Пульсирующая Вселенная - Николай Николаевич Горькавый

будем называть общую теорию относительности в первоначальной трактовке теорией 1915 года, а более позднюю версию эйнштейновской теории гравитации — как ОТО 1919 года, потому что Эйнштейн сформулировал ее предельно четко к этому времени и оставался на позициях такой интерпретации ОТО до конца жизни. Например, Эйнштейн в 1953 году пишет о главном уравнении ОТО: «Правая часть уравнения (1) феноменологически описывает все источники гравитационного поля. Тензор Tik представляет энергию, которая создает гравитационное поле, но сама не имеет гравитационного характера, как, например, энергия электромагнитного поля, энергия, связанная с плотностью вещества, и т. д.». Тем не менее Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц утверждают в своем учебнике: «Обладая определенной энергией, гравитационная волна сама является источником некоторого дополнительного гравитационного поля» («Теория поля», 1973). В учебнике «Гравитация» Ч. Мизнера, К. Торна и Дж. Уилера, вышедшем в том же 1973 году, написано следующее: «...локальная гравитационная энергия-импульс не весит, не искривляет пространство, не служит источником, стоящим в правой части уравнений поля Эйнштейна, не вызывает никакого относительного геодезического отклонения двух соседних мировых линий, проходящих через рассматриваемую область, и не наблюдаема».

Кто прав? Мнение автора теории имеет наивысший приоритет. Почему же многие не прислушались к мнению Эйнштейна? С одной стороны, как это ни удивительно, но современные физики часто уверены, что они лучше понимают ОТО, чем сам Эйнштейн (причины этой уверенности не очень понятны, возможно, тут действует какой-то психологический компенсаторный механизм). Например, М. Турнер, профессор Чикагского университета, в журнале Discover 2004 года утверждал: «...мой покойный коллега и лауреат Нобелевской премии Субраманьян Чандрасекар часто говорил, что понимание Эйнштейном общей теории относительности весьма ограниченно».

С другой стороны, мнение Эйнштейна по этому поводу попросту малоизвестно из-за труднодоступности его работ. Известный астрофизик (в будущем нобелевский лауреат) В. Л. Гинзбург писал еще в 1968 году: «...нельзя не удивляться тому, что за 13 лет, прошедших после кончины Эйнштейна, собрание его трудов не издано ни на его родном немецком языке, ни на английском языке...» («Эйнштейновский сборник» 1969–1970). Отметим, что и в 2022 году достаточно полное собрание научных сочинений Эйнштейна по-прежнему существует только на русском и японском языках. На полках книжных магазинов можно найти множество книг об Эйнштейне на английском и других языках: Эйнштейн и Пикассо, Эйнштейн и Будда, Эйнштейн в любви, Эйнштейн для идиотов, Эйнштейн и религия, Эйнштейн и музыка, Эйнштейн и что-то-там-еще, к чему прикоснулся (или не прикасался вовсе) когда-то этот великий ученый. По данным журналиста Фреда Джерома, около 200 книг об Эйнштейне написали его коллеги, ученики, биографы, историки, родственники, друзья родственников и даже человек, который зачем-то и куда-то вез на автомобиле заспиртованный мозг Эйнштейна. Но нигде нельзя найти хотя бы избранного собрания сочинений этого великого ученого на английском языке — языке мировой науки. Настоящий позор для этой науки!

Первый том полного 25-томного (по последним оценкам) собрания сочинений Эйнштейна на английском увидел свет в издательстве Принстонского университета лишь в 1987 году, спустя 70 лет после создания общей теории относительности и через 32 года после смерти ученого. К 2024 году — за 37 лет! — было выпущено 17 томов, охвативших публикации ученого лишь до ноября 1930 года. Судя по темпам издания, 25-й том можно ожидать лишь к середине XXI века. Это рекордный по медлительности проект, когда переиздание сочинений занимает времени больше (ориентировочно — свыше 60 лет!), чем сам Эйнштейн потратил на их написание. Отметим, что 200–300 наиболее существенных научных работ и заметок Эйнштейна легко бы уместились в 3–4 тома (например, труды Эйнштейна на русском вышли в 4 томах). После завершения 25-томного принстоновского собрания сочинений эти 3–4 сотни наиболее важных работ придется буквально выуживать среди 43 000 документов, планируемых для публикации. Остается только пожалеть Эйнштейна, который видел смысл своей жизни в науке и чьи научные труды были практически изолированы от англоязычных ученых на многие десятилетия. Неудивительно, что современные западные гравитационисты плохо знакомы с оригинальными статьями Эйнштейна и с его мнением по вопросу гравитационной энергии.

Более 100 лет лучшие физики мира решали проблему улучшения описания «гравитационной энергии» и не продвинулись ни на шаг. Это признак того, что задача мнимая и нерешаема в обычном смысле, то есть она является не физической, а психологической и должна рассматриваться в другой парадигме. Спор вокруг гравитационной энергии носил до последнего времени академический характер — ведь вклад энергии гравитационных волн обычно считался пренебрежимо малым. Но все изменилось в 2015 году, после открытий, сделанных обсерваторией LIGO.

9.2. Революция 2015 года: открытие гравитационных волн

Мы можем мыслить наше пространство как имеющее повсюду приблизительно однородную кривизну, но легкие изменения кривизны могут существовать при переходе от одной точки к другой, в свою очередь изменяясь во времени.

Уильям Клиффорд. «Здравый смысл точных наук» (1885)

Это свойство искривленности или деформации непрерывно переходит с одного участка пространства на другой наподобие волны.

Уильям Клиффорд. «О пространственной теории материи» (1876)

Символом нашего физического мира не может быть устойчивое и периодическое движение планет, что лежит в основе классической механики. Это мир неустойчивостей и флуктуаций, в конечном счете ответственных за поразительное разнообразие и богатство форм и структур, которые мы видим в окружающей нас природе.

Г. Николис и И. Пригожин (1990)

В 1994 году Национальный научный фонд США выделил деньги на строительство двух детекторов гравитационных волн, расположенных на расстоянии трех тысяч километров друг от друга (в штатах Вашингтон и Луизиана). Каждый детектор LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) представляет собой лазерный интерферометр из двух перпендикулярных вакуумированных тyннелей («плечей») по 4 километра каждый, в которых распространяется лазерный луч, отражающийся между свободно подвешенными зеркалами.

LIGO был построен с прицелом на поэтапное улучшение чувствительности с выходом на проектную мощность в 2021 году. Первые наблюдения начались в 2002 году, но до 2010-го гравитационных волн зарегистрировано не было. Последующий проект усовершенствования LIGO занял несколько лет, и в середине сентября 2015 года новая версия детектора, которая была в 4 раза чувствительнее предыдущей, начала наблюдения. К этому моменту общая стоимость проекта превысила 600 миллионов долларов. Уже через два дня наблюдений новый детектор впервые в истории поймал гравитационную волну от слияния двух черных дыр с массой в 29 и 36 масс Солнца, расположенных от нас на расстоянии 1,6 миллиарда световых лет. Сигнал был зарегистрирован сразу на обоих детекторах LIGO. В результате слияния образовалась черная дыра массой в 62 массы Солнца, а на генерацию гравитационных волн ушло 5 % от суммарной массы сливающихся дыр. Мгновенное превращение