Империя звезд, или Белые карлики и черные дыры — страница 55 из 63

-33 сантиметров). В таких невероятно малых областях ученые ожидают проявления эффектов квантовой гравитации[95]. Это так называемая планковская длина, наименьшее расстояние в теоретической физике. Она составлена из трех фундаментальных констант: гравитационной постоянной G, описывающей масштаб наблюдаемой Вселенной, постоянной Планка для атомного масштаба и скорости света. Некоторое представление о планковской длине дает такое сравнение: если атом увеличить до размеров всей Вселенной, то планковская длина будет равна примерно метру. Планковская длина невообразимо мала, но не равна нулю — она определяет область пространства с объемом 10-99 кубических сантиметров. И как это ни покажется удивительным, ученые умеют изучать объекты столь ничтожного масштаба. Для исследования их структуры физики используют длины волн примерно такого же размера. Радары настроены на длины волн, сравнимые с геометрическими размерами самолетов, а для исследования свойств атомов необходимо использовать волны с очень короткой длиной. Физики получают коротковолновое излучение чрезвычайно высокой частоты и энергии с помощью Большого адронного коллайдера. Можно надеяться, что им удастся воспроизвести условия ранней Вселенной, а излучение черных дыр Хокинга в коллайдере даст информацию о возможных дополнительных размерностях пространства. Не исключено, что в глубинных областях черной дыры, где приходится использовать законы квантовой гравитации, звезды коллапсируют не полностью. Вместо этого появляются дополнительные размерности пространства, и это может преподнести ученым неожиданные сюрпризы. Астрофизики рассуждают о вероятности совершенно фантастических вещей — например, могут ли черные дыры использоваться как порталы для путешествий в невообразимо далекие галактики. Серьезным препятствием является огромная гравитация коллапсирующей звезды, которая превратит космонавтов и их космический корабль в ничто. Но появилась хитроумная идея обнаружения черных дыр с «благоприятной» сингулярностью. Математические модели таких дыр уже разрабатываются[96]. Появилась и гипотеза, что некоторые сверхмассивные черные дыры имеют гибридную структуру с участками менее значительной гравитации. Пролет космических аппаратов через эти участки черной дыры обеспечит бесстрашным космонавтам больше шансов на выживание. Когда космический корабль попадет в такую черную дыру, искривление пространства и времени вблизи «благоприятной» сингулярности или в области слабой гравитации затянет корабль внутрь дыры. Это приведет к значительному ускорению и дальнейшей резкой остановке корабля, как бы уткнувшегося в тупик. В иллюминаторе космонавты увидят странную картину. Приборы покажут, что они высадились на планете, находящейся в миллионе триллионов километров от Земли. А по своим часам астронавты пролетят это огромное расстояние всего за несколько минут. Хотя бегущий по поверхности пространства-времени свет затратит миллион лет для этого путешествия, их полет через щель вблизи сингулярности будет почти мгновенным. Это как если добраться от Северного полюса до Южного сквозь планету, вместо путешествия по ее поверхности.

Путь напрямик — результат математического решения уравнений общей теории относительности Эйнштейна, называемый «кротовой норой». Это — дыра в пространстве-времени, которая позволяет астронавтам туннелировать вместо того, чтобы двигаться по поверхности. Туннель может возникнуть или же закрыться вследствие чудовищной гравитации в перемычке между двумя удаленными объектами. Гравитация здесь столь велика, что вырваться из нее не может даже свет. Для преодоления этого эффекта должен потребоваться материал с отрицательной гравитацией, теоретически предсказанный квантовой механикой. Такого рода объект откроет туннель на время, за которое путешественник пройдет через него. В будущем представители сверхпродвинутой цивилизации, надо надеяться, сумеют это сделать.

Пока же ученым не удается найти пространственно-временной туннель, но мы знаем, где находятся черные дыры. Близкий к нам Стрелец А* — неплохая цель космического путешествия, хотя до него все-таки 240 триллионов километров. Наверняка ученые когда-нибудь научатся вводить людей в состояние анабиоза, которое позволит им выжить в долгом межзвездном путешествии. А в один прекрасный день космонавт отправится в полет к черной дыре и возвратится обратно, на Землю, через пространственно-временной туннель[97].

Существование черных дыр следует из теории относительности, однако долгие годы они казались ученым чем-то абсурдным и нереальным, впрочем как и многие другие следствия этой теории. Так, сегодня уже доказано, что движущиеся часы идут медленнее, чем часы покоящиеся[98]. Предположим, что в будущем космонавты смогут совершить путешествие до ближайшей к нам звезды — Альфы Центавра, удаленной от нас на 38 триллионов километров, — с околосветовой скоростью. Во время полета на их звездолете прошло бы всего несколько лет, а на Земле — столетия. Вернувшись на Землю, путешественники окажутся в далеком будущем: родные отважных покорителей космоса давно умерли, сменилось множество поколений землян. Но вспомним про пространственно-временной туннель — ведь он тоже является математическим следствием теории относительности. Если бы наши космонавты смогли использовать антигравитационный материал и открыть вход в такой туннель, они добрались бы до Альфы Центавра за нескольких минут, и их часы показывали бы практически то же время, что и часы на Земле. А полетев обратно на Землю с околосветовой скоростью, они вернулись бы домой раньше, чем улетели.

Все это кажется просто математическим абсурдом, как и идея Чандры о белых карликах, сжимающихся до бесконечно малых точек бесконечной плотности. Идея, которая привела к открытию черных дыр — таинственных пропастей в ткани пространства и времени с диаметрами около миллионов километров, образований, способных поглощать звезды. Ученые не верили Чандре много лет, зато потом его прозрения привели к глубоким изменениям наших представлений о Вселенной, внесли огромный вклад в развитие астрофизики.


Чандра всю свою жизнь провел в мире сложнейших расчетов, в мире чисел и символов. Он помог раскрыть некоторые тайны Вселенной, но множество тайн его собственной жизни не раскрыты и по сей день. Уверенный в своем даре, Чандра постоянно испытывал горечь — ему казалось, что признание его заслуг научным сообществом недостаточно. Чандра часто вспоминал слова Эддингтона о Дедале и Икаре: такие ученые, как Дедал, создают теории и применяют их только в тех областях знания, где уверены в успехе, а ученые типа Икара — авантюристы, лезут в Незнаемое. Чандра относил себя к типу Икара — он всегда предпочитал рисковать.

В конце жизни Чандра часто ездил в Индию, он думал, что когда-нибудь они с Лалитой навсегда переберутся на родину. Однако после его смерти Лалита решила, что останется жить в их старой квартире, где все было пропитано воспоминаниями о долгих годах, проведенных рядом с ее великим мужем. Его кабинет должен оставаться точно таким же, как в день его ухода.

Главное место в кабинете занимал массивный деревянный стол. Напротив — большое окно, откуда Чандра смотрел на университетский городок, где вначале чувствовал себя нежеланным гостем. Справа от окна — стул, на котором Лалита обычно сидела и с обожанием смотрела на работающего Чандру. Иногда он поглядывал на жену и спрашивал, все ли в порядке, не хочет ли она чего-нибудь. «Просто люби меня», — говорила Лалита, и они обнимались. Пятьдесят девять лет они прожили душа в душу. Индийцев часто считают плохими слушателями, говорит Лалита, но к ней это не относилось. Она могла слушать мужа часами. Чандра поражался, насколько хорошо Лалита чувствует и понимает его. «Ты открыла меня», — часто говорил он.

Чандра любил водить машину. Однажды во время длительного путешествия по штату Огайо Лалита предложила включить радио и послушать музыку — дорога была скучной и утомительной. Однако радио не работало. Тогда Лалита предложила пройтись по алфавиту и выбрать тему для разговора, начиная с каждой буквы. Первой была буква «А», и естественным образом они попали на астрономию. Лалита попросила Чандру рассказать несколько историй про астрономов, и он сразу спросил: «Может, я буду диктовать?» — «Отлично! Но о ком ты собираешься говорить?» — «О ком? Конечно же, об Эддингтоне». «Он говорил непрерывно, а я записывала, — вспоминает Лалита, — так время пролетело незаметно».

Близкий друг и коллега Чандры по работе в Чикагском университете, нобелевский лауреат 1980 года Джеймс Уотсон Кронин рассказывал: «Несомненно, конфликт с Эддингтоном наложил отпечаток на всю его жизнь. Чандра действительно никогда публично не демонстрировал свою обиду на Эддингтона, но всегда помнил об инциденте 11 января 1935 года».

Кронин и другие его коллеги в Чикаго считали, что Чандра никогда не был счастлив или хотя бы удовлетворен собой. Одержимый наукой, он редко испытывал радость от хорошо сделанной работы и был предрасположен к приступам депрессии. После 11 января 1935 года он надолго потерял уверенность в себе. Всю оставшуюся жизнь Чандра пытался доказать свою научную состоятельность самому себе, а точнее, призраку Эддингтона, который преследовал его, как тень отца Гамлета. Чандра со слезами на глазах не раз говорил Лалите, что его напряженная работа помешала ему ощутить счастье личной жизни. К 1980 году Чандра получил все возможные научные премии и намного большее признание, чем Эддингтон. Однако тень этого человека продолжала его преследовать. Но Чандра умел прощать и, несмотря ни на что, продолжал дружить с Эддингтоном. Чандра не раз говорил, что события 11 января 1935 года «не влияют на наши личные отношения». Эддингтон часто приглашал Чандру на крикет и на теннис в Уимблдоне, иногда они вместе катались на велосипедах. А однажды Эддингтон открыл Чандре свой личный код, придуманный им для поездок на все более далекие расстояния (с помощью этого кода он заставлял себя больше заниматься спортом): пусть n — это количество миль, которые Эддингтон проехал в данный день; необходимо проехать n миль n раз в году и постоянно увеличивать это число. Эддингтон усердно придерживался этого правила. В 1938 году он писал Чандре: «Моя езда на велосипеде по-прежнему равна 75. Была довольно неудачная Пасха, когда у меня были только две поездки по 74 и три четверти мили, которые не в счет». В 1943 году он отметил, что «n теперь равно 77. Я помню, что при Вас было 75».