Диалоги (июль 2003 г.)

А.К. Во-первых, он видит очень сильное синее смещение из иллюминатора своего корабля. Он видит, что Вселенная для него становится вначале синей, потом фиолетовой, потом рентгеновской. То есть, глазами он её уже не видит. Он может видеть её только в рентгеновский телескоп. И частота процессов, происходящих в той части Вселенной, которая не падает на «чёрную дыру», для него стремится к бесконечности. То есть, в принципе, при неограниченном приближении к «чёрной дыре» можно получить как угодно высокий по частоте спектр звёзд, допустим, наблюдаемых. Это первое, что он видит. Ну, а второе, это, конечно, кривизна пространства. Здесь мнения современных физиков расходятся, потому что не совсем понятно, как квантовая механика согласуется с теорией относительности. Это вопрос – релятивистской квантовой механики пока нет.

Релятивистская теория – макроскопическая, она вообще создана для больших тел. В сущности, общая теория относительности создана для космических расстояний. А квантовая механика создана для наблюдения очень нестабильных микроскопических объектов, и даже математически там очень существенная разница. Разного типа операторы используются для моделирования измерения. Так это проявляется даже на уровне математики. А фактически, вопрос вот в чём заключается.

Когда наблюдатель попадает под мощное гравитационное поле, неважно, чёрная дыра или не чёрная дыра, он попадает в зону высокого гравитационного поля, и там происходит очень сильное искажение пространственно-временных масштабов. О времени мы сейчас поговорили, а меняются ещё и пространственные масштабы. И пространственные расстояния меняются, а, скажем, радиусы взаимодействия частиц при этом не меняются. По крайней мере, квантовая механика не даёт никаких прогнозов, как изменятся радиусы взаимодействия частиц. При тех деформациях, которые следует ожидать, в сильных гравитационных полях, в сущности, обычные поля – электрические, электромагнитные, слабые или сильные взаимодействия, – они просто должны разорваться. Эти деформации должны отодвинуть частицы на такие расстояния, что они перестанут взаимодействовать. И те кванты, с помощью которых они взаимодействовали, просто не будут долетать. Они, вылетев из одной частицы, уже не будут попадать в другую частицу. Это поле их отклонит, они улетят куда-то.

Поэтому здесь, конечно, всё не так просто. Этот наблюдатель, которого мы нарисовали, он идеализирован, конечно. Мы проигнорировали его химическую природу, мы поместили его в мир, где, вообще говоря, может быть, просто не будут происходить те физические взаимодействия, которые нужны для его функционирования. Достаточно сказать, что простые частицы, которые падают в зону сильной гравитации, очень сильно излучают. Там возникает эффект типа черенковского свечения, и это очень сильное излучение, которого нет в обычном для нас мире. При этом, излучение и его кванты существуют во всех системах координат. Поэтому там явно идёт какая-то другая жизнь, какой-то другой мир, который мы сегодня толком, в общем-то, описывать не умеем. То есть отдельно существует квантовая механика, для малых расстояний и, я бы сказал, для огромных установок, которые изучают очень маленькие объекты. И наоборот, существует релятивистская теория, которая описывает крохотную, пренебрежимо малую установку в гигантском космосе. И у них совершенно разные законы у этих механик. Единой механики, объединяющей и то и другое, не существует.

Ну, например, оператора времени в квантовой механике нет вообще, потому что все измерения в квантовой механике осуществляются путём повторения. Чтобы измерить какой-то объект, его надо предъявить много раз и взять среднюю характеристику. Момент времени мы не можем предъявить много раз. Поэтому оператор времени не является квантово-механическим, и время в квантовую механику вводится из макроскопических теорий. Есть классические модификации квантовой механики под Ньютона, Галилея. А есть релятивистские модификации. Но, в любом случае, внутри квантовой механики время существует как внешний параметр, который получен извне. Можно даже как-то, на семантическом уровне, сказать тут какие-то слова, что это время тех самых макроскопических установок. Гигантские установки: ускорители, реакторы – это массивные тела, и время квантовых процессов – это время этих установок. Можно так сказать.

Но это будут слова, это будет философия, натурфилософия, а математического аппарата, который связывал бы такое внешнее время с внутренним временем квантовой механики, не существует. Это – одна из проблем. Вообще, в квантовой механике очень тяжело с понятием системы координат, поскольку не совсем понятна система отсчёта, с чем связать в квантовой механике наблюдателя. Система отсчёта берётся из микроскопических тел, потому что там есть какая-то определённость. Можно указать начало отсчёта, скорость движения, там есть все эти необходимые параметры. А квантовая механика не располагает теми телами, на которые можно было бы посадить наблюдателя. И такая трудность есть.