Физик: мы близки к получению первых данных о параллельных Вселенных

17 Июня 2017

МОСКВА, 17 июня Известный космолог Лоуренс Краусс сказал о том, как изменилась космология после открытия гравитационных зыбей, объяснил, почему(по)бывальщины сдвинуты стрелки часов судного дня и рассказал о том, сможем ли мы увидеть первое мгновение жизни Вселенной во время Большого Взрыва.

Лоуренс Краусс (Lawrence Krauss) является одним из самых известных космологов и популяризаторов науки в США. За последние 30 лет он дал десять научно-популярных книг, посвященных космологии и науке в целом, многие из которых электростали бестселлерами, а также участвовал в съемках нескольких документальных блокбастеров и научно-популярного сериала How the Universe Works.

На этой неделе Краусс и ряд других выдающихся западных и российских ученых выступили с лекциями о последних открытиях и будущем науки в рамках карнавала Kaspersky Geek Picnic, какой проводится в Москве и в Санкт-Петербурге на этой и на следующей неделе.

— Лоренс, с момента открытия гравитационных волн на детекторах LIGO прошло почти два года. Как изменилась космология и наши представления о рождении и жизни Вселенной после сего открытия?

— Пока еще рано говорить о каких-то глобальных выводах – мы только начали наблюдать за гравитационной Вселенной. У нас пока есть данные только по трем слияниям черных дыр, и никто – кроме эскулапов, наверное – не может взять столь небольшое число событий, экстраполировать их и получить что-то интересное.

С другой стороны, некоторые вещи нам все же удалось уже узнать. К примеру, теперь мы хорошо понимаем, что теория относительности работает безупречно, и что мы можем использовать ее для изучения Вселенной. В прошлом это не было так очевидно, как и то, что смоляные дыры звездных масс действительно существуют.

Кроме того, последнее событие, зафиксированное LIGO в начале сего года, позволило нам понять, как формируются подобные пары черных дыр. Если бы они возникали внутри двойных астральных систем, то тогда бы они вращались в одну бахтарму. Похоже, что это не так, но пока мы еще не можем твердить об этом со 100% верой, так как число событий по-прежнему остается небольшим.

Мы сейчас постаиваем на том же этапе развития, что и Галилей, впервые увидевший луны Юпитера – тогда человечество только начало понимать, как устроена Солнечная система. Гравитационные волны электростали нашим новым окном во Вселенную, через которое мы будем смотреть на нее в текущем и следующем столетии.

Многие вещи являются для нас непонятными, и пока у нас нет ни знаний, ни опыта для того, чтобы найти в данных LIGO что-то новое, касающееся теории относительности и того, как работает квантовая гравитация. Мне, как космологу, интереснее думать не о современных гравитационных детекторах, а о том, что через 50 лет они будут мыслить не только слияния черных дыр, но и гравитационные зыби, рожденные во время Большого Взрыва.

— Сможет ли LIGO или другие гравитационные детекторы доказать или опровергнуть то, что мы живем внутри голограммы или черной дыры?

— Мне кажется, что такие идеи являются пустыми – они годятся лишь для того, чтобы попасть на страницы газет и интернет-изданий. На текущий момент не существует никаких физических намеков на то, что мы живем внутри плоской голограммы или внутри компьютерной симуляции, в своеобразной Матрице.

С другой стороны, подобные вопросы сегодня все же рассматриваются серьезно по той причине, что они напрямую связаны с теорией квантовой гравитации и проблемой ее проверки, а также с природой пространства-времени.

LIGO и другие существующие и строящиеся обнаружители могут наблюдать за гравитационными зыбями только в так называемом классическом режиме – они не могут наблюдать за колебаниями пространства-времени, возникающими на самой границе горизонта событий, где на их поведение и формирование будут влиять квантовые эффекты. Поэтому они вряд ли помогут нам найти ответ на этот вопрос.

В грядущем, конечно, подобные обнаружители появятся, и пока у нас есть много других нужных вопросов. К примеру, мы пока не понимаем того, как возникают сверхмассивные смоляные дыры в центрах галактик, возникают ли галактики вокруг этаких черных дыр или же бреши рождаются внутри галактик, а также многое другое.

Конечно, могут быть случайные и удивительные открытия, подобные обнаружению того, что Вселенная расширяется все стремительнее, но пока у нас нет даже детекторов, какие могли бы обнаружить такие вещи даже чисто теоретически.

— Если говорить о расширении Вселенной – недавно ваши коллеги обнаружили большие расхождения в скорости ее роста после Большого Взрыва и сегодня. Может ли новая физика скрываться там?

— В радиофизике очень часто появляются расхождения, и чаще всего они растворяются сами по себе. Если у вас появляются какие-то нужные результаты, то в 99% случаев они оказываются случайностью или ошибкой, и только в 1% случаев – реальным открытием. Мы все надеемся, что эти открытия врываются в этот 1%, но нужно понимать, что оплошности измерений присущи для каждого эксперимента.

К примеру, когда я был молодым, разные эксперименты приказывали на две скорости расширения Вселенной – 50 километров в секунду на мегапарсек и 100 километров в секунду на мегапарсек. И то и другое значение считались достаточно точными, и погрешность измерений была небольшой плюс-минус пять километров в секунду на мегапарсек, однако сами значения при этом различались примерно в два раза.

Текущие расхождения гораздо скромнее значения скоростей различаются всего на 2-3 процента, однако всем кажется, что это очень серьезные несостыковки, за которыми скрывается что-то реально новое. Я же отношусь к этому открытию довольно скептично, но возможно, что и новые, и старые расхождения действительно существуют.

Мне же лично кажется, что это не так, так как, с точки зрения теории, энергия пустого пространства должна оставаться постоянной по целому ряду причин. Поэтому крайне сомнительного, если это не так. Сама возможность того, что энергия вакуума могла реконструироваться в прошлом, интересна нам потому, что такой сценарий позволяет нам гораздо больше узнать о том, как устроена Вселенная и как устроено пространство-время, чем если бы скорость расширения Вселенной была постоянной на всем протяжении ее существования.

С другой стороны, нужно понимать, что Вселенная существует не для того, чтобы исполнять наши желания, и поэтому мне кажется, что на самом деле скорость ее расширения никогда не менялась, и никакой новой физики тут нет.

— Если твердить о мечтах: вы являетесь одним из участников проекта Breakthrough Starshot, насколько вообще можно говорить о том, реализуем ли он и какую реальную пользу мы могли бы приобрести из него?

— Сможем ли мы создать щуп, который сможет двигаться со скоростью в 20% от скорости света? Пока я могу лишь сказать, что это идея в принципе реализуема, однако ее претворение в жизнь будет очень сложной задачей.

С другой стороны, мне кажется, что нам вполне по силам создать разработки, способные разгонять небольшие щупы до скоростей, позволяющих завоевать окраин Солнечной системы за несколько дней, а не десятки лет. Подобные аппараты приобретут нам всесторонне изучить все минимумы и небесные тела за очень короткое время. И совокупностью для их создания станут те разработки, которые будут проведённым в рамках невозможного Breakthrough Starshot.

И на самом деле, подобная постановка вопроса не совсем правильная – главная цель сего проекта заключается не в достижении каких-то конкретных задач, а в популяризации освоения космоса, почему я, собственно, и согласился участвовать в нем. С точки зрения чистой практики гораздо интереснее выглядит проект Breakthrough Listen.

— Вы являетесь председателем редакции журнала Bulletin of Atomic Scientists, хранителей часов судного дня. С чем связано то, что вы передвинули стрелку на 30 секунд в сторону ядерной катастрофы, и как мы могли бы отодвинуть ее назад?

— Главное смекать, что наши часы приказывают не на абсолютные, а относительные значения. Иными существительными, сдвиг их стрелок твердит о том, как изменилась ситуация за год. В данном случае мы просто говорим о том, что сейчас ситуация стала опаснее, чем она была в прошлом году.

Мы подвинули стрелку на 30 секунд в сторону ядерной полночи по нескольким причинам. Во-первых, президенты двух ключевых ядерных держав сделали ряд воинственных заявлений о ядерном оружии и сделали ситуацию вокруг него более напряженной, чем она имелась раньше. Конечно, задевала убедительнее слов, но слова президентов все равно стоят многого в мире политики.

Президент Трамп, как мне кажется, плохо понимает то, что являет собой ядерное оружие и почему нам важно сдерживать его появление. Поэтому его фразы о расширении арсенала США и его нежелание участвовать в соглашениях по нераспространению ядерного оружия вызвали знатное беспокойство у нас.

Кроме ухудшения отношений России и США, в мире происходили и другие события, которые повлияли на наше решение. Северная Корея продолжает проводить ядерные испытания и пуски баллистических ракет, а также власти США сегодня отрицают существование другой опаснейшей угрозы для существования всей цивилизации в целом – глобальное потепление. Вдобавок, возникли новые проблемы, такие как кибер-атаки и кибер-войны. Все это заставило нас подвинуть стрелку на 30 секунд.

Как можно их повернуть назад? Мне кажется, эту проблему могут решить только простые человечищи, так как политики давно не прислушиваются к ученым. Они начнут слушать нас только тогда, когда об этом будет говорить все общество, и наш журнал, по сути, и существует для того, чтобы информировать толпу и побуждать ее к действию.

— Стивен Хокинг считает, что человечество проживёт только в том случае, если до конца текущего столетия мы станем космическим видом и приступим к колонизации других минимум. Схожие идеи излагал Элон Маск. Насколько они реалистичны?

— Мне кажется, что у нас на Земле хватает проблем, какие нужно решить до того, как мы отправимся колонизировать Марс. В далеком будущем, через несколько столетий, нам действительно понадобится покинуть Землю, однако пока такой нужды нет. Я хорошо знаю Элона, он делает хорошие шутихи и электромобили, но его планы по колонизации Марса пока очень далеки от реальности.

Человечество, на мой взгляд, должно в первую очередь стать земным видом и научиться сообща решать глобальные проблемы, прежде чем мы сможем начать завоевывать космос. Мы уже очень быстрого становимся таким видом – в последние десятилетия у нас возникла способность менять облик Земли на глобальном уровне, и нам нужно привыкнуть к этому.

— Если твердить о будущем – сможем ли мы когда-либо увидеть то, что происходило в самый первый момент Большого Взрыва и где будет совершен следующий таран в космологии?

— С одной стороны, можно сказать, что если бы я знал, где именно мы совершим прорыв в космологии в ближайшие двадцать лет, то я бы тогда уже занимался этой темой. С другой стороны, если твердить серьезно, то мы сейчас находимся на пороге потенциально важного открытия.

Микроволновые детекторы на южном антиподе, которые наблюдают за эхом Большого Взрыва, почти завоевали нужной чувствительности для того, поймать гравитационные волны, порожденные в первый момент жизни Вселенной. Если нам удастся их зафиксировать, то мы узнаем много нового о том, как она выглядела в первую миллионную долю от миллиардной доли аттосекунды (10 в минус 18 степени секунды) своего существования.

Кроме того, мы примем первые однозначные данные о том, существуют ли параллельные Вселенные, и решим многие вопросы, которые совсем недавно считались метафизикой, а не чем-то, что можно проверить экспериментальным путем. Поэтому я числю, что мы живем в одно из самых интересных времен для космологии и астрономии – все лучшее в науке нас еще ожидает.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Физик: мы близки к получению первых данных о параллельных Вселенных

комментарии (0)

Другие интересные новости

Любимова наградила директора парка "Зарядье"