Андрей Сахаров

Устройство вакуума экспериментаторы разглядывали в «микроскоп», а Зельдович предложил посмотреть в телескоп. Он предположил, что живой вакуум, открывшийся микрофизике, может оказывать гравитационное действие и на мегамир — на темп расширения Вселенной. Так он рассчитывал объяснить новые астрономические данные о странном распределении квазаров¹⁸⁸.

О своей идее Зельдович рассказал на семинаре в ФИАНе — и не нашел никакого сочувствия. Идея противоречила привычным взглядам, что вакуум воздействует лишь на элементарные частицы, а для больших — макроскопических — тел вакуум остается прежней пустотой. В глазах физиков неосновательным был и повод, побудивший Зельдовича сказать столь новое слово в науке. И в самом деле, «наблюдательный факт», возбудивший творческую фантазию Зельдовича, в новых наблюдениях скоро рассеялся, как мираж. Не только поэзии касаются слова Анны Ахматовой:

Когда б вы знали, из какого сора
Растут стихи, не ведая стыда,
Как желтый одуванчик у забора,
Как лопухи и лебеда…

Научные идеи тоже иногда начинают свою жизнь у забора.

Сахаров не присутствовал на докладе Зельдовича и от него самого узнал, что фиановские теоретики «резко отрицательно» отнеслись к его идее: «После семинара Зельдович позвонил мне по телефону и рассказал содержание своей работы, очень мне сразу понравившейся. А через несколько дней я сам позвонил ему со своей собственной идеей, представлявшей дальнейшее развитие его подхода».

Судьба подготовила Сахарова к восприятию идеи Зельдовича независимо от повода, который ей помог родиться. О вакууме микрофизики Сахаров размышлял еще в 1948 году, накануне его «высылки» из большой науки. 20 лет спустя он не просто поддержал Зельдовича. Он увидел, как можно соединить микрофизику и гравитацию на самом глубоком уровне — на том, где гравитация, возможно, и коренится.

Зельдович взглянул на квантовые флуктуации вакуума через космологический телескоп, характеризуя всю вакуумную жизнь одним лишь числом — его плотностью энергии. «Астрономически малая» плотность вакуумной энергии сказалась бы лишь на астрономически больших расстояниях. Так уж устроено всемирное тяготение. А Сахаров само всемирное тяготение попытался объяснить как свойство того безостановочного кипения, что идет в квантовом вакууме¹⁸⁹. Он выдвинул парадоксальную идею, что гравитации — известного всем по школе Ньютонова тяготения — в сущности нет. А что же есть? Есть «упругость» вакуума, которая и приводит ко всем проявлениям всемирного тяготения — от падения яблока до коллапса звезды и образования черной дыры.

Но если статья Сахарова «отменила» гравитацию, почему же она так понравилась одному из самых видных гравитационистов — Джону Уилеру, который с энтузиазмом говорил об этой идее в фундаментальной книге «Гравитация» и в своих статьях?¹⁹⁰ Потому что главным было не то, чтобы любой ценой сохранить ньютоно-эйнштейновскую теорию гравитации, а чтобы по-настоящему ее понять, то есть решить трудные вопросы, естественно рожденные этой теорией, но не поддающиеся ответу. И важнейший из таких вопросов — квантование гравитации.

Гипотеза Сахарова открыла неожиданно новый взгляд на эту неприступную крепость, давно осажденную теоретиками. В то время как его коллеги, расположившись вокруг твердыни боевым лагерем, обдумывали, какими катапультами и стенобойными орудиями проломить ее толстые стены, Сахаров, можно сказать, обнаружил подземный ход, ведущий в центр крепости.

Он предложил всерьез отнестись к тому, что во всех точках пространства-времени бурлит жизнь вакуума, и учесть воздействие этого бурления на поведение обычных, макроскопических тел. Надежда была, что следствием полной квантовой теории вакуума станет эйнштейновская теория гравитации с ее искривленным пространством-временем, с ее коллапсами звезд и расширением Вселенной. А уж из эйнштейновской теории, когда гравитация не очень сильна, следует Ньютонов закон тяготения.

Читатель, знающий вид этого закона по школьному учебнику физики — F = GmM/r², — может спросить: «А откуда возьмется величина гравитационной постоянной G?» Сахаров исходил из того, что в полной теории микромира возникнет новая константа — длина l_G, соответствующая границе применимости геометрических представлений, известных со времен Евклида. На расстояниях, меньших l_G, обычные понятия пространства и времени должны замениться какими-то другими понятиями — гораздо более глубокими и менее наглядными. Какими именно, подход Сахарова пока не уточняет — и позволяет теоретикам продолжать поиски полной теории элементарных частиц. Однако дает им в руки план того, как их поиски должны соединиться с поисками полной теории гравитации. И если поиски увенчаются успехом, то из микрофизической длины l_G возникнет константа G, управляющая падением яблок и движением планет.