Общая теория относительности, а особенно гипотеза о существовании чёрных дыр, до сих пор продолжают тормозить развитие космологии

 

Без преувеличения можно сказать, что в современной астрофизике одну из ключевых ролей играют чёрные дыры. За последние тридцать лет гипотеза о существовании чёрных дыр получила широкое признание в научных кругах и, наверно, найдётся немного астрономов, всерьёз сомневающихся в их существовании. И это несмотря на то, что чёрные дыры до сих пор не открыты, и поэтому продолжают оставаться всего лишь гипотетическими объектами (о том, что чёрные дыры всё ещё не открыты, см. статью, напечатанную в апрельском номере журнала «Успехи физических наук» за 2003 год [177]).

Впервые гипотеза о существовании чёрных дыр была выдвинута в 30-х годах двадцатого века. Ряд авторов [121,122], опираясь на уравнения общей теории относительности, смогли доказать, что достаточно массивный объект (массой в несколько раз превышающей солнечную) должен под действием гравитационных сил сжаться в точку. По собственным часам такого объекта сжатие произойдёт достаточно быстро. Однако по часам удалённого наблюдателя сжатие займёт бесконечное время. Причём бесконечное время понадобится объекту только для того, чтобы сжаться до гравитационного радиуса. Удалённый наблюдатель обнаружит, что радиус массивного объекта уменьшается, стремясь приблизиться к гравитационному радиусу. При этом скорость сжатия всё время замедляется. А при достижении гравитационного радиуса сжатие прекращается, так как все процессы вблизи гравитационного радиуса с точки зрения удалённого наблюдателя полностью останавливаются. Останавливается даже свет.

Такие сжатые (сколлапсировшие) до гравитационного радиуса объекты получили название застывших звёзд (термин чёрная дыра был введён только в 1968 году), и в течение тридцати лет «застывшие звёзды» не вызывали особого интереса у астрономов.

В 50-х годах двадцатого века советский астроном В. Амбарцумян выдвинул гипотезу об активности галактических ядер и об их роли в формировании галактик. Согласно В. Амбарцумяну галактика образуется в результате распада её ядра, состоящего из массивного сверхплотного вещества. В то время гипотеза об активности галактических ядер была достаточно смелой, так как большинство астрономов были убеждены, что центральные области галактик – это области повышенной концентрации звёзд и ничего особенного там нет. С этой точки зрения ни о какой активности ядер не могло быть и речи. Поэтому гипотеза В. Амбарцумяна была встречена с большим скепсисом.

Однако астрономические наблюдения, проведённые в 60-х годах двадцатого века, полностью подтвердили гипотезу Амбарцумяна. Были открыты массивные объекты, выброшенные из ядер галактик, мощные потоки газа, вытекающие из галактических центров, источники интенсивного радиоизлучения, удаляющиеся от центров галактик с околосветовыми скоростями. Наконец, были открыты квазары.

Согласно общей теории относительности очень массивный объект должен достаточно быстро сколлапсировать в застывшую звезду. По крайней мере, это утверждалось сторонниками общей теории относительности в 30-х, 40-х и 50-х годах двадцатого века. С этой точки зрения галактические ядра в принципе не могут быть активными. Ведь если даже там находятся массивные объекты, то они должны представлять собой застывшие (мёртвые) звёзды, с поверхности которых ничего не может вылететь в окружающее пространство. Но открытие квазаров явно противоречило такой точке зрения. В центре галактики, в очень малом объёме находится объект с массой, превышающей солнечную в миллиарды раз. И вместо того чтобы быть застывшей звездой, этот объект излучает энергию в сотни раз большую, чем ярчайшая галактика!

Казалось бы, любой здравомыслящий человек после открытия квазаров должен был усомниться в существовании чёрных дыр и в справедливости общей теории относительности. Но этого не произошло. Три небольших теста общей теории относительности (смещение перигелия Меркурия; отклонение светового луча, проходящего вблизи Солнца; гравитационное смещение спектральных линий) перевесили все астрономические открытия двадцатого века! Только несколько лет после открытия квазаров сторонники общей теории относительности хранили молчание, а затем пересмотрели свои взгляды на чёрные дыры. Оказывается, чёрные дыры – это не застывшие звёзды. При определённых условиях чёрные дыры могут быть мощнейшими источниками энергии. И сейчас уже общепринято, что источником колоссальной мощности квазаров являются чёрные дыры! [153].

Если бы гипотеза о высокой активности чёрных дыр была выдвинута в 30-х или 40-х годах двадцатого века и предвосхитила бы открытие квазаров, то в этом случае к ней можно было бы отнестись с некоторым доверием. Но эта гипотеза была выдвинута задним числом только для того, чтобы устранить явное противоречие между астрономическими открытиями и общей теорией относительности. И именно поэтому не следует доверять такой гипотезе.

По моему глубокому убеждению, общая теория относительности, а особенно гипотеза о существовании чёрных дыр до сих пор продолжает тормозить развитие астрофизики и космологии. И поэтому, в первую очередь, необходимо доказать экспериментально, что чёрные дыры не существуют. Разумеется, никакие астрономические наблюдения и открытия, как показывает история, не в состоянии пошатнуть уверенность сторонников общей теории относительности в существовании чёрных дыр. Поэтому необходимо провести прямой эксперимент в физической лаборатории. И очень хорошо, что такой эксперимент провести можно.