метровый телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил массивные черные дыры возрастом всего 400–500 млн лет. Возраст нашей Вселенной — 13,7 млрд лет. А здесь возраст меньше миллиарда и масса — порядка миллиарда солнечных масс. Как за счет аккреции вещества на зародыш сформировать такую массивную черную дыру? Это проблема. Поэтому рассматривается вторая модель: сначала сформировалась черная дыра, а потом на нее стало падать вещество, которое образовало Галактику.

— Вероятно, черная дыра представляет собой некое условие для дальнейшего формирования Галактики? Если бы не было черной дыры, может быть, и нас с вами не было бы?

— Трудно сказать. Дело в том, что звезды образуются сами по себе, независимо от того, есть черная дыра или нет. Есть скопления звезд — шаровые, рассеянные. В центре этих скоплений, по-видимому, нет черных дыр. Но звезды образовались из облака за счет фрагментации, за счет гравитационного сжатия отдельных частей облака. А около звезд образуются планеты и мы с вами. Так что нельзя сказать, что черная дыра необходима для нашего существования.

Но тем не менее черные дыры завоевали «права гражданства», как мы сейчас говорим, среди всех известных объектов нашей Вселенной. При расчете эволюции галактик или их скопления, динамики взаимодействия, слиянии нужно учитывать черные дыры. Сейчас открыты двойные сверхмассивные черные дыры. При слиянии двух галактик центральные черные дыры образуют пару, и они вращаются. Эти объекты скоро можно будет наблюдать с помощью космического лазерного интерферометра LISA — Laser Interferometr Space Antenna. В космосе будет создан такой интерферометр — система из очень высокоточных зеркал. Уже работает американский интерферометр LIGO, с помощью которого можно наблюдать черные дыры звездными массами в десять масс Солнца. Это зеркала, которые разнесены в вакууме на расстоянии 4 км. Гравитационная волна их колеблет, и происходит отражение от зеркал, интерференция, благодаря чему регистрируется гравитационно-волновой сигнал. А это будет в космосе на расстоянии миллиона километров друг от друга! Три таких зеркала в виде треугольника будут летать на орбите и мерить возмущение метрики. Гравитационная волна от слияния уже двух сверхмассивных черных дыр колеблет эти зеркала и регистрируется.

— Почему их нельзя исследовать с помощью наземного интерферометра?

— Дело в том, что звездные черные дыры сливаются в доли секунды. Поэтому их регистрируют с помощью наземных интерферометров. А сверхмассивные черные дыры сливаются уже за недели и месяцы, даже годы. Поэтому нужен космический интерферометр с очень большой базой и огромной чувствительностью. Его планируется запустить в течение ближайших пяти-семи лет. Это международная обсерватория, с помощью которой можно будет изучать слияние не звездных черных дыр, а сверхмассивных черных дыр.

— Как вы относитесь к кротовым норам?

— В центре каждой галактики существует либо черная дыра, либо кротовая нора. Общая теория относительности предсказывает существование как черных дыр, так и кротовых нор. Поскольку черная дыра открыта, значит, общая теория относительности справедлива даже в экстремальных гравитационных полях. Ведь слияние — процесс динамический, и теория проверяется очень жестко. Тут нет никаких противоречий с общей теорией относительности, которая предсказывает замкнутые линии времени. Из этого результата следует существование кротовых нор.

— Как вы себе их представляете?

— Это некоторые тоннели в пространстве времени, где нет сингулярности — плотности 10⁹³ и горизонта событий. Если вы попали в кротовую нору, вы можете пройти через нее и выйти на другом конце Вселенной не за миллиарды лет, а за какие-то часы. Это не будет противоречить физике.

— Как в фильме «Интерстеллар».

— Да. Но кротовые норы с большой вероятностью неустойчивые. Они могут коллапсировать в черную дыру. Чтобы избежать этой неустойчивости, надо, чтобы горловина кротовой норы, радиус которой примерно совпадает с радиусом горизонта событий черной дыры, была заполнена особой экзотической материей с фантомным уравнением состояния. Это материя, обеспечивающая гравитационное отталкивание, которое как раз препятствует коллапсу материи в сингулярность. Поэтому образуется пространство-время, внутри которого можно гулять. Не все ученые верят в существование таких объектов, поскольку они выглядят еще более фантастично, чем черные дыры.

— А вы верите?

— Я имею основание верить, потому что участвовал в проблеме открытия черных дыр. Я на это потратил 60 лет своей жизни, и сейчас для меня это триумф. Поскольку удалось окончательно доказать правильность общей теории относительности, я считаю, что вероятность того, что кротовые норы могут существовать, не нулевая. Дело в том, что материя с антигравитацией, с отрицательным давлением уже обнаружена. Это так называемая темная энергия, за счет которой наша Вселенная расширяется с ускорением. Это отдельная большая наука. И ускоряет нашу Вселенную в процессе расширения именно материя с антигравитацией. Значит, в нашей Вселенной на нашем этапе доминирует не гравитация, а именно антигравитация. Поскольку такая энергия открыта, то весьма вероятно, что и кротовые норы существуют.

— А что это за фантомное уравнение состояния, которым должны обладать кротовые норы?

— Да, это не вполне понятная вещь. Проблема тут в том, что для темной энергии, которую мы сейчас наблюдаем и которая приводит к расширению Вселенной, пока не доказано, каково ее уравнение состояния — фантомное или вакуумное. Нужно померить некоторый коэффициент в уравнении состояния, и точность этого коэффициента сейчас пока что 10%. А чтобы доказать, фантомная это энергия или вакуум, а может, квинтэссенция, надо померить коэффициент связи между плотностью энергии и давлением с точностью до процента.

— Как это можно сделать?

— Сейчас запущены специальные обсерватории, в том числе международная обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», которая тоже нацелена на то, чтобы уточнить уравнение состояния темной энергии и посмотреть, фантомная ли эта материя, вакуум или квинтэссенция. Пока нет окончательных доказательств того, что фантомная материя вообще существует. Но то, что существует материя с антигравитацией, уже доказано. Поэтому мы приближаемся к отгадке все ближе и ближе.

Второе обстоятельство, почему есть некоторая надежда на открытие кротовых нор, — это то, что, когда в конце 1960-х гг. мы занимались черными дырами, отношение к ним было абсолютно отрицательным. Считалось, что это чисто математическая абстракция, не имеющая никакого отношения к реальности.

— Так же сейчас относятся к кротовым норам.

— Да. Но опыт черных дыр показал, что прошло полвека — и сейчас мы уже говорим о демографии черных дыр. Я надеюсь, что и с кротовыми норами произойдет то же самое.

— Есть серьезные ученые, верящие в существование кротовых нор. Николай Семенович Кардашев считал, что мы будем путешествовать по другим мирам и однажды переселимся в лучшую вселенную — так же, как мы меняем квартиру. Игорь Дмитриевич Новиков строит модели кротовых нор, в частности, он говорит, что в этом объекте вход — он же и выход. А у вас есть свои модели кротовых нор?

— Я теорией не занимаюсь. И.Д. Новиков — выдающийся теоретик, имеет мировое признание. Я занимаюсь наблюдательной астрономией и интерпретацией. Н.С. Кардашев, И.Д. Новиков и их ученик А.А. Шацкий показали, в чем наблюдательное отличие черной дыры от кротовой норы. Есть признаки, по которым с помощью наблюдений космическими аппаратами можно отличить черную дыру от кротовой норы. Так что это не безнадежная задача.

Сейчас разрабатывается российский космический эксперимент «Миллиметрон». Основоположником проекта был Н.С. Кардашев. А продолжает его дело как раз И.Д. Новиков. Одна из главных задач в этом эксперименте — поиск кротовых нор. Игорь Дмитриевич даже как-то сказал: «Черные дыры — это моя первая любовь в науке, а кротовые норы — вторая».

— Анатолий Михайлович, как вы думаете, помимо этой удивительной возможности путешествовать во времени и пространстве, что нам может дать изучение этих объектов? Для чего это простым людям, которые ничего не понимают в астрономии?

— Мы живем в гравитационном поле. Почему яблоко падает? Вот я поднял руку — и она падает. Мы должны понимать природу тех сил, которые на нас действуют. Это важно для любого обывателя. Открытие и черных дыр, и нейтронных звезд, и даже кротовых нор вселяет в нас уверенность в том, что мы правильно понимаем природу того поля, в котором мы живем. Это главное мировоззренческое значение всех этих проблем.

Что касается практического применения, то в далеком будущем, например, из вращающейся черной дыры можно извлекать энергию. Это так называемый механизм Пенроуза. Не исключено, что в далеком будущем, когда будет создана единая теория поля, на гравитацию можно будет влиять с помощью других полей в результате этого единого взаимодействия. Может быть, станет возможным создавать в лабораториях миниатюрные черные дыры, которые будут вращаться и служить аккумуляторами. Правда, для этого надо, чтобы черная дыра имела массу больше 10¹⁵ г, это примерно масса средней горы. Черные дыры меньших масс будут взрываться за счет излучения Хокинга. Ведь черные дыры еще и испаряются, они формируют потоки частиц, и на горизонте событий рождаются элементарные частицы, уносящие энергию. За счет этого масса черной дыры убывает. А если масса черной дыры меньше 10¹⁵ г, то за возраст Вселенной — 13,7 млрд лет — она успевает окончательно испариться и взорваться.

— А еще, вращаясь вокруг черной дыры, мы можем остановить старение!

— Это с нашей точки зрения. С точки зрения внешнего наблюдателя космонавт, приближающийся к черной дыре, действительно живет вечно. А с точки зрения самого космонавта он падает в центр и погибает в сингулярности. Черные дыры — настолько парадоксальные объекты, что даже проблема жизни и смерти для них относительна. Вот такая вещь. И подобных загадок в нашей науке еще немало. Этим она и интересна.

 

---

Источник