Просмотр новости
Найдите то, что Вас интересует
Спутники
РН
SpaceX
Роскосмос
NASA
СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASAОбщая теория относительности на самом деле описывает геометрию.
В этой геометрии есть поверхность, за которой ни один луч света не может уйти обратно, — горизонт событий. Никакой стены там нет, никакого толчка, никакого сигнала. Падающий наблюдатель пересекает горизонт и ничего не замечает, потому что локально свободное падение неотличимо от невесомости в пустом космосе.
Это и есть принцип эквивалентности — тот самый, из-за которого Эйнштейн вообще начал строить теорию гравитации. Он требует, чтобы в маленькой падающей лаборатории физика выглядела обычной. У горизонта не может быть локальных особых примет.
Но у той же геометрии есть вторая половина. Снаружи горизонт выглядит как поверхность, к которой всё бесконечно долго приближается, краснеет, тускнеет и никогда не пересекает. Для внешнего наблюдателя падающий зонд не проваливается — он размазывается по горизонту и медленно догорает.
Две картины несовместимы в наивном смысле. В одной зонд уже внутри и цел. В другой он до сих пор снаружи и распластан. Классическая физика привыкла считать, что истина одна, а вторая версия — оптическая иллюзия. И вот именно эта привычка, похоже, и есть ошибка.Слово "одновременно" здесь незаконно. Понятия единого настоящего для двух наблюдателей в искривлённом пространстве-времени просто нет, и любая фраза вида "а на самом деле зонд сейчас вот там" — контрабанда ньютоновской интуиции туда, где она не работает. Мы спорим о том, чего нельзя определить, и по привычке считаем спор осмысленным. Леонард Сасскинд предложил радикальный выход, который называется комплементарность чёрных дыр. Обе картины верны. Не одна настоящая, другая кажущаяся, а обе — полноценные описания. Просто не существует наблюдателя, который мог бы держать в руках оба протокола сразу.
Чтобы поймать теорию на противоречии, нужен свидетель, который увидит и целый зонд внутри, и его копию, размазанную снаружи. Внешний наблюдатель может дождаться излучения, но для этого ему придётся ждать; а если он потом нырнёт вслед за зондом, чтобы сверить показания, он не успеет — сигнал изнутри до него не дойдёт раньше, чем он сам врежется в сингулярность. Причинная структура устроена так, что улики нельзя свести в одном протоколе. Сасскинд с соавторами показал это не на пальцах, а с числами. Чтобы поймать копию, внешнему наблюдателю нужно дождаться, пока информация о зонде начнёт просачиваться в излучении, декодировать её и нырнуть с добытым результатом. Время ожидания растёт как куб массы дыры, время жизни падающего под горизонтом — как первая степень. Вторая величина проигрывает первой с чудовищным отрывом, и никакая техника сверхцивилизации этот разрыв не закроет.
Мы привыкли думать, что реальность существует независимо от того, кто на неё смотрит, а разные описания обязаны сшиваться в единую карту. Комплементарность говорит: сшивайте, если сумеете добраться. Не сумели — значит, требование единой карты было вашим предрассудком, а не законом природы.