Как путешествовать в галактике: лекция Нобелевского лауреата по физике Торна в Ереване

ЕРЕВАН, 5 сен – Sputnik. Технологии путешествий в космосе, описанные в книгах по научной фантастике, пока недосягаемы, однако их теоретическую модель составить можно. Об этом заявил лауреат Нобелевской премии по физике 2017 года Кип Торн на лекции в Ереванском государственном университете в рамках фестиваля наук и искусств Starmus, который проходит 5-10 сентября в армянской столице.

Искривленные пространства существуют не только в научной фантастике – теоретически они допускаются при решении уравнений Эйнштейна, которые создают метрические тензоры (поля) пространства-времени.

Таким образом, общая теория относительности допускает тоннели, которые могут связывать две произвольные точки в космосе, а также разные точки во времени, но пока они не наблюдались.

На уровне микромира (квантовых частиц) формируются высокие энергии, которые приводят к созданию искривленных пространств, но перенести эти энергии в макромир и создать такие крупные тоннели, чтобы по ним могли путешествовать космические корабли, пока нереально. Это почти то же самое, что создать в лабораторных условиях черную дыру, пояснил ученый.

Первые наблюдения черных дыр напомнил он, удалось осуществить в последние годы при помощи обсерватории LIGO (Лазерная интерферометрическая обсерватория гравитационных волн). Считалось, что черные дыры не поддаются наблюдению, так как не испускают никаких волн: ни световых, ни гамма-излучения. Но при формировании черных дыр образуются искривления пространства и времени, которые создают в космосе гравитационные волны. Эти волны настолько слабы, что с трудом поддаются наблюдению, но являются практически единственным видом волн, которые не теряют передаваемой информации на расстоянии. Обсерватория LIGO, которая была построена несколько лет назад Калифорнийским техническим (Caltech) и Массачусетским технологическим (MIT) университетами, позволяет усиливать эти сигналы и получать примереное представление о черных дырах. Одним из руководителей проекта LIGO стал Кип Торн, за что и получил Нобелевскую премию по физике в 2017 году.

Говорить о размерах черных дыр можно лишь условно, так как внутри них большие пространства умещаются на малом расстоянии. Вокруг них время замедляется, а внутри них практически останавливается. Это результат теоретических расчетов, тоже на основе теории Эйнштейна, который доказал взаимосвязь времени и гравитации.

В частности, на поверхности Земли из-за земного притяжения время течет медленнее, чем в космосе, где гравитации нет. Эта разница крайне мала (примерно одна секунда в сто лет), но все же существует. В черных дырах, где притяжение в миллионы раз выше, время тоже замедляется многократно, пояснил Торн.

Изучение космических гравитационных волн поможет лучше понять природу космоса. По всей видимости, у них есть общие принципы с электромагнитным излучением, добавил он.

Это уже не первый фильм, популяризующий науку, который снимается на основе идей Торна: первым стал хорошо известный Interstellar, вышедший в 2014-м.

Тем самым, признался Торн, он отдает молодому поколению долг... В 8 лет, после того, как присутствовал на лекции по астрономии, он решил стать астрономом. В 13 лет он принял окончательное решение стать физиком, когда прочел научно-популярную книгу по космологии физика Георгия Гамова "Раз, два, три… бесконечность". Теперь, считает он, ученые должны пробуждать интерес к науке не только у студентов, но и у школьников. Тогда идеи, над которыми они работают, будет кому подхватить.