Артем Валерианович, я читала вашу книгу "Машина Времени - миф, фантастика или реальность?". Вы пишете о так называемых кротовых норах, которые в будущем, возможно, помогут людям перемещаться в пространстве и во времени. Что это за волшебные туннели?
Артем Юров: Это не волшебство, а результаты реальных научных исследований. Эйнштейн показал, что гравитация - это проявление кривизны пространства-времени, то есть мы живем в искривленном пространстве. Более того, между различными точками пространства-времени можно проложить что-то вроде коротких туннелей. Эти штуки называют "червоточинами", "кротовинами" или "кротовыми норами".
Разумеется, сразу возникают идеи о космических и временных путешествиях. Но не все так просто. Оказалось, что "кротовины" крайне неустойчивы. Туннель может разрушить даже не космонавт - один-единственный фотон. А чтобы создать "червоточину", в которую пройдет человек, требуется энергия чуть ли не ста миллиардов звезд. В таких условиях турне в пространстве и времени маловероятны.
Нам с испанским ученым Педро Гонзалезом-Диазом удалось вывести модель, при которой для стабилизации "кротовой норы" не потребуется немыслимая энергия. Дело в том, что есть такая относительно новая наука - теория струн. Она пока не дала ни одного предсказания, которое можно проверить на опыте. Но если теория струн все-таки верна, открываются удивительные вещи. В частности, пространство вокруг не трехмерное, как принято считать, а многомерное.
Где же остальные измерения?
Артем Юров: Шесть из них скручены в маленькие-маленькие колечки размером в десять в минус тридцать третьей степени сантиметра. Одно измерение открыто, его размер примерно миллиметр или чуть больше. А наша Вселенная, если верить теории струн, выглядит как некий трехмерный лист бумаги, вложенный в четырехмерный объем. Назвали такую "конструкцию" браной.
Так вот, мы с Педро Гонзалезом-Диазом исследовали "кротовые норы" на бране. И выяснили, что на некоторых бранах не потребуется огромного количества энергии, чтобы создать "червоточину", в которую сможет пройти человек. Сколько именно придется затратить энергии, нам вычислить не удалось, но вряд ли речь пойдет о чем-то запредельном. Впрочем, пока не доказано, живем мы на такой бране или нет.
Когда вы рассказывали о "червоточине" и энергии ста миллиардов звезд, я вспомнила роман "Конец Вечности" Айзека Азимова. Там люди создали машину времени, а огромное количество "топлива" для нее черпали из будущего, когда взорвалось солнце.
Артем Юров: Я безумно восхищался этой книгой, будучи школьником. Но там машина времени работает в рамках некого выдуманного Азимовым "темпорального поля", а не благодаря "червоточинам". Если вы хотите почитать современный аналог "Конца Вечности", где используется принцип "кротовой норы", рекомендую "Палимпсест" Чарльза Стросса.
Интересно, когда вы читаете фантастическую книгу или смотрите фильм, вы оцениваете произведение с точки зрения физики? Думаете, может все это произойти или нет?
Артем Юров: Всегда так делаю.
Можете посоветовать фильм, максимально приближенный к науке?
Артем Юров: Лучшая фантастическая картина последнего времени, по моему мнению, это "Интерстеллар". Фильм не просто приближен к науке. Один из авторов его сценария - легендарный физик Кип Торн, который открыл "кротовые норы".
Конечно, кое-где в "Интерстелларе" действие происходит на грани фола. Чтобы выполнить все маневры, показанные в фильме, желательно было бы создать несколько черных дыр. Кип Торн говорил об этом режиссеру Кристоферу Нолану. Но Нолан настоял на одной черной дыре, чтобы не запутать зрителей.
Довольно мистично выглядит момент, когда герой Мэттью Макконахи попадает в многомерное пространство и передает информацию дочери. Если я правильно понял, он находился над браной, в месте под названием балк. Но в балке все атомы по идее должны быть нестабильными. С другой стороны, героя поместили в это место некие наши продвинутые потомки. И если уж они смогли открыть черную дыру, героя в балке они, наверное, смогли стабилизировать.
У меня лично много вопросов вызвал следующий эпизод. Герои прилетели на планету, где ускорение свободного падения не меньше, чем на Земле. И затем взлетели с этой планеты на крохотном модуле, хотя с Земли взлетали на большом корабле, одну за другой отбрасывая ступени. Я сел за расчеты. Оказалось, что в теории такое могло произойти. Только у планеты должен быть радиус примерно как у Луны, а плотность - где-то в четыре раза выше, чем у Земли. Плюс эффективность топлива - выше в полтора-два раза. Уже потом я узнал, что эти же расчеты Кип Торн приводил в своей книге "Физика "Интерстеллар".
Единственная совсем невозможная вещь - замерзшие облака на одной из планет. Они должны были грохнуться на поверхность по всем законам физики. Ну и еще я нашел "киноляп" - в самом начале фильма, когда герои во время бури выходят из машины, дверца автомобиля даже не колышется. В остальном же все, что показано в картине, когда-нибудь может произойти с человечеством.
Если говорить о других фильмах, близка к науке "Космическая одиссея 2001 года" Стенли Кубрика. Еще я хорошо отношусь к "Матрице".
Серьезно? В "Матрице" есть научная составляющая?
Артем Юров: Еще какая! В 2003 году философ из Оксфорда Ник Бостром пришел к весьма любопытному выводу: вероятность того, что мы живем в "Матрице", не меньше 33 процентов. Это много. А все потому, что есть только три варианта развития событий. Первый вариант - создать симуляции, о которых идет речь в фильме, невозможно. Второй вариант - создать их можно, но наши далекие потомки не будут заниматься такой ерундой. Третий - люди все-таки создадут компьютерные симуляции. Поскольку мы не знаем, какой из этих путей окажется верным, разумно присудить каждому по 33 процента вероятности.
К этой идее очень серьезно отнеслись три физика из Германии: Силас Бин, Зохре Давоуди и Мартин Сэвидж. Они заявили: если мы живем в компьютерной симуляции, то все вокруг построено из наименьших кусочков, пикселей, которым отвечает очень высокая энергия. Значит, можно определить, есть ли эти кусочки в реальности, наблюдая высокоэнергетические космические лучи. И они обнаружили подобное явление - так называемое обрезание в спектре высокоэнергетических космических лучей. Правда, эффект был известен и раньше - это обрезание Грейзена - Зацепина - Кузьмина. Но никто не думал, что явление может быть связано с "Матрицей".
Может ли Калининград похвастаться молодыми учеными, эдакими юношами с горящими глазами?
Артем Юров: Есть и юноши, и замечательные девушки, и это очень радует. Я создал в нашем университете группу по релятивистской космологии. Там собрались талантливые молодые физики, которые изучают, в частности, "темную" энергию.
Дело в том, что в 1998 году ученые открыли удивительную вещь: наша Вселенная не просто расширяется (это был известный факт), она разгоняется, набирает скорость. Силу, которая Вселенную разгоняет, назвали "темной" энергией. Мы знаем, какова доля "темной" энергии во Вселенной - очень много, целых 74 процента. Но до сих пор не знаем, что это за штука. И наши ребята, как и многие другие ученые со всего мира, пытаются пролить свет на "темную" энергию.
Еще молодые калининградские физики развивают направление, которое называется модифицированной гравитацией. Они считают, что ускорение Вселенной, возможно, связано с тем, что в уравнениях Эйнштейна есть какие-то дополнительные слагаемые. И пытаются найти эти слагаемые.
Очень романтично!
Артем Юров: Еще как! Ребята изучают информацию с космических телескопов, выстраивают модели Вселенной. И занимаются суровой вычислительной работой - куда же без этого.
У группы есть хорошие публикации в лучших мировых научных журналах, и я нашей молодежью очень горжусь.
Артем Юров: Размышления о том, что нас окружает виртуальная реальность, кажутся мне очень забавными и любопытными. Поэтому я решил рассказать о "Матрице" в видеоролике, который находится в свободном доступе на YouTube.
Дело в том, что Балтийский федеральный университет имени Канта, где я работаю проректором по науке, в этом году запустил медиапроект "Наука за минуту". Мы выкладываем в Интернет краткие ролики, в которых пытаемся поговорить о разных научных вещах просто, понятно и немного с юмором. Надеемся, это поможет зажечь в юных пользователях Сети интерес к знаниям. А чем еще привлечь внимание молодежи, как не путешествиями во времени или виртуальной реальностью?
Я лично считаю, что нашей стране крайне необходим культ науки. В противном случае мы не сможем идти в ногу со временем. Малая часть ребят, которых получится зажечь рассказами о "Матрице" или черных дырах, продолжат изучать Вселенную. Остальные, возможно, станут инженерами с мощной научной базой за плечами. А нашей стране позарез нужны современные, продвинутые инженеры!