Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы - Хайно Фальке

“Вот так и выглядит вход в ад, – слышу я шепот своего подсознания. – Причины для паники нет, ты в безопасности, ты просто сидишь в кресле за письменным столом”. Даже если я точно не знаю, что там происходит, я, по крайней мере, видел это собственными глазами. О безотчетном страхе речь теперь не идет – ведь его можно обрисовать и описать.

Когда я смотрю на изображение черной дыры, а в мое окно светит Солнце и Земля спокойно вращается вокруг своей оси, я прекрасно понимаю, что она очень далеко. Никакая черная дыра, даже ни одна из небольших черных дыр в нашем Млечном Пути, не утащит нас в потусторонний мир. Ближайшая к нам черная дыра тяжелее Солнца более чем в четыре раза и находится на расстоянии порядка тысячи световых лет от Земли[197]. На таком расстоянии ее гравитационное притяжение не больше притяжения обычной звезды, а горизонт событий сопоставим с размерами Боденского озера[198]. Шанс столкновения с подобной небольшой черной дырой исчезающе мал. По крайней мере, за последние 4 миллиарда лет такого не случалось, да и не должно случиться в ближайшем будущем.

С такого комфортного расстояния мы можем продолжать наблюдать черные дыры и наслаждаться экзотической физикой. Но снимок способен приобрести символическую силу, если принять точку зрения тех, кто полагает, что наше изображение относится не только к науке, но и к искусству и к мифологии[199]. Музей современного искусства в Нью-Йорке и Рейксмюсеум в Амстердаме приобрели отпечатки этого изображения для своих коллекций, а у некоторых людей снимок черной дыры висит в прихожей.

Художники умеют, уловив скрытый, абстрактный смысл слов и изображений, создать из этого реальность. Искусство же, в свою очередь, меняет реальность и интерпретирует ее. В этом смысле науке присущи некоторые черты искусства. Изображения, создаваемые наукой, никогда сами реальностью не являются. Они – свидетельство реальности. Рассказанная ими история создает новую, абстрактную реальность, которая, стимулируя совсем другие идеи и представления о мире, подсказывает новые вопросы.

Научное изображение не имеет цены, если за ним не стоит его история, и наше изображение тут не исключение: без своей собственной истории оно было бы просто темным пятном. Из этого следует, что значимость изображения определяется авторитетом сделавших его людей и той историей, которой они его снабдили. И это относится к любому научному открытию. Мы, ученые, зарабатываем себе на жизнь не одними лишь голыми фактами: очень важно то, что полученным нами результатам доверяют.

В нашем изображении сошлись не только вся история физики и достижения астрономов, но еще и эмоции, и огромное число мифов, и наполненная размышлениями тишина, и наблюдение звезд, и измерения на Земле и в космосе… а также представление о пространстве и времени, самая современная технология, глобальная кооперация, человеческое упорство, страх потеряться и надежда на что‐то совершенно новое. Это изображение подвело нас буквально к пределам наших возможностей, и однако мы получили ответы не на все вопросы, связанные с черными дырами… далеко не на все.

EHT продолжает работать. Повторно проанализировав старые данные, мы с помощью всего нескольких телескопов показали, что – в соответствии с теорией – за десять лет размер тени черной дыры M87* изменился не сильно. Нам также удалось зафиксировать, как магнитные поля закручиваются вокруг черной дыры M87*. Сейчас все с нетерпением ожидают возможности увидеть, что представляет собой черная дыра в центре Млечного Пути [200]. Удастся ли нам получить и такое изображение, или его испортит высокоскоростная турбулентность “космического супа” плазменных частиц? Продемонстрирует ли когда‐нибудь Sagittarius A* нам свою тень? Как будет выглядеть M87* через несколько лет? Возможно, нам даже удастся снять фильм, а не только сделать одну-единственную фотографию. Для дальнейших наблюдений остро необходимы новые телескопы. К счастью, вскоре новый телескоп появится в Африке[201] – дополнительная поддержка всегда приветствуется! Когда мы обзаведемся радиоантеннами на орбите Земли[202], станет возможным получать однозначные и впечатляюще четкие изображения. Если это произойдет, в нашем распоряжении окажется телескоп, размер которого превысит земной шар. И целого мира мало [203]: столько всего еще предстоит выяснить!

Кротовые норы

Когда я был ребенком, мы с родителями жили в большом многоквартирном доме. На заднем дворе, в садике, окруженном глухой стеной, была песочница и маленькая лужайка. Мне всегда хотелось знать, что там, с другой стороны, и в какой‐то момент ногтями и палочкой я начал проделывать в стене дырочку. Для моих детских слабых ручек это была тяжелая и кропотливая работа. Тайком от взрослых я несколько месяцев кряду проковыривал эту дырочку. Она становилась все больше и больше, но все же осуществить задуманное до конца мне не удалось: стена была для меня слишком прочной.

Когда я подрос и пошел в школу, у меня появилась возможность исследовать то, что находилось по другую сторону стены: здание школы располагалось именно там. Вместо того чтобы проходить сквозь стену, надо было просто выйти из двора, обогнуть забор, пройти квартал и, зайдя в большие ворота, попасть в то самое, казавшееся прежде таинственным место. Иногда следует просто проявить терпение. Надо вырасти и повзрослеть, и тогда ты поймешь, что прямой путь сквозь стену неправилен, а правильный путь ведет за угол.

Когда дело касается стен и границ, меня по‐прежнему мучает любопытство. Что там, по другую сторону? Удастся ли нам когда‐нибудь вырваться за пределы доступного? Можем ли мы обойти вокруг темных стен черных дыр? Нет ли в горизонте событий какой‐либо щелочки, куда можно заглянуть, или нам придется идти окольным путем?

13

За пределами теории Эйнштейна?

Этот же вопрос ставил в 1935 году и Альберт Эйнштейн, когда обсуждал со своим ассистентом Натаном Розеном, что происходит внутри черных дыр. Математическое решение уравнений Эйнштейна допускает существование белой дыры – противоположного черной дыре объекта, откуда материя и свет могут только выходить и куда извне попасть ничего не может. Ситуацию усложняет то, что теоретически белая и черная дыры могут быть связаны друг с другом с помощью моста, а значит, оказавшись внутри черной дыры, можно выйти из нее через белую дыру на другом конце.

В физике подобная конструкция стала известна как “мост Эйнштейна-Розена”. Однако в 50‐е годы принстонский профессор Джон Арчибальд Уилер сделал удачный рекламный ход и, к радости целого поколения писателей-фантастов, переименовал эти гипотетические структуры в кротовые норы. Согласно построению Эйнштейна и