Почему Нобелевский комитет старается сделать работу над ошибками

EsquireНаука

Нобелевка по физике досталась трем ученым, изучающим черные дыры. Как Нобелевский комитет едва не проворонил одно из важнейших открытий?

Александр Березин

На фото: Андреа Гез, Райнхард Генцель и Роджер Пенроуз

В 2020 году Нобелевский комитет отдал половину премии по физике известнейшему ученому Роджеру Пенроузу, а вторую половину поделил между Райнхардом Генцелем и Андреа Гез. Многие СМИ упрощают, говоря, что вся троица получила эту премию за открытие черных дыр, но это не совсем так — реальность куда интереснее. По просьбе Esquire Александр Березин рассказывает, за что трем ученым досталась Нобелевка по физике на самом деле и почему Нобелевский комитет старается сделать работу над ошибками.

Так за открытие чего премию дали Пенроузу?

Формулировка Нобелевского комитета напоминает какой-то птичий язык: жюри присудило живому классику общей теории относительности Роджеру Пенроузу половину от десяти миллионов крон за «открытие того, что образование черных дыр является строгим следствием общей теории относительности».

Что это значит? Пенроуз открыл черные дыры? И если нет, то кто вообще это сделал? Ответ на этот вопрос содержит больше интриги, чем многие детективы. Строго говоря, черные дыры никто не открыл (все еще), но вот само предположение, что они возможны, сформулировано около века назад.

Часто говорят, что на теоретическую возможность существования черных дыр в 1915-1916 годах указала теория Эйнштейна, а также решение уравнения этой теории немецким физиком Карлом Шварцшильдом. Почти сразу после того, как он нашел свое решение, ученый умер от болезни, которую подхватил, воюя на Восточном фронте (свое открытие он сделал несмотря на участие в боевых действиях).

Однако на деле ни Эйнштейн, ни Шварцшильд не являются первооткрывателями черных дыр. Когда Нобелевский комитет говорит, что «образование черных дыр является строгим следствием общей теории относительности», он несколько упрощает, и, по правде сказать, довольно сильно.

На практике существование объектов, гравитация которых настолько сильна, что свет не может вырваться из ее гравиполя, вытекало еще из ньютоновской теории гравитации. Обнаружил это физик Джон Мичелл в 1784 году, то есть столетия назад. По его расчетам, для тела в 500 раз больше Солнца и с плотностью Солнца вторая космическая скорость — нужная, чтобы преодолеть тяготение небесного тела, — будет равна световой, из-за чего тело совершенно перестанет излучать само, а любой свет, что достигнет его, будет полностью поглощен без малейшего отражения. Ученый предположил, что в космосе таких тел должно быть довольно много, но изучить их в телескопы не получится — опять же потому, что они совсем не излучают свет. Мичелл назвал описанный им объект «черной звездой», а название «черная дыра» стало модным только в 1960-е.

Теория Эйнштейна на время сделала ситуацию более запутанной: в ней рассчитывать возникновение таких объектов надо было по-новому, на более сложном уровне, чем у Мичелла. Кроме того, в общей теории относительности (ОТО) получалось, что такая дыра должна сильно искажать пространство и время близ себя. Например, падающий в нее объект с точки зрения внешнего наблюдателя — удаленного от дыры — должен был падать туда бесконечно долго. В то же время с точки зрения самого падающего весь процесс происходил бы мгновенно. Экзотические предположения, вытекавшие из расчетов в рамках ОТО, вызывали инстинктивное недоверие, и ученым потребовалось немало времени, чтобы разобраться в том, нет ли здесь какой-то ошибки — либо в теоретической части, либо в вычислениях.

Тем не менее к середине XX века устоялось общее понимание: черные дыры возможны не только в ньютоновской гравитации, но и в эйнштейновской. Поверхность, за которую ничто из пределов черной дыры не может вырваться наружу, назвали горизонтом событий.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Физика невозможного Физика невозможного

Научное исследование мира силовых полей, телепортации и путешествий во времени

kiozk originals
5 теорий о том, что происходит внутри черной дыры 5 теорий о том, что происходит внутри черной дыры

Спагеттификация, информационный парадокс, параллельные вселенные и другие версии

Maxim
Я причиню тебе счастье! Я причиню тебе счастье!

Порой насилие скрывается под разными масками – например, искренней заботы

Лиза
Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей

Высокий уровень агрессии объясняет, почему колонии этих грызунов многочисленны

N+1

Как Кира Найтли сделала себе имя в кино

Cosmopolitan
Фаворит Её Величества Фаворит Её Величества

Мы вспомнили самых ярких венценосных поклонниц Breguet

Robb Report
Семь мифов, которые мешают твоей семье жить экологично Семь мифов, которые мешают твоей семье жить экологично

Разбираемся с заблуждениями об экологии вместе с экоблогерами

Cosmopolitan
Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты

Биологи смогли вернуть зрение слепым мышам

N+1
10 теорий об эволюции человека 10 теорий об эволюции человека

Самые неожиданные теории человеческой эволюции

Популярная механика
Пора освободить твой разум Пора освободить твой разум

Отчет о промежуточных итогах жизни и карьеры Тины Канделаки

Tatler
В США поймали кардинала-гинандроморфа В США поймали кардинала-гинандроморфа

У этой птицы левая сторона окрашена как у самки, а правая как у самца

N+1
Pecsi вместо Pepsi и «ананас» вместо Diablo: как бренды меняют названия, чтобы обойти ограничения за границей Pecsi вместо Pepsi и «ананас» вместо Diablo: как бренды меняют названия, чтобы обойти ограничения за границей

Компании, которые изменяют свою торговую марку для местных жителей

VC.RU
Валерий Тодоровский: «Школьником я и сам был пациентом в лаборатории гипноза» Валерий Тодоровский: «Школьником я и сам был пациентом в лаборатории гипноза»

Валерий Тодоровский рассказывает о своем новом фильме «Гипноз»

Grazia
«Моя Шарлотта – это катастрофа»: принц Уильям рассказал о детях от Кейт Миддлтон «Моя Шарлотта – это катастрофа»: принц Уильям рассказал о детях от Кейт Миддлтон

Принц Уильям рассказал о своей семье, отношении к природе и экологии

Cosmopolitan
Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере

Рынок перепродажи кроссовок находит новые площадки и оценивается в $2 млрд

VC.RU
Домашний антистресс: 5 вещей в помощь тем, кто любит комнатные растения Домашний антистресс: 5 вещей в помощь тем, кто любит комнатные растения

Полезные вещи для ухода за комнатными цветами

Esquire
Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу Как Пеппи Длинныйчулок дала детям свободу

История о первой шведской супергероине Пеппи и ее авторе Астрид Линдгрен

Weekend
В космосе найдена блуждающая планета-изгой В космосе найдена блуждающая планета-изгой

Астрономам удалось обнаружить небольшую блуждающую планету

Популярная механика
5 роскошных спален в кино 5 роскошных спален в кино

Спальни киногероев, которые служат источником вдохновения даже для дизайнеров

Psychologies
Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах

Ученые разобрались в составе черных и красных чернил в древних папирусах

N+1
Без возрастных ограничений Без возрастных ограничений

Декоратор Натела Манкаева сделала интерьер, отвечающий вкусам двух поколений

AD
Технический специалист Volvo: «Причина 94% аварий — человеческий фактор» Технический специалист Volvo: «Причина 94% аварий — человеческий фактор»

О чем должны помнить водители и особенно родители детей за рулем?

РБК
Из Рыбинска в Голливуд: как братья-иммигранты из Российской империи оказались главными в американском кинобизнесе Из Рыбинска в Голливуд: как братья-иммигранты из Российской империи оказались главными в американском кинобизнесе

Братья Шейнкеры стояли у истоков 20th Century Fox и Metro-Goldwyn-Mayer

VC.RU
Восхищаться без желания обладать Восхищаться без желания обладать

Почему мы тянемся к людям, которые не делают нас счастливыми?

Psychologies
За ним стояли в очереди по полгода — «Форд-Фокус», который сделал иномарки доступными За ним стояли в очереди по полгода — «Форд-Фокус», который сделал иномарки доступными

И папа катался, и мама каталась…

Maxim
Предприниматели боятся активизма сотрудников, потому что не хотят делиться властью в компании. Артём Темиров отвечает Брайану Армстронгу Предприниматели боятся активизма сотрудников, потому что не хотят делиться властью в компании. Артём Темиров отвечает Брайану Армстронгу

Правда ли то, что активизм сотрудников ведёт к расфокусу и разобщению команды?

Inc.
«Американская грязь». Отрывок из скандальной книги Джанин Камминс «Американская грязь». Отрывок из скандальной книги Джанин Камминс

Глава из романа Джанин Камминс о беженцах из Мексики

СНОБ
Звездные суды и приговоры знаменитостям Звездные суды и приговоры знаменитостям

Кто из российских и советских знаменитостей был осужден

СНОБ
Мы из будущего: лучшие фильмы о судьбе человечества Мы из будущего: лучшие фильмы о судьбе человечества

Лучшие фильмы о том, как режиссеры и сценаристы представляли себе будущее

Популярная механика
Армянский волкодав Армянский волкодав

Гампр — самая древняя порода собак из Армении

Weekend
Открыть в приложении