|
Скоро мы узнаем все о параллельных Вселенных
|
|
|
|
Американский космолог Лоуренс Краусс рассказал о том, как изменилась космология после открытия гравитационных волн, объяснил, почему были 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) — один из самых известных космологов и популяризаторов науки в США. За последние 30 лет он написал десять научно-популярных книг, посвященных космологии и науке в целом, многие из которых стали бестселлерами, а также участвовал в съемках нескольких документальных фильмов и научно-популярного сериала How the Universe Works.
|
 |
|
На этой неделе Краусс наряду с другими выдающимися зарубежными и российскими учеными выступил с лекциями о последних открытиях и будущем науки на фестивале Kaspersky Geek Picnic, который проходит в Москве и в Санкт-Петербурге.
|
|
|
|
— 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 этого 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 врачей, наверное, – не может взять столь небольшое число событий, экстраполировать их и получить что-то интересное.
|
|
|
|
С другой стороны, кое-что нам все же удалось уже узнать. К примеру, теперь мы хорошо понимаем, что теория относительности работает безупречно и мы можем использовать ее для изучения Вселенной. В прошлом это не было так очевидно, как и то, что черные дыры звездных масс действительно существуют.
|
|
|
|
Кроме того, последнее событие, зафиксированное LIGO в начале этого года, позволило нам понять, как формируются подобные пары черных дыр. Если бы они возникали внутри двойных звездных систем, то тогда они вращались бы в одну сторону. Похоже, что это не так, но пока мы еще не можем говорить об этом со стопроцентной уверенностью, так как число событий по-прежнему остается небольшим.
|
|
|
|
Мы сейчас стоим на том же этапе развития, что и Галилей, впервые увидевший луны Юпитера, – тогда человечество только начало понимать, как устроена Солнечная система. Гравитационные волны стали нашим новым окном во Вселенную, через которое мы будем смотреть на нее в нынешнем и следующем столетии.
|
|
|
|
Многие вещи остаются 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 видеть не только слияния черных дыр, но и гравитационные волны, рожденные во время Большого взрыва.
|
|
|
|
— Смогут ли LIGO или другие гравитационные детекторы доказать или опровергнуть то, что мы живем внутри голограммы или черной дыры?
|
|
|
|
— Мне кажутся такие идеи несерьезными – они годятся лишь для того, чтобы попасть на страницы газет и интернет-изданий. Пока не существует никаких физических намеков на то, что мы живем внутри плоской голограммы или компьютерной симуляции, в своеобразной "Матрице".
|
|
|
|
С другой стороны, подобные вопросы 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 детекторы могут наблюдать за гравитационными волнами 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 будущем, конечно, подобные детекторы появятся, и пока у нас есть много других интересных вопросов. К примеру, мы пока не понимаем, как возникают сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, возникают ли галактики вокруг таких черных дыр или же дыры рождаются внутри галактик, а также многое другое.
|
|
|
|
Конечно, могут быть случайные удивительные открытия, подобные обнаружению того, что Вселенная расширяется все быстрее, но пока у нас нет даже детекторов, которые могли бы зафиксировать такие вещи даже чисто теоретически.
|
|
|
|
— Если говорить о расширении Вселенной – недавно ваши коллеги нашли большие расхождения в скорости ее роста после Большого взрыва и сегодня. Может ли "новая физика" скрываться там?
|
|
|
|
— В физике очень часто появляются расхождения, и чаще всего они исчезают сами по себе. Если у вас появляются какие-то интересные результаты, то в 99% случаев они оказываются случайностью или ошибкой, и только в одном проценте – реальным открытием. Мы все надеемся, что эти открытия входят в этот процент, но нужно понимать, что погрешности измерений присущи каждому эксперименту.
|
|
|
|
К примеру, когда я был молодым, разные эксперименты указывали 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 маловероятно, если это не так. Сама возможность того, что энергия вакуума могла меняться 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 говорить 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 извлечь из него?
|
|
|
|
— Сможем ли мы создать зонд, 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 технологии, способные разгонять небольшие зонды до скоростей, позволяющих достичь окраин Солнечной системы за несколько дней, а не десятки лет. Подобные аппараты позволят нам всесторонне изучить все планеты и небесные тела за очень короткое время. И базой для их создания станут те разработки, которые будут созданы в рамках "невозможного" Breakthrough Starshot.
|
|
|
|
И на самом деле, подобная постановка вопроса не совсем корректна – главная цель этого 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 понимать, что наши часы указывают не на абсолютные, а относительные значения. Иными словами, сдвиг их стрелок говорит 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 ведущих ядерных держав сделали ряд агрессивных заявлений о ядерном оружии и сделали ситуацию вокруг него более напряженной, чем она была раньше. Конечно, дела убедительнее слов, но слова президентов все равно стоят многого в мире политики.
|
|
|
|
Президент Трамп, как мне кажется, плохо понимает то, что представляет собой ядерное оружие и почему нам важно сдерживать его распространение. Поэтому его фразы о расширении арсенала США и его нежелание участвовать в соглашениях по нераспространению ядерного оружия вызвали большое 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 люди, 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 публику и побуждать ее к действию.
|
|
|
|
— Стивен Хокинг считает, что человечество выживет только в том случае, если до конца текущего столетия мы станем "космическим" видом и приступим к колонизации других планет. Схожие идеи излагал Элон Маск. Насколько они реалистичны?
|
|
|
|
— Мне кажется, что у нас на Земле хватает проблем, которые 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 ракеты 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 покорять космос. Мы уже постепенно становимся таким видом – в последние десятилетия у нас возникла способность менять облик Земли на глобальном уровне, и нам нужно привыкнуть к этому.
|
|
|
|
— Если говорить о будущем – сможем ли мы когда-либо увидеть то, что происходило в самый первый момент Большого Взрыва и где будет совершен следующий прорыв 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 говорить серьезно, то мы сейчас находимся на пороге потенциально эпохального открытия.
|
|
|
|
Микроволновые детекторы на южном полюсе, которые наблюдают за эхом Большого Взрыва, почти достигли 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 получим 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 эмпирическим путем. Поэтому я считаю, что мы живем в одно из самых интересных времен для космологии и астрономии – все лучшее в науке нас еще ожидает.
|
|
|
|
Источник
|
