Інтерв’ю хаос, змова, чорні діри

Професор доктор Отто Е. Ресслер про небезпеку LHC у ЦЕРНі

Найбільший прискорювач частинок у світі, Великий адронний колайдер (LHC) Європейської організації з ядерних досліджень (CERN), повинен допомогти дізнатися більше про походження Всесвіту. Дослідник хаосу професор Отто Е. Рассллер розглядає LHC як небезпеку для землі, знищення якої він міг би ініціювати. Golem.de поспілкувався з Ресслером у кулуарах Transmediale, який цього року носить назву "Змова". Однак вчені з ЦЕРНу не бачать жодної небезпеки для людства, як сказав Golem.de провідний науковець проекту LHC.

Минуло досить багато часу, відколи дослідження хаосу привернули увагу громадськості. Довгий час також нічого не повідомлялося про чорні діри. Обидва вони майже нормальні. Але цьогорічний Transmediale у Берлінському будинку світових культур присвятив себе темі змови. "Змова". - цьогорічний девіз традиційного фестивалю мистецтва та цифрової культури. Разом із професором Отто Е. Рссслером куратори запросили на свою конференцію дуже спеціального доповідача. Кваліфікований біохімік, дослідник хаосу та невтомний просвітитель на службі природничих наук та мистецтва відомий, серед іншого, тим, що відкрив аттрактор Рсслера та заснував теоретичну школу ендофізики. Обидва мають справу з природними явищами, які важко зрозуміти за допомогою звичайних, раціональних підходів. Змова у фізичному світі.

хаос
Професор Отто Е. Ресслер (Фото: Джонатан Грегер)
У травні цього року в Європейській організації ядерних досліджень (ЦЕРН) розпочнеться один з найважливіших експериментів у фізиці. Великий адронний колайдер (LHC) - найбільший прискорювач частинок у світі - використовується для того, щоб дізнатися більше про походження Всесвіту через зіткнення протонів. Найбільші надії покладаються на доведення, з одного боку, механізму Гіггса - теоретичної пояснювальної моделі асиметричної поведінки елементарних частинок - і, з іншого боку, теореми Хокінга про знищення чорних дір. Останнє, зокрема, було б сенсацією, оскільки ніхто точно не знає, що таке насправді чорні діри і як вони поводяться. На думку Гокінга, вони повинні знищитись відразу після свого утворення і, отже, бути нешкідливими. Але практичних доказів цього досі немає. Расслер, з іншого боку, стверджує, що чорні діри не обов'язково повинні бути вибухонебезпечними і цілком можуть залишатися стабільними. І це може бути дуже небезпечно.

Golem.de: Професоре Ресслер, ви вважаєте, що експерименти з чорними дірами в ЦЕРНі можуть бути небезпечними. Що за людина стоїть за такою теорією? Не могли б ви коротко представитись?

Професор Отто Ресслер: Ви завжди несимпатичні до себе. У мене є кілька особистих даних. У мене немає характеру, науково кажучи. Я все роблю і тому ні за що не відповідаю. 35 років тому я отримав габілітацію з теоретичної біохімії. Це насправді залишається моїм досвідом до сьогодні, але потім було додано багато. Наприклад, дослідження хаосу, яке з’явилося лише з часом.

Golem.de: Як ви визначаєте дослідження хаосу?

Ressler: Це якась форма прикладної математики, якщо хочете. Там людина має справу з вібраціями. За винятком того, що вібрації трохи складніші. Періодичні коливання вже можна отримати за допомогою двох взаємодіючих змінних з імпульсом та положенням. Але якщо ви додасте інші змінні, такі як маятник на гойдалці, то у вас вже є чотири змінні і передумова хаосу. Отже, хаос - це просто можливість коливань систем, де декілька частинок і змінних можуть взаємодіяти між собою.

Golem.de: У чому різниця між хаосом і випадковістю?

Ressler: Цим хаотичним вібраціям властиво, що вони дуже нерегулярні. Вони повторюються лише протягом дуже тривалих періодів часу, і, строго кажучи, зовсім не. Це здається випадковим. Але якщо у вас є відповідне рівняння і воно обчислюється різними комп’ютерами з однаковою точністю та однаковою конфігурацією, то ви завжди будете генерувати абсолютно однакову траєкторію, одне і те ж зображення, той самий рух з тієї самої вихідної точки. Тож це не випадково. Його також називають детермінованим хаосом. Цей термін походить від Едварда Лоренца.

Golem.de: Також існує недетермінований хаос?

Golem.de: Ви говорили на Transmediale у Берліні про небезпеку чорних дір. Як ти поясниш, що таке чорна діра?

Ressler: Дуже жартівливий чоловік, Джон Вілер, відомий учень Ейнштейна, його винайшов. Найвідоміша його теорема: "У чорної діри немає волосся". Це означає, що кожен об’єкт, який потрапляє туди, втрачає всі свої властивості. За винятком трьох: маси, енергії та моменту імпульсу. Зараз Вілеру 96 років. На Нобелівську премію він чекав 50 років. Він, безумовно, цього заслуговує, але це завжди передається. Не знаю чому.

Golem.de: І ось з експериментами на Великому адронному колайдері в ЦЕРНі його шанс повернувся?

Ressler: Ні, це не має нічого спільного з цим. Хоча, так, так! Якщо світ через це скоро закінчиться, він, безумовно, швидко отримає Нобелівську премію. Ти маєш рацію.

Golem.de: Тож ви боїтесь, що світ закінчиться через чорні діри, які можуть бути штучно створені в LHC?

Ressler: Так, у ЦЕРНі будується машина, яка може вперше в історії людства створити чорні діри на землі. Ніхто не знає, чи це працює. Ймовірність становить близько 10 відсотків.

Golem.de: Але як можна побудувати те, що навіть не знаєш точно, що це таке?

Ressler: Я згоден. У вас так багато теорій, які передбачають, що це могло б і повинно спрацювати. Але ви не можете бути абсолютно впевнені в цьому. У випадку з усіма фізичними теоріями ви бачите не все, що має значення, і намацаєте в темряві, поки щось не впіймаєте, а потім говорите про розуміння!

Golem.de: І звідки ти знаєш, що зараз побудував чорну діру?

Ressler: Так, це дуже важливе питання! Виявилося, що цих речей взагалі не знайти. Хоча вони були створені. Поки не пізно. Речі ховаються, бо не мають радіаційного ефекту.

Golem.de: Але теорема Гокінга про чорну діру говорить про інше.

Ressler: Так, існує ця відома теорема Стівена Хокінга. Він створив це в 1970-х. Потім чорні діри знищуються, а це означає, що такі мікро чорні діри, якими вони повинні створюватися в LHC, негайно зникнуть. Цей висновок базується на висновках Вілера, згаданих на початку. Однак я можу довести, що об'єкти, поглинені чорною дірою, дійсно зберігають свою масу та кутовий момент, але втрачають свою енергію.

Golem.de: Тож ти йому суперечиш?

Ressler: Так, але атакувати дуже важко. За ним стоїть майже все наукове співтовариство. І так само, як сьогодні працює економізований науковий бізнес, сила консенсусу більша, ніж сила розуму.

Golem.de: Ви залишаєтесь наодинці з цією думкою?

Ressler: Ні, є й інші вчені, які також говорять про це. Є щонайменше два міжнародних відомих. Один називається Білл Унру з Канади, а другий - Адам Д. Хелфер із США. Обидва вони написали есе, що припускають, що чорні діри навряд чи випаруються. Вони просто не можуть цього довести. Наскільки мені відомо, я єдиний.

Golem.de: Яку небезпеку несе така штучно сформована чорна діра?

Ressler: Дивовижне те, що ніхто не вірить, що це небезпечно. Був нещодавній лист до редактора Bild der Wissenschaft, який зараз знаходиться в січні, з коментарем до статті, яка вийшла в ефірі LHC у вересні. Він каже, що дуже цікаво, що від експерименту чекають таких чудових речей, де ніхто не знає, що з цього вийде. Але одне ви точно знаєте, що це безпечно! (Сміється) Це абсурд. Ви не можете сказати: я не знаю, що з цього вийде, але я знаю, що це безпечно. Цей читач у Bild der Wissenschaft це добре підібрав. Це абсолютно ідіотська наївність фізиків.

Golem.de: Але в чому конкретна небезпека? Я ще не зовсім зрозумів цього.

Ressler: Небезпека полягає в тому, що утвориться невелика чорна діра, а потім не буде випромінюватися. Хоча ймовірність того, що воно полетить, досить велика, існує дуже мала ймовірність, що воно не полетить. Вони хочуть виробляти їх мільйон на рік. Цього достатньо, щоб сказати, що один із них точно не зіпсується. Потім це кружляло б навколо Землі і час від часу стикалося з елементарною частинкою, атомним ядром або кварком і з'їдало їх. Залишається питання, скільки часу пройде, поки ця маленька чорна діра не виросте достатньо, щоб з’їсти весь світ. Це звучить абсурдно, але врешті-решт це дуже ймовірно. Існує оцінка BBC Horizon, що це займе 50 мільйонів років. Це офіційний найгірший сценарій. Але вони забувають, що існує хаос і нелінійність. Тому він росте набагато швидше. Тож я придумав коефіцієнт 50 місяців!

Golem.de: Як принципово працює чорна діра? Він їсть атоми?

Ressler: Так, воно може їсти, не може схуднути, якщо не може знищити, але, на жаль, я це зламав. Зростання працює подібно до того, як гроші розмножуються за рахунок відсотків та складних відсотків на фінансовому ринку. Це відбувається не лінійно, а експоненційно.

Golem.de: Протиотрутою стане чергова чорна діра?

Ressler: Ні, протиотрути немає. Справа безнадійна, через 50 місяців земля зменшилася б до дюйма. Не залишилося б нічого, не тільки не було б більше життя, але й самої землі також не було б, лише її вага була б там - як маленька чорна діра.

Golem.de: Що відбувається, коли зустрічаються дві чорні діри?

Ressler: Вони об’єднуються. Тоді є більший. Існує також теорема, знову ж таки від Хокінга, яка говорить, що чорні діри можуть лише колись зростати, вони не можуть зменшуватися. Він створив це до того, як виявив знищення. Анігіляція, так би мовити, заперечила цю теорему. Тоді він був не таким гарним, як раніше. Ну, це не зовсім так, він пізніше робив і інші добрі справи, але в такому випадку перша теорія була кращою, ніж пізніша.

Golem.de: Але чорна діра - це не справжня діра, це матерія, просто сильно ущільнена?

Ressler: Чорна діра - це, так би мовити, така сильно стиснута речовина. Настільки сильний, що навіть світло не може зникнути. Існує так званий радіус Шварцшильда, який відкрив Карл Шварцшильд, друг Ейнштейна. Це говорить про те, що згідно з теорією Ейнштейна для кожної маси існує діаметр стиснення, який настільки сильний, що навіть найменша маса приваблює місцево настільки сильно, що світло вже не може від нього відійти. Крім того, на нього завжди може щось впасти. Але туди потрібно вічно. І ми знаємо, що світло, яке піднімається з краю чорної діри, не лише нескінченно зміщується в червоний колір, тобто його довжина хвилі сповільнюється або збільшується, але і тому, що воно виходить нескінченно довго. Ти це знаєш. Але як не дивно, хтось вважає, що тіло може впасти в нього за скінченний час, хоча світлу для цього потрібно нескінченно. Ви бачите, що щось не так. Тут є прорахунок. Але помилці вже 90 років. Отже, навряд чи наука погодиться з тим, що вона існує в короткостроковій перспективі. Бо це так ніяково.

Golem.de: Чорні діри насправді мають таку величезну привабливість, як це часто передбачається у науково-фантастичних фільмах?

Ressler: Вони мають абсолютно однакову привабливість, як будь-яка маса однакового розміру. Отже, якби земля була чорною дірою діаметром менше одного сантиметра, гравітаційне тяжіння було б незмінним. Місяць обертається навколо цієї точки так само, як зараз навколо Землі, тому що ця точка буде такою ж важкою, як і земля.

ЦЕРН вважає небезпеку дуже низькою

Професор Отто Ресслер звертається безпосередньо до ЦЕРНу у Швейцарії зі своїми заявами. Тому Golem.de запитав Мікеланджело Луїджі Мангано, провідного науковця проекту LHC, яку позицію займає ЦЕРН на позиції критика.

Golem.de: Які надії намагаються створити чорні діри за допомогою LHC?

Мікеланджело Мангано (ЦЕРН): Перш за все, основною метою є використання Великого адронного колайдера для перевірки механізму Хіггса - теоретичної пояснювальної моделі асиметричної поведінки елементарних частинок. Але, звичайно, ми спробуємо отримати максимум від LHC. Якщо є можливість генерувати чорні діри, а потім перевіряти їх, ми, звичайно, будемо. Однак ми не говоримо про чорні діри, як їх описує Ейнштейн або Хокінг - тобто ті, які ми можемо спостерігати як згаслі зірки в космосі. Це займе в 10 разів більше, ніж у нас в ЦЕРНі, в 16 разів більше енергії. Мова йде про мікроскопічні чорні діри, з яких поки що є лише теоретичні моделі, тому ми навіть не знаємо, чи існують вони взагалі.

Однак, якщо ми виявимо їх у своїх експериментах, то це доведе, що наш Всесвіт складається не тільки з чотирьох вимірів (три виміри простору плюс час), але і з багатьох інших вимірів. Це зробило б революцію в тому, як ми сприймаємо наше оточення! Подумайте лише про потрясіння у філософії та мистецтві, викликані теорією відносності! Це була б сенсація! Подібно до фінікійців, які відкрили магнетизм і завдяки цьому, завдяки компасу, змогли безпечніше орієнтуватися на своїх кораблях - не знаючи, однак, що вони тим самим виявили передумову до електрики та нашої сучасної цивілізації.

Golem.de: Чому ви вважаєте, що не небезпечно створювати чорні діри?

Мангано: Ми усвідомлюємо стурбованість, яка вирує серед громадськості. ЦЕРН опублікує брошуру на цю тему приблизно за місяць. У нас усіх є сім’я, друзі, діти та родичі, і ми ніколи не поставили б їх під загрозу. Ми дуже інтенсивно займалися цими питаннями тут. 99,99 відсотків моїх колег вірять, що чорні діри вибухнуть. Тим не менше, у вищезгаданій публікації ми припускаємо, що вони можуть залишатися стабільними. Але навіть тоді вони повинні бути в безпеці: чорні діри рухаються дуже швидко. Тож теоретично вони пролетіли б прямо крізь землю. Чорні діри поводяться трохи як електрично нейтральне нейтрино. Вони дуже повільно реагують і можуть пролетіти кілька тисяч кілометрів заліза ще до того, як вони зіткнуться з чимось. Ті, які були б трохи повільнішими і були б зафіксовані гравітаційним притяганням, залишились би в земному ядрі і могли б насправді поглинати матерію. Але навіть через 5 мільярдів років - час, поки сонце згасне - вони важили б лише кілька кілограмів.

Golem.de: Звідки ти знаєш?

Мангано: Якби вони реагували сильніше, у космосі не було б нейтронних зірок. У Всесвіті повно космічних променів, тобто променів високої енергії, які створюються при вибуху зірок. Їх можна спостерігати із Землі. Більшість із цих променів мають набагато більше енергії, ніж ми могли коли-небудь виробляти в LHC. Отже, якщо LHC може створити чорні діри, ці промені теж можуть. Крім того, можна помітити, що кожна нейтронна зірка, яку ми виявили у Всесвіті, вже була бомбардована великою кількістю таких космічних променів і, отже, могла бути повно чорних дір. Однак нейтронні зірки мають набагато більшу щільність. Справа там у 10 трильйонів (10000 мільярдів) разів щільніше, ніж у землі, саме тому чорна діра - якщо вона насправді завдала шкоди - "з'їсть" таку зірку в 10 мільярдів разів швидше і майже відразу її знищить. Але ми знаємо про нейтронні зірки, яким 100 мільйонів років.

[Майкл Лібе проводив інтерв'ю] (ji)