Техника - молодёжи 2011-02, страница 16

■ . •• ч' ' «

.-■у ■v.j. •

Российское образование

I г cm N'02 тм

Карандаш

сломался? /

S

/

затмении: звезды, расположенные за солнечным диском, становятся видны на фоне тёмного неба. Для бедуина в порядке вещей видеть в пустыне предметы не на своём месте, но космический вакуум не воспроизводит земные миражи — это тяготение Солнца искривляет пространство вокруг него. В нашем привычно трёхмерном восприятии луч света распространяется прямолинейно. Но гравитация искривит пространство — то есть неизбежно повлияет на траекторию луча. Опуская в стакан с водой карандаш, никто не усомнится в том, что он останется прямым, хотя глаза убеждают в обратном. Поэтому всё эйнштейновское пространство сформировано гравитационными полями от статичных массивных объектов, либо гравитационными полями от подлетающих к ним кирпичей. Кстати, когда кирпич встретит свой объект, он вернёт энергию движения, масса возрастёт на массу кирпича, а гравитационное поле и искривлённость пространства существенно уменьшатся. Но раз гравитация способна увеличить кривизну пространства, стоит поискать достаточно тяжёлые объекты, максимально его искривляющие. Самым подходящим кандидатом для этой роли считается чёрная дыра. Вещество в ней упаковано до немыслимой плотности, и скорость отрыва для любого взаимодействия должна превышать скорость света.

Кроме того, пространство вокруг чёрной дыры из-за чудовищной гравитации окажется свёрнутым в бараний рог — что

тоже не улучшает свободный выход фотонов. Но ведь гравитация — это тоже взаимодействие, ограниченное скоростью света. Как же она может преодолеть сингулярность, потом проникнуть через свёрнутое пространство, сохранить в себе силы, чтобы ещё раз свернуть пространство, и только потом установить гравитационное взаимодействие с веществом Вселенной? Получается как в не политкорректном анекдоте про баню: — «Ты, Абрам Семёнович, или крест сними, или штаны надень». Или гравитация способна преодолеть сингулярность и по-евклидовски прямолинейно преодолеть свернутость риманова пространства, или тяготению суждено оставаться пленником сингулярности, а если сумеет вырваться, то навсегда застрянет в лабиринте искривлённого пространства-времени. Складывается парадоксальная ситуация: чем больше масса объекта, тем больше его гравитация и тем меньше у неё возможности проявить эту мощь!

Впрочем, существование чёрных дыр хотя никто и не отрицает, фактически не зарегистрировано. А вот квазары достаточно громко заявляют о своём существовании, несмотря на удалённость в 5 — 6 млрд световых лет. При непостижимой резвости в 0,5 — 0,8 от скорости света эти малышки (размером с Солнечную систему) «зажигают», как полноценная галактика в 100 млрд звёзд. Наше светило (весьма средненькая по своим возможностям звезда) позволяет себе расходовать на отопление и освещение 4 млн тонн своей массы в секунду. Перемножив эти тонны на количество секунд в 9 млрд лет, прошедших с момента Большого взрыва, и умножив на 100 млрд звёзд, можно рассчитать, как квазары транжирили своё вещество 5 млрд лет назад. Каждый квазар успел промотать 11,6-1030 тонн своей массы (приблизительно тысяча Солнц). Если квазар столько массы успел спалить, то сколько её было на момент начала фейерверка и сколько ещё осталось? При такой компактности и массе насколько будет свёрнуто пространство-время вокруг объекта? Сможет луч света вообще покинуть квазар и как далеко уйдёт по искривлённому пространству? Но если брызги того праздника вот уже 5 млрд лет долетают до нас, может быть пространство не такое уж кривое?

Именно ОТО предсказывает существование чёрных дыр

Иначе придётся допускать наличие двух пространств. Одного — искривлённого гравитацией пространства-времени для электромагнитных взаимодействий. И второго — для взаимодействия чисто гравитационного. Не этим ли можно объяснить неудачу Эйнштейна с единой теорией поля — этой попыткой впрячь в одну повозку коня и трепетную лань. Пока фотоны со скоростью света будут устраивать слалом на римановских горках, гравитация, тоже со скоростью света, но по кратчайшей эвклидовской прямой опередит своих электромагнитных соперников. В этом случае правыми окажутся и Ньютон, и Эйнштейн: гравитация не превысит скорость света в вакууме, но придёт к финишу намного раньше любого электромагнитного вза! шодействия.

Как просто было постигать науку в Древней Греции, где Евклид в песочнице доходчиво излагал прутиком свои аксиомы, а самым непонятливым этим же прутиком по «учебному» месту мог провести дополнительное разъяснение. Как просто было получать знания в старой доброй Англии, где Ньютон все тайны земной и небесной механики уместил в десяток формул, но прутик Евклида для тугодумов держал под рукой. И как сложно хотя бы на тройку с минусом понимать теорию относительности, где знакомая с самого детства по синякам и ссадинам от падений с велосипеда ньютоновская гравитация оказывается лишь частным случаем гравитации в ОТО, возникающей вследствие искривления пространства-времени.

Закончить хочется почти первомайским призывом: «Троечники! Выше знамя непонимания теории относительности!».

Похоже, что на ней процесс познания мира не остановится. ЕЗ

14

Геометрия Лобачевского. Нарисуйте на этой поверхности треугольник и найдите сумму его углов