# Физик Эмиль Ахмедов: «Эйнштейн — это чертовски устойчивая штука»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=c96z874cE9E
Канал: Вселенная Плюс
Опубликовано: 26.07.2024

---

Эмиль Ахмедов, заведующий кафедрой теоретической физики МФТИ, обсудил границы применимости общей теории относительности (ОТО) в рамках дискуссии с Владимиром Сурдиным и Алексеем Семихатовым [01:18]. Физики проанализировали причины, по которым современная наука стремится модифицировать наследие Альберта Эйнштейна, и оценили шансы на открытие новой теории гравитации [02:00].

## 🔭 Наследие Ньютона и аномалия Меркурия
[[JUMP:02:00]]

Исторический прецедент смены научной парадигмы связан с движением Меркурия в конце XIX века. Все планеты Солнечной системы подчинялись небесной механике Исаака Ньютона, однако Меркурий демонстрировал аномальный поворот орбиты [03:08]. 

*   Величина аномалии: 43 угловые секунды в столетие [04:10].
*   Попытка сохранения теории: астрономы постулировали существование девятой планеты — Вулкана, расположенной внутри орбиты Меркурия [05:17].
*   Результат: планету Вулкан не обнаружили, а проблему решило только появление ОТО Альберта Эйнштейна.

Алексей Семихатов отметил, что современная ситуация с тёмной материей напоминает историю с Вулканом: учёные либо ищут невидимое вещество, либо пытаются модифицировать саму теорию гравитации [06:48]. По словам Эмиля Ахмедова, выбор между модификацией гравитации (теория MOND) и добавлением тёмной материи часто продиктован эстетическими предпочтениями учёного [07:40].

## 🌌 Проблема тёмной материи и эстетика ОТО
[[JUMP:07:40]]

Тёмная материя понадобилась для объяснения аномально высоких скоростей вращения звёзд в галактиках [07:52]. На больших расстояниях гравитации видимого вещества не хватает, чтобы удержать звёзды на орбитах. 

Эмиль Ахмедов выделил два подхода к этой проблеме:

1.  Модифицированная ньютоновская динамика (MOND): добавление в формулу силы членов, зависящих от ускорения и скоростей [09:14].
2.  Постулирование скрытой массы: сохранение ОТО Альберта Эйнштейна при добавлении во Вселенную невидимого вещества, взаимодействующего только гравитационно [10:46].

Гость подчеркнул, что ОТО геометрически красива и самодостаточна [09:40]. Модификации же часто выглядят как искусственное добавление слагаемых без фундаментальной причины, подобно эпициклам в системе Птолемея [10:04].

## ⚛️ Тупик квантовой гравитации
[[JUMP:15:32]]

Главная причина поиска новой теории — несовместимость ОТО и квантовой механики. ОТО отлично описывает макромир и сильные поля, а квантовая механика — микромир, но «поженить» их не удаётся [14:04]. 

Владимир Сурдин напомнил, что гравитация — экстремально слабая сила [20:35]. Взаимное притяжение двух людей массой по 70 кг, сидящих в метре друг от друга, составляет всего **0,1 мг** [21:15]. Из-за этой слабости крайне сложно проводить эксперименты по обнаружению квантов гравитационного поля — гравитонов.

Попытки проквантовать гравитацию включают:

*   Теорию струн.
*   Петлевую квантовую гравитацию [17:46].
*   Матричные теории (Matrix theory), где пространство дискретно (состоит из атомов пространства), а время может оставаться непрерывным [18:39].

Интерес к матричным теориям угас в последние 25 лет, так как их крайне сложно связать с наблюдаемыми экспериментами [19:57].

## 🕳️ Чёрные дыры и информационный парадокс
[[JUMP:29:12]]

Стивен Хокинг предсказал излучение чёрных дыр, работая на стыке классической гравитации и квантовых полей [28:00]. Это привело к возникновению информационного парадокса: если чёрная дыра полностью испаряется, информация о телах, упавших в неё, может безвозвратно исчезнуть, что противоречит принципам квантовой механики [29:06].

Эмиль Ахмедов пояснил, что сингулярность в центре чёрной дыры или в начале Большого взрыва — это не физический объект, а математический сигнал о том, что текущая теория перестаёт работать [27:09]. Решение парадокса может крыться в квантовой природе гравитации на последних стадиях испарения чёрной дыры [30:37].

## ⚖️ Масса гравитона и нарушение симметрии
[[JUMP:33:17]]

Одной из радикальных модификаций является допущение, что у гравитона есть масса покоя [33:17]. Согласно ОТО, гравитон безмассовый и перемещается строго со скоростью света. 

Последствия наличия массы у гравитона:

*   Скорость гравитационных волн будет ниже скорости света [33:29].
*   Гравитационное взаимодействие между телами должно измениться (в некоторых моделях — усилиться в полтора раза) [34:26].
*   У гравитона появляется больше степеней свободы и способов поляризации («богатая внутренняя жизнь») [34:51].

Однако наблюдения за слиянием нейтронных звёзд показали, что вспышка света и гравитационная волна приходят практически одновременно [39:58]. Это накладывает жёсткие ограничения на массу гравитона, делая её близкой к нулю.

## 🕰️ Атомные часы как инструмент познания
[[JUMP:56:14]]

В отсутствие сверхмощных коллайдеров физики возлагают надежды на прецизионные измерения времени на Земле [55:49]. Современные атомные часы достигли точности в **10⁻¹⁹** [57:06]. 

Это позволяет:

1.  Фиксировать гравитационное замедление времени на разнице высот всего в **1 сантиметр** [56:14].
2.  Использовать сеть хронометров как детекторы гравитационных волн через их рассинхронизацию [56:40].
3.  Изучать структуру гравитационного поля Земли для геологоразведки [58:12].

Владимир Сурдин отметил, что если бы такие часы запустили 14 млрд лет назад в момент Большого взрыва, к сегодняшнему дню они ошиблись бы не более чем на 2 секунды [57:32].

## 📉 Будущее физики: усложнение или упрощение?
[[JUMP:1:04:18]]

Участники дискуссии разошлись во мнениях о том, какой будет следующая теория. Владимир Сурдин предположил, что она станет настолько математически сложной, что её смогут понять лишь единицы, подобно доказательству теоремы Ферма на 600 страницах [31:56]. 

Эмиль Ахмедов не исключил возможности «возвращения к простоте», но признал, что ОТО Альберта Эйнштейна — «чертовски устойчивая штука» [1:06:26]. На данный момент не существует ни одного экспериментального факта, который бы однозначно опровергал ОТО в её области применимости. По прогнозу гостя, теория Эйнштейна продержится ещё долго, так как для её преодоления требуются принципиально новые идеи, а не просто усложнение математического аппарата [1:07:06].