Олег Арсенов - Григорий Перельман и гипотеза Пуанкаре

• Название: Григорий Перельман и гипотеза Пуанкаре
• Автор: Олег Арсенов
• Издательство: Эксмо
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-699-44145-7

Имя питерского математика Григория Перельмана не сходит с новостных полос. Еще бы — открытие сделал, а положенный миллион все не берет. За обсуждением денег и странностей математика как-то совсем не замеченным остался вопрос: «Так что же открыл такого великого Перельман, что это вызвало такую шумиху и столь высоко было оценено мировой общественностью?» А открытие его действительно значимо: доказана гипотеза Пуанкаре (сейчас это теорема Пуанкаре-Перельмана), справиться с которой лучшие умы не могли более 100 лет. Из этой теоремы вытекает масса удивительных выводов в космологии, квантовой механике, философии и даже религии.  

---

До сих пор в науке не утихают бурные споры о природе нашей реальности на «планковском уровне» микромира Каких только невероятных гипотез нет на эту тему! Одни физики-теоретики говорят, что именно на этой глубине материи можно заметить признаки мгновенного ветвления нашей Вселенной на мириады миров, в каждом из которых экспериментатор получает разные результаты одного и того же опыта Другие вполне серьезно утверждают, что именно здесь спрятан «рулевой механизм», позволяющий управлять окружающей действительностью — «сверхсознанием» наблюдателя. Третьи то ли в шутку, то ли всерьез указывают на признаки разумного действия элементарных частиц и атомов! Многие романы современных писателей-фантастов выглядят на этом фоне очень блекло и невыразительно!

Какие же еще перспективы открывает нам введение в физическую картину Мира еще одной фундаментальной величины времени — хронокванта?

В свое время, в мою бытность аспирантом замечательного ученого Льва Самойловича Палатника, мне посчастливилось обсуждать эти вопросы с ним, а также с видными физиками-теоретиками Моисеем Исааковичем Кагановым и Игорем

-168-

Ивановичем Фалько. Не избегали мэтры науки и острых тем, связанных с реальностью создания машины времени, течением времени при подпространственных переходах, временными парадоксами при падении исследовательских зондов на коллапсары и гипотетическим преодолением ими светового барьера. Все они неоднократно подчеркивали, что будущая теория времени внесет много нового и оригинального и в квантовую космологию, и в теорию сверхэлементарных частиц. Наверное, именно тогда у меня и пробудился глубокий интерес к изучению сложных комплексных моделей временных процессов, нашедших свое отражение в теории квантов времени — квантовой хронодинамике.

Согласно принципам квантовой хронофизики, время в космологической сингулярности также должно само по себе распадаться на кванты. Поэтому и вопрос о досингулярном состояниитеряет изрядную долю смысла. Впрочем, все чаще теоретики пытаются любыми способами обойти «запрещенную реальность» космологической сингулярности Большого Взрыва. Особенно успешно это можно сделать в хроноквантовой физике, посчитав, что рождение Вселенной произошло не в бесконечных глубинах прообраза пространства-времени (которое, несомненно, должно было бы переродиться во что-то крайне непонятное), а в четко определенных границах самого первого хронокванта.

Здесь у исследователей хроноквантов еще достаточно неясных моментов. Например, один из ведущих космологов современности академик Игорь Дмитриевич Новиков считает, что вблизи «сингулярного начала начал» существовала своеобразная квантовая пена,или квантовые флуктуации пространства-времени.В этом удивительном состоянии возникают и мгновенно исчезают виртуальные(мнимые) черные и белые дыры, а также целые коконы замкнутых миров. Это сверхмикроскопическое бурление пространства-времени напоминает непрерывную генерацию-аннигиляцию виртуальных частиц в физическом вакууме. Ситуацию сильно осложняет и неоднозначная структура пространства, которое в столь малых масштабах и при столь высоких энергиях,

-169-

вполне возможно, является многомерным. Эти дополнительные измерения, которые мы не замечаем из-за того, что они свернуты и скручены (компактифицированы) в окружающей нас реальности, вблизи сингулярности могут во многом определять течение физических процессов.

Что же можно сказать о времени до начала Вселенной? Возникло ли время вместе с нашим миром или существовало вечно? Сегодня в среде физиков-теоретиков все больше принимается точка зрения о том, что время в сверхплотном состоянии космологической сингулярности принципиально меняет свои свойства. При рождении новых вселенных из вакуумной пены происходит формирование физических законов и изменение всех физических параметров, включая размерности пространства и времени. Как же квантовая хронодинамика описывает сам процесс формирования потока времени?

Рис. 57. Мегагигантская квазичастица — фридмон

«Стало известно, что наша наблюдаемая Вселенная была порождена квантовым вакуумом, когда его область (вакуум Минковского) перешла в состояние взрывной нестабильности и расщепилась на материю и гравитацию. И это было громадное энергетическое поле, которое, со-

-170-

гласно теории Робертсона — Уолкера, в результате более спокойной фазы расширения Вселенной обусловило синтез материальных частиц, которые существуют в пространстве и времени. Известно также, что квантовый вакуум — это не только источник, но и поглотитель вещества во Вселенной. Знаменитая теория черных дыр Стивена Хокинга предсказывает, что на горизонте событий черной дыры одна из синтезированной из вакуума пары частиц вылетает в окружающее пространство, в то время как парная ей античастица захватывается черной дырой, где и исчезает — в вакуумном поле нулевой точки. Это поле содержит энергию с неопределенной плотностью. Джон Уилер оценил ее материальный эквивалент как 10 94г/см 3. Эта величина, на первый взгляд не столь выразительная, в действительности больше, чем масса всего вещества в известной Вселенной. По сравнению с этим уровнем энергии плотность энергии в атомных ядрах — наиболее высокий энергетический эквивалент материи в космосе — кажется крошечной: это всего 10 13г/см 3. Если энергии вакуумного поля "нулевой точки" — это обычные положительные энергии, то Вселенная могла бы немедленно коллапсировать к размеру меньше, чем булавочная головка (или даже порядка радиуса атома). Это следует из знаменитой формулы Эйнштейна E = mc 2, которая определяет эквивалентность массы и энергии. Реальная энергия, связанная с массой, соответствует специфической величине гравитации, поэтому потрясающие вакуумные энергии, если это реально, могли бы обеспечить конденсацию всех разлетающихся звезд и галактик в катастрофическом и совершенно невообразимом "хрусте"».

Эрвин Ласло. Шепчущий пруд

Прежде всего надо привыкнуть к мысли, что, если мы хотим построить полноценную модель квантового времени, объясняющую многие космологические и физические парадоксы, нам придется решительно отказаться от целого ряда «бытовых» штампов. Самое трудное — это вникнуть в образ непрерывной динамики потока времени. В начале Большого Взрыва наблюдаются непрерывные рождения вселенных, то есть с высочайшей скоростью через каждый хроноквантовыи промежуток (это часть

-171-

секунды, выраженная дробью с 44 нулями в знаменателе) космологическая верфь «Сингулярность Мультиуниверсум» отправляет в путь по реке времени корабль нового мира. Собственно говоря, эта практически бесконечная вереница вселенных, сцепленных квантовыми закономерностями, и составляет образ квантового мультитемпорального Универсума или, проще говоря, того самого времени, в котором мы и живем.

Чтобы представить себе течение квантового времени в нашем Мире, давайте обратимся к давней традиции физики создавать сказочных существ, наделенных сверхъестественными способностями, таких как демон Максвелла из школьной термодинамики. Однако у нас ситуация сложнее и нам придется создать целый исследовательский отдел потусторонних наблюдателей во главе со старшим демоном — демиургом.Демиург, конечно же, занимает самую выгодную позицию за лабораторным столом Мультиверса, имея возможность изучать его строение из бесконечной глубины безграничного вселенского «ничто». Структура Мультиуниверсума предстает перед всепроникающим взором демиурга наподобие своеобразной «луковицы миров», где каждая из множественных вселенных представляет собой замкнутую оболочку изолированного мира. Ну а в самом центре «луковицы» Мультимира демиург с любопытством зафиксирует призрачные сполохи главной вселенской тайны — космологической сингулярности Большого Взрыва, о которой так не любят говорить ученые и так любят рассуждать философы.

Впрочем, он тут же вспомнит полученный накануне свыше указ считать космологическую сингулярность обычным катастрофическим процессом во Вселенной, ну разве что сопровождающимся переходом из «иномирья» в «этомирье» путем не совсем понятного изменения размерности пространства-времени. Довольно почесав кончиком хвоста за ухом и полистав пудовый фолиант формул с горящими литерами « M-теория суперструн», демиург решит, что в высших сферах наконец-то приняли что-то толковое, ведь

-172-

иметь дело с сингулярными бесконечными плотностями материи и энергии и нечистой силе не очень-то приятно… Теперь, поскольку понятие главной сингулярности волевым решением аннулировано, можно и попристальнее вглядеться в феерический процесс рождения новых миров, с немыслимой хроноквантовой частотой возникающих в катаклизме квантовых флуктуаций колеблющегося марева первичного поля — инфлатона.