Крис Импи - Чудовища доктора Эйнштейна [litres]

Проблемой использования черных дыр для получения энергии излучения Большого взрыва является скорость расширения космического пространства. Температура этого излучения сейчас составляет 2,7 кельвина, но, поскольку темная энергия вызывает экспоненциальный рост Вселенной, фотоны излучения растягиваются вследствие ее расширения, длина их волны становится очень большой, а их энергия очень малой. Через 100 млрд лет температура излучения Большого взрыва будет равна крохотной доле градуса.

Цивилизациям придется менять стратегии. Излучение Хокинга у черной дыры минимальной массы, составляющей три солнечные, имеет температуру 2 ? 10 –8кельвинов и светимость 10 –29Вт. Оно совсем слабое, но, кроме энергии вращения черной дыры, оно будет единственным источником энергии до тех пор, пока черные дыры не испарятся – через 10 76лет. Чтобы собрать все это излучение, цивилизация должна будет окружить черную дыру разновидностью сферы, которую, по мнению Фримена Дайсона, могут использовать разумные инопланетяне [417]. Затем внимание будет обращено на сверхмассивную черную дыру в центре Млекомеды. При температуре 6?10 –18кельвинов и светимости 10 –48Вт она станет угасающим костром, у которого можно будет погреть руки. Жизнь в далеком будущем потребует экономии и терпения, но, пока не испарится последняя черная дыра – что случится через 10 100лет, – единственным недефицитным ресурсом во Вселенной будет время.

В своих исследованиях я лишь бросил беглый взгляд на черные дыры. Они огромны и непостижимы, видны через безбрежные пространства, разделяющие нас с далекими галактиками. Моя жизнь коротка в сравнении с их жизнью. Сколько они просуществуют? Моргните. Вы могли бы сделать это миллиард миллиардов раз с момента Большого взрыва. Время, за которое большинство массивных черных дыр исчезнет, относится к возрасту Вселенной так, как возраст Вселенной относится к продолжительности моргания глаза. И так еще три раза, пока не пройдет 10 100лет.

Это непостижимая бездна времени. Английское слово clock («часы») – старинное слово. Оно происходит от слова из среднеанглийского языка [418], обозначающего колокольчик, и напоминает о временах, когда у часов не было ни стрелок, ни цифр, ведь совсем немногие были грамотными. Далеко в будущем, после эпохи существования человечества, после маятниковых часов, а затем эры механических часов с ее Timex и Rolex, после распада последних радиоактивных атомов и после того, как остановится последний пульсар, настанет время черных дыр.

Я представляю себе, что бессмертен. Если бы я смог дожить до конца времени черных дыр, наблюдая за тем, что делаем мы или цивилизации с других звезд, что бы я увидел?

Сначала была бы эпоха варваров – продолжение той, в которой живем мы, когда цивилизации воюют друг с другом, и худшая судьба для побежденного врага – быть брошенным в черную дыру и мучительно погибнуть, будучи разорванным на части гравитацией. Затем, возможно, наступает эпоха цивилизации, когда живые существа оставляют образы, застывшие на горизонте событий больших черных дыр, в качестве вечных памятников. Я оптимист и воображаю эпоху знания, когда одни учатся считывать информацию, сохраняющуюся в голографической форме на горизонте событий, а другие отваживаются проникать во вращающиеся черные дыры, чтобы обрести убежище на времяподобной поверхности, в зале зеркал времени, где можно путешествовать назад и вперед, встречаясь со своими прошлыми и будущими «я», но откуда невозможно выйти. Наконец, наступает эпоха чувствования, когда жизнь сводится к чистой обработке информации, а черные дыры являются разновидностью информационного хранилища. Приятно думать, что их тайнописью, возможно, поддерживается ритм жизни вселенной, возможно, поддерживают ритм жизни Вселенной.

Гравитация – слабейшая из сил, но наиболее почитаемая и самая упорная. Другие силы давным-давно перестали действовать. Все субатомные частицы распались, электромагнитное излучение рассеялось и растянулось, превратившись в ничто. Оглушительные раскаты гравитационного излучения, испускаемого при слиянии черных дыр, навсегда отгремели. Последняя музыка сфер – басовое бренчание вращения черных дыр. Они медленно и неуклонно испаряются. Это конец. Вселенная распадается в почти идеальную однородность, и только квантовые флуктуации слегка тревожат вакуум.

Я признателен моей жене Дине за поддержку во всех моих творческих начинаниях. Я благодарен моему литературному агенту Анне Гош, которая направляет мою писательскую деятельность в максимально продуктивное русло. Я также признателен Тому Майеру, моему редактору в Norton, и хочу выразить отдельную благодарность Саре Боллинг за ее примечания к первому варианту текста. Я благодарен Центру физики в Аспене – его спокойная атмосфера, так стимулирующая работу мысли, как нельзя лучше подходит для работы над научной книгой. Я должен отметить неоценимую пользу многочисленных дискуссий на тему черных дыр с моими коллегами со всего мира, и в частности из Аризонского университета. Их приверженность делу только доказывает, что Вселенная – это удивительное место. Быть ученым, наставником, делиться вдохновением с другими людьми – великая удача для меня.

Пер. Ю. Корнеева.

Это также отсылка к сборнику коротких рассказов британского писателя Мартина Эмиса об угрозе ядерной войны. Имеется в виду уравнение Эйнштейна E = mc 2, описывающее колоссальную мощь, заключенную в ядре атома. См.: Martin Amis, Einstein’s Monsters (London: Jonathan Cape, 1987).

R. MacCormmach, Weighing the World: The Reverend John Michell of Thornhill (Berlin: Springer, 2012).

J. Michell, Philosophical Transactions of the Royal Society of London 74 (1784): 35–57.

S. Schaffer, “John Michell and Black Holes,” Journal for the History of Astronomy 10 (1979): 42–43.

Опыт Майкельсона и Морли представлял собой попытку обнаружить эфир – пронизывающую космос диффузную среду, гипотеза существования которой была предложена для объяснения распространения силы гравитации и электромагнитных волн. Этот знаменитый «неудачный» физический эксперимент показал, что свет приходит с одинаковой скоростью, независимо от движения Земли, перемещающейся вокруг Солнца со скоростью 30 км/с. Нулевой результат эксперимента сыграл основополагающую роль в формулировании специальной теории относительности. Новые данные исключают наличие переносящей свет среды с точностью до 1 из 10 17.

Лаплас П. С. Изложение системы мира. – Л.: Наука, 1982.