Круглый стол Италия - Россия

"Черные дыры в математике и физике"

16-17 декабря в Доме международных совещаний работала вторая секция заключительного круглого стола "Италия - Россия в Дубне" - "Черные дыры в математике и физике". Математики, физики-теоретики, космологи и другие специалисты из Италии, России и ОИЯИ собрались обсудить различные аспекты теоретических рассмотрений и экспериментальных наблюдений черных дыр.

"Это хороший шанс!"

- Я горжусь своим участием в этом круглом столе, - сказал, приветствуя всех собравшихся, атташе по науке посольства Италии в России и профессор Университета Турина П.Фре. - Объект наших рассмотрений - мультидисциплинарный, требующий участия математиков и физиков, охватывающий фундаментальные вопросы физики, астрофизики, физики плазмы. Сотрудничество в этой области между Россией и Италией очень тесное. Традиции состоявшихся круглых столов - это не только научные дискуссии, обсуждение полученных результатов, это хороший шанс завязать новое сотрудничество. И в ходе этой работы уже возникли новые коллаборации.

- Этот круглый стол Россия - Италия уже четвертый, - рассказал журналистам сопредседатель оргкомитета А.С.Сорин (ЛТФ ОИЯИ), - он посвящен фундаментальной проблеме - математике и физике черных дыр. Его участниками стали самые известные специалисты в этой области, родоначальники направлений - Серджио Феррара, Бруно Коппи - лидеры проекта IGNITOR, А.А.Старобинский, А.Д.Долгов, Д.В.Ширков, специалисты МИ РАН, ФИ РАН, ИТЭФ, МГУ. Этот круглый стол объединил теоретические работы с самыми детальными экспериментальными свидетельствами существования черных дыр. Это уникальная возможность для специалистов разных направлений, чтобы встретиться и обсудить самые жгучие проблемы. В рамках этого заключительного круглого стола года Италии в России и России в Италии обсуждался ряд соглашений между ОИЯИ, институтами Италии и РАН.

При запуске LHC возникла дискуссия о возможности рождения черных дыр в коллайдере. Проект NICA, реализуемый в Дубне, - инструмент, где подобные вопросы можно рассматривать, и здесь это тоже обсуждалось. Что касается черных дыр, то в ОИЯИ есть тема - "Современная математическая физика", включающая вопросы космологии, супергравитации, - все темы, связанные с черными дырами.

Испаряются и светят

Профессор А.Д.Долгов (Институт теоретической и экспериментальной физики и Университет Феррара, Италия) рассказал дубненским журналистам о предмете обсуждения. Черные дыры, отметил он, были предсказаны еще Лапласом в конце XVIII века. По тем временам это было гениальное предположение. После создания Эйнштейном общей теории относительности стало ясно, что свет отклоняется в гравитационном поле, и было показано, что должны существовать объекты с очень большой массой, от которых излучения не может быть. Хокинг показал, что черная дыра постепенно теряет массу, "испаряется". И чем она меньше, тем быстрее идет этот процесс. Такие черные дыры, в миллиард масс Солнца, были обнаружены в центре нашей Галактики. Обнаружены и черные дыры меньшего размера. В каждой нормальной галактике есть черная дыра, хотя их происхождение непонятно. А на очень большом расстоянии от Солнечной системы видны квазары (внегалактические объекты, отличающиеся очень большой светимостью) как очень сильно светящиеся черные дыры. Хотя, собственно, светится не сама черная дыра, а сталкивающиеся частицы вещества, которые притягиваются ею с огромной скоростью.

Профессор С.Феррара (ЦЕРН): Сейчас мы работаем над проблемой черных дыр, возникших на ранних стадиях образования Вселенной - занимаемся теоретическими и экспериментальными вопросами и моделированием на LHC. Никакой опасности для Земли это моделирование не представляет. Гораздо опаснее будет черная дыра, если она возникнет недалеко от нашей планеты.

Возможно, они еще не открыты

Член-корреспондент РАН А.А.Сатробинский (ИТЭФ, ЛТФ ОИЯИ): Я работаю в широкой области теоретической физики - классической и квантовой гравитации, но больше всего в области космологии, а черными дырами занимаюсь уже лет 40. Исторически ОИЯИ занимается физикой элементарных частиц, но в последние 30 лет выяснилось, что физика элементарных частиц тесно связана с макрофизикой. И мы пытаемся развивать классическую квантовую гравитацию, связать ее с традиционными исследованиями Объединенного института и астрофизическими исследованиями, ведущимися в космосе, в частности в коллаборации с итальянскими коллегами.

Профессор И.Я.Арефьева (Математический институт имени В.А.Стеклова РАН): Черные дыры - это одно из самых интересных направлений современной теоретической физики. Этой тематикой всегда было легко увлечь студентов. В астрофизике многие считают, что черные дыры открыты, однако есть и альтернативные мнения. Нынешний круглый стол собрал представителей разных областей науки: астрофизиков, специалистов, занимающихся физикой высоких энергий, суперструнами, математиков, - и этим он замечателен. Такая междисциплинарность исследований одного и того же объекта очень продуктивна. Конечно, были интересные теоретические обсуждения и дискуссии. Что-то запомнилось, что-то надо еще обдумать. На мой взгляд, был интересный обзор по черным дырам в супергравитации (С. Феррара, ЦЕРН) и примыкающие к нему доклады (А. ван Проен, А.Чересоли и П.Фре).

Тематика микрочерных дыр на LHC сейчас приобрела новый аспект в связи с широким обсуждением возможности голографического описания кварк-глюонной плазмы, возникающей при столкновении тяжелых ионов в экспериментах на RHIC и LHC. И если нам с помощью техники черных дыр, развитой в классической гравитации, удастся что-то сделать для теории кварк-глюонной плазмы, это будет просто замечательно.

Конференции по этой теме регулярно проводятся по всему миру. Недавно, в сентябре, в ЦЕРН проходила программа Quantum Gravity: from UV to IV, по существу, посвященная проблеме черных дыр. Накануне круглого стола в нашем институте состоялось онлайн-совещание "Черные дыры в тэвной гравитации и голография". Жаль только, что на этом круглом столе совершенно не было молодежи.

Ключик к ящику Пандоры

Академик В.А.Матвеев (ОИЯИ): Черные дыры - не моя прямая область интересов, но эта проблематика очень многогранна: ее обсуждение затрагивает очень много вопросов, касающихся общей теории относительности, гравитации, структурной теории, неизвестных до этого темной энергии и темной материи. Как это должно сказаться на структуре теории гравитации - до конца непонятно и очень интригующе.

Черные дыры оказались объединяющим элементом, поводом для рассмотрения вопросов строения Вселенной, структуры материи, проблем физики элементарных частиц. Они как ключик к ящику Пандоры, из которого вылезают все проблемы, и появляется стимул к развитию и теории и эксперимента.

Соорганизатор всех круглых столов П.Фре: Можно сказать, что наше мероприятие удалось, возникла очень живая дискуссия. Здесь сложилась почти уникальная комбинация специалистов, было представлено много научных направлений. Мы обсудили перспективы сотрудничества, проекты NICA и IGNITOR. Эти проекты класса мега-сайенс существовали отдельно друг от друга, а теперь мы нашли в них точки пересечения. Сотрудничество между нашими странами укрепляется, это только на пользу обоим проектам, и мы будем работать на эту перспективу.

Ольга ТАРАНТИНА, перевод Олега БЕЛОВА