Повелитель черных дыр из села Бутучены

Виктор Боршевич – доктор наук, профессор, экс-посол Республики Молдова в Китае, известен как общественный деятель, знаток истории, яркий публицист и полемист. Но, как оказалось, у этой многосторонней личности есть и еще одна, менее известная широкой публике сторона. Долгие годы, находясь в живописном селе Бутучены, что близ Старого Орхея, он занимался большим космосом – изучал происхождение Вселенной и роль черных дыр в ее становлении. И его работы признаны на международном уровне. Видимо, бутученское небо обладает какими-то особыми качествами: далекие созвездия и галактики оттуда видны лучше.

В интервью сайту Noi.md ученый рассказал, как шел к своим открытиям и показал, что движение научной мысли – вещь не менее интересная и информативная, чем какой-нибудь приключенческий роман.

Поводом для нашего сегодняшнего интервью стало позитивное событие. Ваш доклад о черных дырах, сделанный на Международном форуме астрофизиков в июле этого года, был зарегистрирован в NASA и опубликован в престижном межднародном издании WorldScientific. Это так?

Не совсем так. Событие было следующее. Молдову впервые включили в Международный координационный комитет Международного форума астрофизиков и астрономов имени Марселя Гросмана.

Марсель Гросман был великим математиком, личным другом Альберта Энштейна. Именно он обучил Энштейна технике тензорного исчисления, без которого нельзя было бы создать общую теорию относительности. И международный форум его имени посвящен в основном вещам, связанным с космосом, с общей теорией относительности, с тем, как возникала, создавалась наша Вселенная, галактики, материя, - то есть все, что мы видим вокруг нас.

И на таком форуме Молдова в столь высоком статусе фигурирует впервые. Обычно нас считают, особенно наши местные «умники», что мы - аграрная страна, темные, отсталые… Оказывается – не совсем так! Оказывается – наша маленькая страна, находящаяся на пересечении всех путей и народов, обладает большим творческим потенциалом. Причем во всех областях. Шахматы - наши парни бьют мировых гроссмейстеров (имеются ввиду Иван Скицко и Виорел Бологан – прим. ред.), бальные танцы - наши ребята чемпионы Европы который год! Вот сейчас пошла целая серия: штангисты, борцы, боксеры, да кто угодно… В том числе у нас была очень сильная физико-математическая школа. Наша страна богата талантами. Вопрос в том, что мы натворили с той же Академией наук, нашей наукой и нашим образованием.

Но вы знаете, мысли очень трудно искоренить. Мысль человеческая - как дикое растение, пробивается через все чертополохи и через все проблемы.

А теперь вернемся к вопросу о моем докладе. Первое моё выступление состоялось на предыдущем форуме MG-16 три года тому назад, благодаря чему и появилась моя статья о черных дырах. На этом докладе - дарственная надпись самого профессора Ремо Руффини, бессменного руководителя этого международного престижного форума. И что интересно, издало эту работу одно из самых сильнейших международных изданий - World Scientific. Эту статью зарегистрировало NАSА. Мало того, я получил индекс DOI, который мне уже самому позволяет рецензировать других. То есть меня признали специалистам в этой области. Поэтому так для меня важна регистрация этой работы NАSА.

В числе документов престижного форума MG-17 и работа нашего соотечественника профессора Боршевича.

И вот на основании всего этого Молдове и предложили, в моём лице, как её представителя, включиться в состав Международного координационного комитета этого астрофизического и космологического форума.

Сейчас, спустя три года, я подготовил следующий доклад, ещё более продвинутый, ещё более обоснованный на основании последних наблюдений, с которым и выступил на форуме в этом году.

Сейчас в астрономических наблюдениях - целая революция! Вот недавно появился космический телескоп имени Джеймса Уэбба, разработанный NАSА. Это фантастически дорогущая вещь с невероятными возможностями. И вот недавно NASA, вместе с европейским космическим агентством (ЕSА), обнаруживает галактику, удивительно похожую на наш Млечный Путь, которая сформировалась в невероятно давние времена.

Как такое возможно? Это открытие ставит под вопрос существующие космологические модели, которые предполагают, что подобные галактики должны были сформироваться значительно позже после Большого взрыва. Возможно, процесс формирования галактик начался гораздо раньше, чем мы думали. Новые данные свидетельствуют о том, что материя во Вселенной начала концентрироваться в крупные структуры очень скоро после Большого взрыва. Именно это и удалось мне доказать.

Что сделал я? Я сделал очень простую вещь. Сейчас очень популярны новые, нестандартные теории, бросающие вызов классическим представлениям. Дошло до того даже, что Эйнштейн, чьи предсказания подтверждаются с невероятной точностью, подвергается сомнению. Однако, изучая его поздние работы, я обнаружил, что в своей последней публикации Эйнштейн писал, что раз мир одновременно дискретен (кванты) и непрерывен (пространство-время), единственным способом объединить эти принципы является некая неизвестная алгебра. И я нашел эту алгебру.

И вот что происходит дальше. В 70-х годах прошлого века израильский физик-теоретик Яаков Бекенштейн, изучая черные дыры, вдруг находит, что у них должна быть энтропия. Это сложное понятие связанное с мерой сложности системы.

Так вот, изучая черные дыры, Яаков Бекенштейн вывел формулу энтропии, в которой удивительным образом сошлись все четыре фундаментальные константы: гравитационная, скорость света, постоянная Планка и постоянная Больцмана. Это было смелое решение, ведь Бекенштейну удалось объединить теорию относительности, квантовую механику и термодинамику. В своей статье он признался, что прибегнул к квантовой механике практически отчаявшись найти другое решение. Этот случай ярко иллюстрирует, как научные открытия часто рождаются в муках из смелых и неожиданных идей.

Хокинг (Стивен Хокинг, британский астрофизик, первым изложивший космологическую теорию, в которой были объединены представления общей теории относительности и квантовой механики – прим. ред.), узнав об этом, сначала решил, что Бекенштейн написал какой-то бред. Но вот какая штука: в науке сначала все новое кажется бредом, а потом все дружно начинают это использовать, будто сами придумали. Но у Хокинга, у которого и так идей на всех хватало, появляется на свет формула для температуры черной дыры и связанного с ней излучения.

Теперь, что делаю я? Мне попадает в руки книжка американского физика-теоретика Леонарда Сасскинда «Моя битва при черной дыре», которая повествует о его захватывающем интеллектуальном поединке с самим Стивеном Хокингом. В центре спора лежал знаменитый парадокс информации черных дыр, и, по мнению Сасскинда, именно он вышел из этого противостояния победителем.

В этой книге мелькнуло упоминание о работе Бекенштейна, я взял эту работу, и там зазвучало слово, которое было для меня - как арфы ангелов, серафимов и херувимов: «информация». А уж в чем я собаку съел, так это в теории информации. «Опа, - сказал я себе, - это становится интересно».

И я решился… Связав энтропию черной дыры с температурой, я предпринял попытку вычислить эту температуру несколькими независимыми способами. Я мужик такой: большой фантазер на этапе поиска, но самый большой самокритик и автокритик на этапе результата. Только так что-то стоящее в науке можно создать. Сначала фантазируй, что хочешь, а потом будь к себе беспощаден, ищи слабые места. И вдруг я обнаруживаю, что самыми различными путями я получаю один и тот же результат, который несколько отличается от результата Хокинга.

Полученное мною значение температуры отличалось на интересный множитель — 2π. То есть отношение окружности к радиусу.

Думал-думал над этим и сам себе говорю: «Слышь, парень, а может, ты прав? Если разными путями получается у тебя одно и то же, значит, чего-то Хокинг не учёл, что-то, наверное, у него не так пошло?».

У меня первоначально была такая мысль, что чёрная дыра – это не дыра, а некая сфера, тонкая-тонкая, как воздушный шарик, которая состоит из света. Но свет, который замкнут в этой сфере, не движется никуда, он как бы дрожит и вибрирует. Но тогда он должен иметь массу, это так называемая масса покоя. Но какая может быть масса у света? Ответ я нашел в работах немецких ученых, которые обнаружили фотонный конденсат – состояние света, обладающее свойствами вещества. И кстати, один из учёных пишет, что это двумерный конденсат, то есть плёнка.

А у меня и раньше стреляло в голове, что физическая природа этого явления именно такова. Я ухватился за эту мысль. Раз нашли экспериментально, значит, я на правильном пути. А теперь смотрите: если вы эту плёнку замкнете на себя, у вас получится надутый шарик. Сфера. Невероятная гравитационная сила пытается его сжать, но точно такая же квантовая сила фотонного конденсата этому противодействует. Я начинаю рассчитывать, и тут у меня, как из рога, изобилия посыпались формулы, уравнения. Думаю: господи, насколько Энштейн был прав! Уравнение было очень простым. Ведь что сказал Энштейн? Должно быть что-то, что связывает между собой квантовую теорию и общую теорию гравитации.

А что характерно для квантовой механики? Волна. Волновая теория, волны вероятности. А волна всегда имеет длину, то есть размер. А размер – это геометрия. А теперь, - говорю я себе, - представь, вот этот шарик, вот эта чёрная дыра имеет меридиан, экватор, всё что угодно. Он чему должен быть равен? 2πR. Везде в природе эта формула гуляет. Я говорю себе: а что, если длина волны конденсированного света равна как раз вот этому меридиану? Вот с этого всё и пошло, тем более, что фотонный конденсат предсказал всё тот же самый Эйнштейн.

Несколько лет работы, перелопачено сотни статьей, десятки книг, и причём я везде искал парадоксы. Вообще-то учёные не любят парадоксов, начинают крутить, вертеть, пытаться их обойти. Что такое парадокс? Что-то не укладывающееся в привычные рамки, что-то нестандартное, а значит там и ключи к тайне. И я стал их искать, эти парадоксы.

Допустим, чёрная дыра, как говорит Хокинг, испускает свет. Но что происходит с накопленной информацией? Я предположил, что эта информация кодируется в испускаемых черной дырой фотонах. Каждый фотон несет в себе один бит информации, и суммарно испущенные фотоны несут всю информацию, которая была поглощена черной дырой. Я стал всё это дело проверять на других вещах. И смотрю, - чем больше нахожу таких «парадоксов», тем больше подтверждалась моя теория.

И в конце концов оказалось, что чёрные дыры рождаются прямо в самом начале Большого взрыва. Первоначальное состояние материи представляло собой трехмерный планковский фотонный конденсат – сверхплотное состояния света. Свет был в начале.

Представьте себе, что у вас есть котел, а в котле – гранулы, то есть элементарные частицы света - планковские фотоны, имеющие минимально возможный размер. Однако такое состояние было крайне нестабильным. Время жизни этого «котла» равно планковскому времени (величине, характеризующей фундаментальные ограничения физических процессов – прим. ред.). Вот если вы напишите 0, запятую и 44 нуля после запятой, и поставите после этого единичку, то это и будет время Планка. Это трудно себе представить. Но на счёт планковской системы все физики сходятся во мнении, что это очень серьёзная система. А я к ней пришёл совсем с другого боку. Я посчитал, что видимая нами Вселенная, первоначально состоявшая из таких планковских частиц (так называемое "зернистое пространство"), за одну планковскую секунду претерпела взрыв, в результате которого пространство-время перешло из дискретного состояния в непрерывное, заполненное свободными планковскими фотонами, первичными черными дырами и гравитационными волнами.

Дальше я посчитал разные параметры быстро расширяющейся Вселенной. А теперь вопрос: ребята, а материя откуда взялась? Ещё Стивен Хокинг говорил, что возможно, материя родилась из первичных чёрных дыр, но у него там что-то не сходилось, не получалось. Я говорю: так, попробуем с нашим предположением. Посчитал. Выяснилось, что производительности потомков этих первичных чёрных дыр оказалось достаточно, чтобы породить звёзды, галактики, обычную материю.

Но теперь возникает следующий вопрос: откуда в центрах галактик взялись гигантские сверхмассивные чёрные дыры? Представьте себе гигантский космический водоворот, в центре которого находится невидимый монстр – сверхмассивная черная дыра. В нашей галактике Млечный Путь этот монстр весит примерно в четыре миллиона раз больше Солнца. Но есть галактики, где эти монстры еще крупнее. Например, в галактике М87 центральная черная дыра в несколько миллиардов раз массивнее Солнца.

Но опять - не сходится. Каким образом возникли столь колоссальные черные дыры? Что происходило в самом начале Вселенной? Для меня было ясно, что в тот период формировались первичные черные дыры, которые затем претерпевали многократные циклы эволюции: старые поколения умирали, а новые, поглощая энергию излучения старых, росли. Среди этих черных дыр встречались такие, у которых начальная масса была значительно больше. Мои уравнения показывали, что их могла вырасти до сверхмассивных значений. Вероятность очень мала, так извините, и сверхмассивных черных дыр в космосе не так уж много.

Как я получил это уравнение? Решил попробовать с точки зрения теории информации. Площадь черной дыры пропорциональна количеству содержащейся в ней информации. А чем больше площадь, тем больше её способность вобрать в себя света на ранних этапах. Пишу простое уравнение, смотрю на его решение, и у меня получается, что идёт не просто экспоненциальный рост, а гиперэкспоненциальный. Сначала сам удивился. Посчитал. Смотрю, - ребята, так они сформировались давным-давно! И когда телескоп «Джеймс Уэбб» говорит: вот, в центре сверхмассивная черная дыра, вокруг неё - вполне приличная галактика, и всё это было уже давным-давно, но такого быть не может, я отвечаю: еще как может!

Так что, если меня спросят, что ты там намудрил, то я говорю: я, во-первых, разобрался, каким было первоначальное состояние нашей видимой Вселенной, что и как взорвалось, что такое первичные черные дыры, как они образовались, что такое темная материя, а это и есть те самые черные дыры, весом с астероид, размером с элементарную частицу.

А что такое темная энергия? Изучаю гипотезу Андерсона (Пол Андерсон – физик, лауреат Нобелевской премии - прим. ред), который предположил, что никому не понятная темная энергия - это энергия гравитационного излучения. Я снова пошел по пути, рекомендованному Энштейном: алгебра! И мне удалось вычислить, что практически большая часть этой темной энергии уже существовала в начальной вселенной за счет дефекта массы темной материи.

Вот что сделала молдавская наука, находясь среди Бутученских скал в течение семи лет, о чем и рапортует дорогому нашему народу.

А ваша работа будет иметь какое-то практическое применение?

На этой конференции я познакомился с одним ученым из Индии по имени Гаутама. А индусы – в современном мире выдающиеся программисты и математики. Мы оба выступали в секции «Ранняя Вселенная». Его доклад был связан с геометриями. Мне очень понравилось, интереснейший парень.

Потом мы с ним долго дискутировали в неформальной обстановке. Я говорю: "Слушай, у тебя в работе сугубо из геометрии выходят многие вещи, а у меня как раз получается, что является общим между такими совершенно разными вещами, как квантовая механика и общая теория относительности – геометрия! Длина волны - это единственное, где и на чем их можно сопоставить и сравнивать, другого пути нет. Интересно было бы нам вместе покумекать на этим".

Он думал еще сутки, приезжает вечером ко мне в гостиницу, и мы где-то три с половиной часа говорили, что называется, "по гамбургскому счету". Он математик, и мне тоже палец в рот не клади. У меня на все были числа, которые измеряются, сравниваются и так далее. Самое главное, что его поразило – это число, состоящее из 120 нулей после запятой. Именно оно у меня появляется во время этого самого Большого взрыва. Речь шла о том, насколько "космологическая константа" была тогда больше современной. Когда он увидел число, то положил карандаш и говорит: да, вот это впечатляет.

То есть у меня получается не какая-то абстрактная темная энергия, а конкретная физическая вещь. Андерсон предположил, что такая энергия может существовать, а мне удалось это четко доказать.

Самое удивительное для меня в науке - это ощущение, что иногда наши открытия опережают нас самих. Великий физик Джеймс Клерк Максвелл как-то заметил, что его уравнения словно обладают собственным разумом. И это действительно так: ученый не выдумывает законы природы, а лишь раскрывает их. Если уравнения описывают реальность, значит, они отражают некую объективную истину, которая существует независимо от нас. Любое значительное научное достижение — это не что иное, как обнаружение фрагмента этой истины.

Меня поражает, как человеческий мозг способен обнаруживать закономерности. Это касается не только математических уравнений, но и пословиц, поговорок — своеобразных уравнений народной мудрости. Они раскрывают нам менталитет и особенности различных народов и их культур.

Теперь давайте из глубин космоса немножко спустимся на землю. Виктор Иванович, у вас тут в Бутученах, даже не в столице, сформировался своего рода международный интеллектуальный клуб, то есть, к вам приезжают политики, политологи, ученые, дипломаты… Зачем они приезжают? Тут какой-то центр силы?

Да, мне часто говорят, что тут целый клуб. И при этом я никогда не был членом ни одной из партий. По большому секрету скажу, что я даже не был комсомольцем, так уж получилось. Я никогда не кучковался ни в каких партиях или клубах. А тут - да, получился своего рода клуб по интересам. Люди приезжают. Послы бывают, дипломаты, обозреватели. Им интересно. Если им интересно, то побеседуем.

Еще, наверное, их привлекает моя привычка все анализировать, выслушать, как они говорят, другую точку зрения. А я отвечаю: это не точка зрения другая, это у вас другая оптика. Если вы не будете на вещи смотреть предвзято, без маний и фобий, - типа тот монстр, а этот святой, - то многое встанет на свои места. Где вы видели монстров, где вы видели святых? Жизнь заставляет человека поступать так или иначе, один такой, другой сякой, вот и все.

И историю надо знать. Кто не знает историю, менталитет народов, тот ничего не поймет. Энштейн оставил нам удивительную фразу: вы не можете решать наши проблемы с той же ментальностью, с которой вы же их и создали.

Значит, ребята, если вы с вашей ментальностью довели страну до определенного состояния и хотите с этой же ментальностью, с помощью каких-то космических или внешних сил, что-то изменить – это гиблое дело! Пока не изменишь ментальность, у тебя ничего не получится. Из молдаванина не сделаешь немца или китайца, да и не надо. Поэтому китайцы живут так, как китайцы, немцы - как немцы, ну и мы как мы, соответственно. Это всех народов касается, какие мы, такие наши правители, какие мы, так мы и живем. Именно поэтому надо уважать и учиться друг у друга.

В библиотеке Виктора Ивановича множество интересных книг, немало – с дарственной надписью авторов.

Вы в своих выступлениях и статьях неоднократно говорили о том, что мы существуем в точке цивилизационного геополитического разлома. Вот этот разлом, по-моему, с каждым днем увеличивается все больше. Спрашиваю вас как знатока черных дыр и знатока истории - куда нас это все заведет?

Я скажу другое. Мы живем не в точке разлома, мы живем в точке, где встречаются тектонические плиты. Разломы удаляются, а у нас наоборот, наезжают друг на друга. Что наезжает? Европа, Азия, Юг, Север… И вот на этом месте тектонического наезда, наплыва, смешения мы с вами и живем. Здесь такие температуры и давления, что или тут все к чертовой матери разнесется, или из этого графита появятся алмазики. А они уже появляются и растут.

Я верю в то, что здесь это произойдет. И мы наблюдаем этот рост числа алмазиков. Посмотрите, какие у нас талантливые музыканты, спортсмены, художники, айтишники. Вот говорят - новое поколение такое-сякое. А я пришел к выводу, что новое поколение не такое и не сякое, это вполне нормальные девчонки, ребятишки. Даже по своим студентам сужу, а их через меня две с половиной тысячи прошло…

Мне задавали некоторые дипломаты такой вопрос: куда все-таки молодое поколение смотрит - на Восток или на Запад? Я говорю: ребята, у этого нового поколения уже все больше зреет в головах, что все эти наши дурацкие споры «Восток или Запад» никому не нужны. Они по-другому уже видят мир, они воспринимают все несколько иначе. И что меня еще больше поражает, - как это ни покажется странным, это поколение чтит бабушек и дедушек, а бабушки и дедушки чтут традицию.

Вот это заставляет меня верить, что Молдова – это то место, где при всех давлениях и температурах все равно вырастают настоящие алмазы, настоящие личности.

Если говорить по-честному, то меня больше интересуют черные дыры в наших головах, чем черные дыры на небесах. Разберемся с ними - дотянемся до небес обетованных.

Вопросы задавала Светлана Деревщикова