Кип Торн - Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

• Название: Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна
• Автор: Кип Торн
• Издательство: Издательство физико-математической литературы
• Жанр: Науки о космосе
• Год: 2007
• ISBN: 9875-94052-144-4

Предлагаемая монография является популярным изложением новейших достижений в области астрофизики и гравитации, которые тесно связаны с фундаментальными предсказаниями А. Эйнштейна. Читатель найдет в книге много интересного о вкладе ученых разных стран в эту область науки, а также в близких к ней областях.

Эта книга переведена с английского на французский, немецкий, японский, китайский, польский, греческий языки. Несколько глав ее были ранее переведены на русский и опубликованы в журнале «Природа».

Книга рассчитана на широкий круг читателей, включая школьников старших классов.

---

Хронология событий, озарений, открытий

1687 Ньютон публикует свои «Принципы натуральной философии», где сформулированы понятия абсолютного пространства и времени, а также законы движения и законы гравитации. [Гл.1]

1783 и 1795 Митчелл и Лаплас формулируют понятие «черной дыры» на основе ньютоновских законов движения и гравитации. [Гл. З]

1864 Максвелл формулирует единые законы электромагнетизма. [Гл.1]

1887 Майкельсон и Морли экспериментально показывают, что скорость света не зависит от скорости движения Земли в пространстве. [Гл.1]

1905 Эйнштейн показывает, что пространство и время не абсолютны, а относительны, и формулирует законы теории относительности. [Гл.1] Эйнштейн показывает, что в определенных условиях электромагнитные волны ведут себя как частицы, т. е. фактически вводит понятие корпускулярно-волнового дуализма, лежащее в основе квантовой механики. [Гл.4]

1907 Эйнштейн делает свои первые шаги к общей теории относительности: формулирует понятие локально инерциальной системы отсчета и принцип эквивалентности, приходит к идее замедления времени в гравитационном поле. [Гл.2]

1907 Герман Минковский объединяет пространство и время в абсолютное четырехмерное пространство-время. [Гл.2]

1912 Эйнштейн осознает, что пространство-время искривлено и что приливная гравитация — следствие этой кривизны. [Гл.2]

1915 Эйнштейн и Гильберт независимо формулируют уравнение поля (описывающее искривление пространства-времени под действием массы) и завершают таким образом создание законов общей теории относительности. [Гл.2]

1916 Карл Шварцшильд получает решение уравнения поля Эйнштейна, которое впоследствии используется для описания невращающейся и незаряженной черной дыры. [Гл. З]

Фламм открывает, что при определенном выборе топологии решение Шварцшильда для уравнения Эйнштейна может описывать пространственную нору («кротовую нору»). [Гл.14]

1916 и 1918 Райсснер и Нордстрем предлагают свое решение уравнения поля Эйнштейна, которое впоследствии будет использовано для описания невращающейся заряженной черной дыры. [Гл.7]

1926 Эддингтон формулирует «загадку» белых карликов и отвергает возможность существования черных дыр. [Гл.4]

Шредингер и Гейзенберг окончательно формулируют законы квантовой механики. [Гл.4]

На основе законов квантовой механики Фаулер показывает, как вырождение электронов помогает разрешить «загадку» белых карликов. [Гл.4]

1930 Чандрасекар находит предел массы для белых карликов. [Гл.4]

1932 Чэдвик открывает нейтрон. [Гл.5]

Янски открывает космические радиоволны. [Гл.9]

1933 Ландау создает в СССР научно-исследовательскую группу теоретической физики. [Гл.5, 13]

Бааде и Цвикки начинают заниматься исследованием Сверхновых, вводят понятие нейтронной звезды и предлагают гипотезу об образовании нейтронной звезды из звездного ядра в результате взрыва Сверхновой. [Гл.5]

1935 Чандрасекар завершает работу по определению предельной массы белого карлика и подвергается критике Эддингтона. [Гл.4]

1935–1939 Годы террора в СССР. [Гл.5, 6]

1937 Гринштейн и Уиппл утверждают, что открытое Янски космическое радиоизлучение не может объясняться известными астрофизическими процессами. [Гл.9]

Ландау, в отчаянной попытке избежать ареста, выдвигает гипотезу, что звезды поддерживают свою светимость за счет падения вещества на нейтронные ядра в их центрах. [Гл.5]

1938 Ландау арестовывают в Москве по подозрению в шпионаже в пользу Германии. [Гл.5]

Оппенгеймер и Сербер опровергают гипотезу Ландау о нейтронных ядрах в центрах звезд; Оппенгеймер и Волков показывают, что существует максимальный предел массы для нейтронных звезд. [Гл.5]

Бете и Критчфилд утверждают, что Солнце и другие звезды светят за счет ядерного горючего. [Гл.5]

1939 Ландау освобождают из тюрьмы. [Гл.5]

Эйнштейн утверждает, что черные дыры не могут существовать в реальной Вселенной. [Гл.4]

Оппенгеймер и Снайдер проводят расчеты, из которых следует, что при взрыве массивной звезды образуется черная дыра; результаты привели к парадоксальному выводу: внешний наблюдатель видит звезду застывшей у горизонта событий, несмотря на то, что ее поверхность продолжает сжиматься. [Гл.6]

Ребер открывает космическое радиоизлучение далеких галактик, но не может определить его природу. [Гл.9]

Бор и Уилер разрабатывают теорию деления ядра. [Гл.6]

Харитон и Зельдович разрабатывают теорию цепных реакций. [Гл.6] Немецкая армия вторгается в Польшу и развязывает вторую мировую войну.

1942 В США начинается создание атомной бомбы под руководством Оппенгеймера. [Гл.6]

1943 В СССР начинаются работы по созданию атомного реактора и атомной бомбы согласно теоретическим разработкам Зельдовича. [Гл.6]

1945 США сбрасывают атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки. Заканчивается вторая мировая война. В США начинаются работы по созданию супербомбы. [Гл.6]

В СССР продолжаются интенсивные работы по созданию атомной бомбы под теоретическим руководством Зельдовича. [Гл.6]

1946 Фридман со своей группой на немецкой ракете Фау-2 запускает за пределы земной атмосферы первый астрономический инструмент. [Гл.8] Английские и австралийские физики-экспериментаторы начинают строительство радиотелескопов и радиоинтерферометров. [Гл.9]

1948 Под руководством Зельдовича, Сахарова, Гинзбурга и др. в СССР начинаются работы по созданию водородной бомбы; Гинзбург изобретает топливо из дейтрида лития, Сахаров предлагает устройство бомбы в виде слойки. [Гл.6]

1949 В СССР проводятся испытания атомной бомбы, из-за чего в США начинаются усиленные дебаты по поводу создания водородной бомбы. В СССР начинаются работы по созданию такой же бомбы. [Гл.6]

1950 В США вводится в действие программа по разработке водородной бомбы. [Гл.6]

Кипенхоер и Гинзбург приходят к выводу, что космическое радиоизлучение объясняется тем, что электроны космических лучей движутся по спирали вокруг силовых линий межзвездных магнитных полей. [Гл.9]

Александров и Пименов пытаются применить топологические методы к исследованию кривизны пространства-времени. [Гл.13]

1951 Теллер и Улам в США предлагают идею создания «реальной» супербомбы произвольной мощности; Уилер организует группу по разработке такой бомбы и создает ее компьютерную модель. [Гл.6]

Грэхем Смит определяет с точностью до 1 угловой минуты положение на небе космического радиоисточника Лебедь А; Бааде с помощью наблюдений на оптическом телескопе делает открытие, что этот источник является удаленной радиогалактикой. [Гл.9]

1952 В США проводятся испытания нетранспортируемого термоядерного устройства, основанного на изобретении Теллера — Улама и на работе группы Уилера. [Гл.6]

1953 Уилер начинает заниматься ОТО. [Гл.6]

Дженнисон и Дас Гупта делают открытие, что источник радиоизлучения от галактик — гигантские радиолепестки. [Гл.9]

Кончина Сталина. [Гл.6]

В СССР проводятся испытания водородной бомбы, созданной на основе идей Гинзбурга и Сахарова. Ученые США делают заявление, что эта бомба не может считаться реальной: ее устройство таково, что невозможно создать бомбу произвольной мощности. [Гл.6]

1954 Сахаров и Зельдович повторяют идею Теллера — Улама, разрешающую создание «реальной» супербомбы. [Гл.6]

В США проводятся испытания первой реальной водородной бомбы, основанной на идее Теллера — Улама и Сахарова — Зельдовича. [Гл.6] Теллер дает свидетельские показания против Оппенгеймера, и Оппенгеймер объявляется политически неблагонадежным. [Гл.6]

1955 В СССР проводятся испытания водородной бомбы, основанной на идее Теллера — Улама и Сахарова — Зельдовича. [Гл.6]

Уилер формулирует понятие гравитационных флуктуаций вакуума, определяет длину Планка — Уилера как характерную шкалу, на которой они становятся очень большими, и высказывает гипотезу, что на этой шкале понятие пространства-времени следует заменить понятием квантовая пена. [Гл.12–14]

1957 Уилер, Гаррисон и Вакано формулируют понятие «холодной» материи и составляют каталог всех возможных «холодных, умерших» звезд. Их каталог подтверждает вывод о том, что массивные звезды могут завершать свою эволюцию в результате взрыва. [Гл.5]

Группа Уилера занимается исследованием кротовых нор; Редже и Уилер предлагают метод анализа малых возмущений кротовых нор; позднее их метод будет использован для изучения возмущений черных дыр. [Гл.7, 14]

Уилер отдает себя целиком исследованиям конечной стадии эволюции звезд после взрыва и отвергает идею Оппенгеймера, что конечная стадия связана с образованием черной дыры. [Гл.6, 13]

1958 Финкелынтейн предлагает новую систему отсчета для метрики Швар-цшильда и таким образом разрешает парадокс Оппенгеймера — Снайдера (1939) о кажущемся для внешнего наблюдателя «застывании» взрывающейся звезды. [Гл.6]