Песочные замки на мерзлом болоте
Автор: Галактион Андреев
Опубликовано в журнале "Компьютерра" №20 Страница 3 из 3. Вернуться на первую страницу. Свойства же гипотетических черных дыр и пока не очень понятный даже теоретически процесс их образования в гравитационном коллапсе прогоревшей звезды и являются основными вопросами, на которых точат зубы теории квантовой гравитации. Считается, что именно в гигантских гравитационных полях черных дыр2 могут проявляться эффекты квантования гравитационного поля или, быть может, самого пространства-времени. Однако до сих пор черных дыр или их проявлений толком никто не видел, а уж зарегистрировать предсказанное Стивеном Хокингом (Stephen Hawking) их слабое равновесное излучение, посредством которого они «испаряются», и вовсе шансов нет. Хуже того, проведенные прошлой весной орбитальным телескопом «Хаббл» наблюдения далеких звезд и галактик не обнаружили квантования пространства и времени на планковских масштабах, без которого сложно обойтись в большинстве теорий квантовой гравитации (их наберется с десяток). Пока это не окончательный приговор квантованию гравитации, но результат заставил теоретиков призадуматься. Удивительно, конечно, что черным дырам удалось разумным образом приписать обратно пропорциональную массе температуру и пропорциональную площади энтропию так, чтобы примирить гипотезу существования черных дыр со вторым началом термодинамики. Получившиеся формулы весьма просты, что дает некоторую надежду на их справедливость. Но в формулы теперь никто не верит, пока нет экспериментальной проверки их следствий. Все помнят судьбу петуха Аристотеля. Между тем это определение энтропии черных дыр уже далеко завело теоретиков. Сначала оно привело к информационному парадоксу: засасываемая черной дырой материя или поглощаемая энергия затем «испаряется» излучением Хокинга. Но при этом хранившаяся в материи информация безвозвратно теряется. Это плохо вяжется со вторым, информационным смыслом энтропии. По сути дела, чтобы разрешить этот парадокс, Герарду ‘т Хоофту пришлось провозгласить «голографический принцип», согласно которому всю информацию о внутренности любой области пространства, в том числе и черной дыры, можно записать в двоичном виде на ее поверхности, причем каждой единичной площадочке (~10–66 кв. см) сопоставляется один бит. Возможно, при таком подходе поведение материи в объеме можно будет описать эволюцией клеточного автомата на поверхности объема. Пожалуй, эти утверждения слишком сильны, чтобы быть верными. Еще неизвестно, к каким новым противоречиям они приведут. Тем более никому не придет в голову тратить на описание одного атома водорода ~1040 Гбайт. Эта модная сегодня теория развита пока очень слабо. Да, понижение размерности привычного нам пространства с трех до двух — ее несомненное достоинство. В математике есть примеры, когда сведение задачи на границу облегчает решение. Но это далеко не всегда так. Принципы принципами, а хотелось бы для начала увидеть какие-нибудь результаты, поддающиеся экспериментальной проверке. Или решение известной неподдающейся задачи. Впрочем, история учит, что самые безудержные фантазии теоретиков иногда подтверждаются. Как бы то ни было, только время покажет, приживутся ли новые теории или быстро забудутся, как сотни других, под грузом своих внутренних проблем и противоречий. Как песочные замки, построенные на пока замерзшем болоте общепринятых теорий. Обещающие уже завтра революцию в науке теории ни за что не приживутся, если не научатся просто решать уже известные, а лучше — нерешенные задачи. Или не предъявят успешно описанный надежный эксперимент, который заметно расходится с общепринятой теорией. А этим пока и не пахнет. Физиков всегда отличал здоровый консерватизм. Нынешний набор общепринятых физических теорий хоть и неказист, разобщен, местами противоречив, но худо-бедно почти все эксперименты в пределах погрешностей описывает. И пока не появятся надежные, многократно воспроизведенные данные, которые не будут вписываться в теорию, никто суетиться не будет. Революция в физике обычно идет медленно. Последняя длилась первую треть, если не половину прошлого века. Следующая, если случится, вряд ли пойдет быстрее. Слишком много накопилось надежных экспериментов и сложных теорий, которым надо будет не противоречить. Так что не следует обольщаться и верить громкой рекламе. Хотя на нашей бренной земле еще много нерешенных физических загадок, все же полезно иногда смотреть и на звезды. История науки свидетельствует, что и там порой находились решения наболевших проблем.
2 Да еще на ранних этапах после таинственного Большого взрыва, приведшего к образованию нашей Вселенной. Литература [1] Ричард Фейнман, Характер физических законов. — М.: Мир, 1968. [2] А. В. Маршаков, Теория струн или теория поля? УФН, 2002 том 172, №9, с.977-1020. [3] А. М. Черепащук, Поиски черных дыр. — УФН, 2003 том 173, №4, с.345-384. [4] Обзоры по квантовой гравитации и пр. (relativity.livingreviews.org/Articles/subject.html). [5] Об измерениях «Хаббла» (см. www.nature.com/nsu/nsu_pf/030324/030324-13.html ). [6] Книга (около 5 Мбайт в pdf-файле) Карло Ровелли (Carlo Rovelli) по квантовой гравитации на странице автора (www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/rovelli.html). [7] Голографический принцип: G. ‘t Hooft, Dimensional Reduction in Quantum Gravity. arXiv:gr-qc/9310026 v1 19 Oct. 1993.
|