Моя жизнь в астрономии

Здесь я имел возможность получать свежую научную информацию из первых рук, а также «обкатывал» и проводил экспертизу моих новых научных результатов. Ведь тогда, в 1990‑х годах, в нашей стране интернет для нас еще не был широко доступен, а персональные компьютеры только-только начали появляться в российских научно-исследовательских учреждениях. Помню, в конце 1970‑х годов мы, сотрудники ГАИШ, попросили дирекцию купить аппарат ксерокс для копирования статей и документов. Нам было решительно отказано по той причине, что ксерокс – это «орган размножения». Для его приобретения и установки нужна отдельная комната с железной дверью, охраной и обслуживающим персоналом, который должен фиксировать каждую скопированную страницу. Вот так мы жили и творили. В таких несправедливо стесненных условиях мы работали по сравнению с нашими зарубежными коллегами. Когда современные чиновники Минобрнауки требуют от российских ученых больших индексов цитирования, они не учитывают того, что для нас, советских и российских ученых, каждая ссылка на наши работы дается со значительно большим трудом по сравнению с западными коллегами. Сейчас мы живем в демократической России, можем свободно выезжать за рубеж, переписываться с зарубежными коллегами по интернету и даже с помощью интернета писать совместные статьи с ними, не выходя из рабочего кабинета. И если бы российские власти платили своим ученым нормальные зарплаты, мы бы с зарубежными учеными были в равных условиях (с точностью до различия в уровне и качестве научного оборудования). Однако наши ученые, особенно молодежь, в большинстве случаев не могут прокормить свои семьи на зарплату, а молодые ученые еще не получили достаточной известности, чтобы побеждать в конкурсах научных грантов. Поэтому я с грустью вижу, как мои молодые коллеги в институте стараются подрабатывать дополнительные средства, чтобы содержать семью, а это отвлекает их от основной работы. В силу этих причин неравенство в условиях для научной работы, созданных у нас, в России, и у зарубежных ученых, к сожалению, остается. И это почти сорок лет спустя после начала горбачевской перестройки. Позор!

В 1990‑х годах началось массовое открытие черных дыр, как в рентгеновских двойных системах, так и в ядрах галактик. История открытия черных дыр полна драматизма и до сих пор окончательно не завершена. Как уже отмечалось, под черной дырой понимается область пространства-времени, для которой вторая космическая скорость равна скорости света в вакууме c = 300 000 км/с. Физической границей черной дыры является горизонт событий, на котором с точки зрения далекого наблюдателя ход времени останавливается. Любому сколь угодно малому промежутку времени на горизонте событий соответствует сколь угодно большой промежуток времени на бесконечности. Горизонт событий – это не твердая наблюдаемая поверхность. Это так называемая световая поверхность в пространстве-времени. Горизонт событий может быть устранен выбором соответствующей системы координат.

Например, для наблюдателя, свободно падающего на черную дыру, особенности на горизонте событий отсутствуют. В центре черной дыры расположена сингулярность с формально бесконечной плотностью, куда сколлапсировало, в сопутствующей системе отсчета, вещество, образовавшее черную дыру. В сингулярности царят пока неизвестные нам законы физики, скорее всего законы квантовой гравитации. Но тогда как же мы можем строить теорию черной дыры, не зная законов новой физики? Дело в том, что в черной дыре пространство и время тесно переплетаются друг с другом. Поскольку сингулярность расположена в будущем по отношению к горизонту событий, незнание законов квантовой гравитации не мешает ученым строить теорию горизонта событий и подавляющей части внутренности черной дыры с помощью классической, не квантовой теории гравитации – общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Характерный размер черной дыры задается величиной гравитационного радиуса:

где M – масса тела, c – скорость света, G – гравитационная постоянная. Радиус горизонта событий для невращающейся, Шварцшильдовской черной дыры равен гравитационному радиусу r_g. Для вращающейся черной дыры радиус горизонта событий меньше r_g, и он погружен в эргосферу, где присутствует вихревое гравитационное поле. Характерные размеры гравитационного радиуса составляют 9 миллиметров для Земли, 3 километра для Солнца и 40 астрономических единиц (расстояние от Солнца до Плутона) для черной дыры с массой 2 ∙ 10⁹ солнечных масс (такие черные дыры наблюдаются в ядрах некоторых галактик).