Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы - Фальке Хайно

Карлос Моэдаш, европейский комиссар по науке, выступал первым. Мы попросили его не говорить долго. Моэдаш разжег любопытство аудитории своими комментариями, но закончил слишком рано. Чтобы заполнить время, мне пришлось импровизировать, и при этом я всячески пытался не показать, насколько я взвинчен.

Это наше первое изображение черной дыры должно было одновременно открыться во всех уголках мира. Точно в 15 часов 7 минут по центральноевропейскому времени изображение черной дыры должно было появиться на гигантском экране здесь, в зале пресс-центра. В тот же самый момент мои коллеги в Вашингтоне, Токио, Сантьяго де Чили, Шанхае и Тайбэе продемонстрируют это изображение, прокомментируют его и ответят на вопросы журналистов. Компьютерные серверы на всех континентах были запрограммированы так, чтобы разослать научные статьи и пресс-релизы по всем странам. Время текло неумолимо. Мы скоординировали и распланировали все заранее с предельной точностью – небольшие отклонения привели бы к сбоям. Точно такая же предельная координация требовалась при сборе данных наблюдений. Я произношу несколько вступительных слов и… спотыкаюсь прямо на старте.

Тем временем за моей спиной кадры сменяются все быстрее, мы все глубже продвигаемся к центру галактики. Я начинаю с глупой оговорки – путаю световые годы с километрами, что непростительно для астронома, но времени для рефлексии сейчас нет: я должен продолжать.

Часы на дисплее продолжают тикать – уже ровно 15:07. Из глубин бесконечной темноты пространства, из центра галактики Мессье 87 появляется сияющее красное кольцо. Его контуры едва видимы на экране, они слегка размыты… кольцо светится. Все присутствующие в зале подпадают под его чары, возникает чувство, что это изображение, которое, казалось, невозможно получить, наконец пробило себе дорогу к нам, на Землю, с помощью радиоволн, проделавших путь в 500 квинтильонов километров.

Сверхмассивные черные дыры – это космические кладбища. Они образуются из угасающих, выгоревших и мертвых звезд. Но космос подкармливает их гигантскими газовыми туманностями, планетами и другими звездами. В силу своей огромной массы они сильнейшим образом искажают пустое пространство вокруг себя и, по‐видимому, способны остановить даже течение времени. Все, что приближается к черной дыре слишком близко, никогда не сможет вырваться из ее объятий – даже лучам света не удается выскользнуть оттуда.

Но как мы можем увидеть черные дыры, если свет изнутри до нас не доходит? Как мы узнаем, что эта черная дыра, массой в 6,5 миллиарда Солнц, была сжата в одну точку и в конце концов стала супермассивной? И что за светящееся кольцо окружает абсолютную тьму в его центре – тьму, из которой не могут вырваться ни свет, ни какая‐либо информация?

“Перед вами первое в истории изображение черной дыры”, – говорю я, как только это изображение во всей своей красе появляется на экране, – и зал разражается аплодисментами [1]. Вся накопленная за последние годы усталость спадает с моих плеч. Я чувствую себя свободным – тайна наконец‐то раскрыта. Мифическое существо космических размеров обрело форму и цвет, и каждый человек смог его увидеть [2].

На следующий день газеты сообщат, что мы вписали страницу в историю науки и предоставили человечеству возможность почувствовать радость и удивление. Оказалось, что они действительно существуют, эти сверхмассивные черные дыры! Они – не просто фантазии, придуманные безумными авторами научно-фантастических романов.

Это изображение стало возможным получить только потому, что люди в разных уголках мира – несмотря на все наши проблемы и все наши различия – посвятили годы достижению общей цели. Мы все хотели разгадать одну из самых больших загадок физики, выследив черную дыру. Это изображение привело нас к самым границам нашего познания. Как бы спорно это ни звучало, наша способность измерять и изучать заканчивается на границах черной дыры, и большой вопрос, сможем ли мы когда‐нибудь зайти за эту границу.

Эта новая глава в физике и астрономии была открыта предыдущим поколением ученых. Двадцать лет назад мысль о получении изображения черной дыры еще считалась несбыточной мечтой, но я загорелся этой идеей и решил, будучи молодым ученым, охотившимся за черными дырами, отправиться на поиски приключений. И по сей день я не могу думать об этом без восторга.

Я тогда и представить не мог, насколько захватывающими окажутся мои поиски и как изменят они течение моей жизни. Это было путешествие к началу пространства и времени, путешествие к сердцам миллионов людей, хотя сам я осознал это последним. Весь мир помогал нам получить заветное изображение. Теперь мы делились им с миром, и мир реагировал на него очень, просто невообразимо, горячо.

Для меня все началось почти пятьдесят лет назад. С тех пор, как я в детстве впервые взглянул в ночное небо, я стал мечтать о небесах так, как может мечтать только ребенок. Астрономия – одна из самых древних и самых увлекательных областей науки, и даже сегодня она постоянно дарит нам потрясающие новые открытия. С момента зарождения астрономии и до наших дней астрономы, движимые любопытством и чувством долга, то и дело коренным образом меняли наш взгляд на мир. Сегодня мы исследуем Вселенную с помощью своего интеллекта, используя аппарат математики, физики и все более сложные телескопы. Вооружившись самой современной техникой, мы отправляемся в экспедиции на край земли и даже в космос, чтобы изучать неизведанное. В бездонных просторах космического пространства, в бесконечной Вселенной и в божественном космосе знания и мифы, вера и суеверия всегда были так тесно переплетены, что сегодня ни один человек не может взглянуть в ночное небо, не спросив себя: что еще ожидает нас в этой темной бездне?

Об этой книге

Эта книга – своего рода приглашение совершить со мной персональную экскурсию по нашей Вселенной. Мы стартуем на Земле, пролетаем Луну и Солнце, благодаря которому у нас сменяются сезоны, дни и годы, минуем другие планеты, погружаемся в историю астрономии, которая продолжает формировать наше нынешнее восприятие мира (часть I). Часть II книги представляет собой рассказ о развитии современной астрономии. Пространство и время становятся относительными. Звезды рождаются, умирают, а иногда превращаются в черные дыры. Наконец мы покидаем наш Млечный Путь, летим дальше и видим перед собой невообразимо большую Вселенную, изобилующую галактиками и исполинскими черными дырами. Галактики рассказывают нам о начале пространства и времени и о Большом взрыве, а черные дыры – о конце времени.

Первое полученное изображение черной дыры было важным научным достижением. Сотни ученых работали вместе многие годы, и их общие усилия увенчались успехом. В конечном итоге наш проект из фантастической идеи превратился в масштабный эксперимент. О моем собственном опыте участия в этом приключении я рассказываю в части III. Это и захватывающие дух экспедиции на радиотелескопы, разбросанные по всему миру, и выматывающая нервная работа, и ожидание, и – в конце концов – получение изображения.

В заключительной же части IV я осмеливаюсь задать несколько важных вопросов, на которые ученые до сих пор ищут ответы. Черные дыры – это конец? Что происходило до начала пространства и времени, и что произойдет в конце? И что это понимание дает нам – маленьким Homo sapiens, обитающим на ничем не примечательной, но удивительной планете Земля? Значат ли грандиозные успехи естественных наук то, что вскоре мы сможем узнать, измерить и предсказать все на свете? Останется ли тогда еще место для неопределенности, надежд, сомнений и Бога?

Часть I

Путешествие сквозь пространство и время

Краткое описание нашей Солнечной системы и первые шаги астрономии

Давайте вместе отправимся в увлекательное путешествие по пространству и времени – и начнем с Земли. Представьте такую картину: зеленая лужайка, а над ней возвышается ракета. Птицы растерянно вьются вокруг этого шедевра инженерной мысли. Зрелище впечатляющее. Стоит зловещая, как перед бурей, тишина. Только-только рассветает… тьма над стартовой площадкой медленно рассеивается. Природа еще и не подозревает о том аде, который начнется всего через несколько секунд.