Наши интервью
Интервью
с членом-корреспондентом РАН
И.Д. Новиковым
Игорь Дмитриевич Новиков - один из крупнейших современных астрофизиков, занимающихся проблемами реликтового излучения, черных дыр и других экзотических объектов Вселенной. Много лет он руководил Центром теоретической астрофизики в Копенгагене. Почти шесть лет назад,
- Игорь Дмитриевич, Вы были одним из первых теоретиков, попытавшихся пролить свет на черные дыры. Говорят, в те годы мало кто верил, что эти объекты вообще существуют...
- Да, первая большая любовь в науке у меня связана с черными дырами. Моя научная карьера начиналась в самом начале 60-х, полвека назад. Я был тогда сначала студентом, потом аспирантом МГУ, и в то время никто даже не заикался о существовании черных дыр. Не было никакой релятивистской
3. Земля и Вселенная, № 1
когда ему исполнилось 70, он ушел с этой должности - из-за возрастных ограничений, оставшись, однако, почетным профессором Института им. Ниль-са Бора. В России сейчас он занимает должность заместителя директора Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебеде-
Член-корреспондент РАН И.Д. Новиков.
ва РАН. Своей последней любовью в науке Игорь Дмитриевич называет удивительные объекты - кротовые норы, через которые, по его мнению, можно совершать путешествия не только в пространстве, но и во времени (Земля и Вселенная, 2009, № 3).
астрофизики, не были открыты ни квазары, ни нейтронные звезды. Но тайна загадочных объектов во Вселенной меня всегда привлекала. Молодежь вообще привлекают загадки. Я читал о том, что сверхмалые по линейным параметрам объекты, обладающие грандиозной массой, теоретически могут существовать. Единственное, что тогда было известно, это швардшильдское решение уравнений Эйнштейна, описывающее внешнее гравитационное поле простейшей черной дыры. Согласно этому
© Лескова Н.Л. 65
решению, границей черной дыры является сфера с так называемым гравитационным радиусом. Таким образом, чтобы эти тела превратились в черные дыры, их надо сжать до ничтожных размеров. Величина гравитационного радиуса зависит от массы. Мы знаем, что даже для очень массивных тел это очень маленькая величина. Для тела с массой, равной массе Земли, это меньше 1 см, а для тела с массой Солнца - 3 км. Сфера гравитационного радиуса обладает интересной особенностью. Характеризуется эта особенность тем, что, когда мы приближаемся снаружи к этому месту, сила тяготения стремится к бесконечности. Если мы свободно падаем, то силы тяготения вообще никакой нет. А если мы стоим на месте близко к гравитационному радиусу, то силы нарастают неограниченно по мере приближения к этой сфере. Это меня очень заинтересовало. Если мы приближаемся к этой сингулярной сфере, тогда и время для внешнего наблюдателя течет все медленнее и фактически останавливается. Из теории относительности известно, что время для разных тел, движущихся относительно друг друга, течет по-разному, по разным законам. Теоретически понятно, но все-таки это казалось загадочным. Никто из наших профессоров о таких объектах,
по-видимому, не слышал, а если и слышал - в своих лекциях не упоминал. Вообще мало кто занимался ОТО, тем более такими странными объектами.
- Как же Вы смогли изучить этот феномен?
- Из правил всегда есть исключение. Был один человек, который разбирался в ОТО и по существу создал теорию измерений в ОТО. Он предложил, как с помощью математических методов можно вычислить конкретные физические величины. Это Абрам Леонидович Зельманов, мой первый учитель по ОТО, очень педантичный человек, который свои статьи писал годами. И это не преувеличение. Поэтому он написал не так много статей, но все они имеют большое значение и сейчас. Тогда я задал себе вопрос: а что будет, если тело сожмется до размеров меньше гравитационного радиуса? Ответ я даже вообразить не мог. Я пошел к Абраму Леонидовичу. Он внимательно меня выслушал, сказал, что не знает ответа на этот вопрос, но слышал, что люди не верят в существование таких объектов. Потом я узнал, что не только Абрам Леонидович, но и другие выдающиеся ученые не знали ответа на этот вопрос и, более того, придерживались какой-то странной точки зрения. Так, сам Эйнштейн считал, что такое тело не может появиться,
поскольку масса и энергия не могут быть произвольно сконцентрированы и сжаты до размеров меньше гравитационного радиуса. Эйнштейн был не одинок. Практически никто в это не верил. Эд-дингтон отвергал возможность существования таких загадочных объектов и открыто писал, что это чушь собачья. По иронии судьбы я недавно получил золотую медаль Эддингтона Лондонского астрономического королевского общества как раз за работы по теории черных дыр. Бергман полагал, что такая сингулярность не может появиться, потому что если сжать тело настолько сильно, то частицы в нем будут двигаться со скоростью, превышающей скорость света, что невозможно. Это справедливо, но только по отношению к статичным телам, не подверженным никакой динамике. Действительно, не может быть неподвижных тел с размерами меньше гравитационного радиуса. Но если тело не статическое?
Все эти категорические утверждения озадачили меня еще больше, но не дали ответа на вопрос, который я себе задавал. Несколько лет я думал на эту тему. И вскоре меня осенила идея, которая кажется очень простой. Если мы приближаемся к сферическому грави-тирующему телу, математически легко описать
Возможно, именно так в не очень отдаленном будущем будет выглядеть машина времени.
процесс замедления времени вблизи него. Я это и проделал: один коэффициент описывал замедление времени, другой - искривление трехмерного пространства. Но что будет, если сжать это тело до размеров меньше гравитационного радиуса? Я написал соответствующие математические формулы и увидел, что временная координата исчезла, вместо нее появилась координата, характеризующая пространство! Координаты времени и пространства вблизи та-
кого тела изменили свой физический смысл - поменялись местами. То, что для внешнего наблюдателя было временем, стало пространством, и наоборот. Это меня совершенно поразило. Я продолжил свои теоретические исследования и чем дальше, тем больше поражался. Оно течет не как в нашем мире, а по направлению к его центру, и, приближаясь к нему, должно либо остановиться, либо превратиться во что-то другое.
- Совсем как у Гёте: "Остановись, мгновенье!" Неужели такое возможно?!
- Выходит, да. Зато другое направление, то, что раньше было временем, теперь оказа-
лось пространственным направлением. Со всем этим я отправился к Зельманову и показал, что у меня получилось. Говорю: "Абрам Леонидович, что это такое? Может быть, нонсенс какой-то?" Он посмотрел на меня и сказал: "Нет, это не нонсенс. Немедленно в печать!" Это было для меня высшей оценкой работы. Так в 1961 г. появилась моя первая научная публикация по ОТО. Конечно, я на этом не остановился, продолжил заниматься этими загадочными объектами, защитил по ним диссертацию. Потом, когда я перешел на работу к академику Якову Борисовичу Зельдовичу, вопросы эти продолжали
3*
67
меня интересовать. Уже не было сомнения в существовании черных дыр. Было ясно, как они себя ведут. Но тут мы задались другим важным вопросом. Если сжимается, катастрофически коллапсирует сферическое тело, все ясно - оно превращается в черную дыру. А что будет, если сжимается не сферическое тело? Скажем, некая не совсем ровная звезда или звезда эллипсовидной формы. Мы доказали, что все равно образуется сферическая черная дыра. Это была пионерская работа,
имевшая большое научное значение.
-Вы занимались только черными дырами?
- Конечно, нет. Я занимался и аккрецией материи, и космологией, и изучением реликтового излучения, где тоже невероятно много интересных тем, но черные дыры -это моя первая любовь в науке, а первая любовь, как известно, никогда не кончается. Последнюю на сегодняшний день работу по черным дырам я опубликовал в прошлом году, и она связана с исследованием внутренней структуры черной дыры при наличии экзотиче-
Космический корабль нового типа направляется в кротовую нору. Что-то ждет его по другую сторону тоннеля?
ской материи. Надеюсь, это не последняя работа на эту тему.
- Вы говорите, первая любовь. Но она же не последняя?
- Вероятно, последняя любовь в науке у меня еще впереди. Но последняя на сегодняшний день большая любовь в науке, что не удивительно, напрямую связана с черными дырами. Wormhole в переводе с английско-
: - Лутклуча света через " - «кротовую нору»
Путь луча света ч^ло -обойному ^"Пространству
Двухмерная модель кротовой норы.
го - червоточины, или, как мы более благозвучно их называем, кротовые норы, - это еще более уникальный объект, гораздо более сложный и интересный, чем черная дыра. Далеко не всем нашим сотрудникам нравятся эти увлечения. Они считают, что это объект очень уж гипотетический, что в природе, возможно, его не существует, но, по-моему, это не повод, чтобы его не исследовать. Напомню, что когда я начал заниматься черными дырами, в них тоже мало кто верил. Великий астрофизик Шкловский относился к моему увлечению прямо-таки с отвращением, но потом изменил точку зрения и сам стал заниматься черными ды-
рами. А сегодня собраны неопровержимые данные, позволяющие не сомневаться в их существовании.
- Что же это такое -кротовые норы?
- Мы предположили, что во Вселенной существуют некие гипотетические объекты, внешне очень похожие на черную дыру и даже, я бы сказал, их имитирующие, но принципиально от него отличные. Из черной дыры выскочить нельзя, можно только упасть в нее, ведь она не выпускает из своих объятий ничего, даже свет. Кротовая нора - это объект, представляющий собой тоннель с двумя концами: можно как войти туда, так и выйти оттуда. Куда ведет выход из тоннеля? Может быть, это область нашего пространства, но удаленного на миллионы световых лет, а может быть, об-
ласть другого пространства - "параллельной" вселенной. Важно, что топологически этот тоннель находится не в нашем и не в другом пространстве, а по существу находится в суперпространстве.
- Все это звучит фантастически.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.