В Узбекистане создана новая теория, которая может перевернуть науку о звёздах Разное Ташкентцы

Недавно в Узбекистане была создана новая теория, благодаря которой грядут серьёзные изменения в науке о звёздах, сообщает корреспондент Podrobno.uz.

Самое интригующее из этих изменений – это то, что теория гравитации Эйнштейна оказывается ведёт не к чёрным дырам, а к объектам нового типа, фрозарам. Сам Эйнштейн был против чёрных дыр, но только после ста лет создания его теории его мечта осуществилась и, что примечательно, в Узбекистане. Мы попросили рассказать обо всём этом автора новой теории, кандидата физико-математических наук Захида Закира.

– Учёные всегда выдвигают альтернативные трактовки, особенно в переднем крае науки. Почему Вы уверены, что именно Вы правы?
– Меня всегда интересовало строгое и по возможности точное решение проблемы коллапса звёзд в рамках теории Эйнштейна. Поэтому несколько лет без предвзятости изучал все использующие эту теорию модели коллапса, включая и чёрные дыры, и во всех них столкнулся с произвольными гипотезами и противоречиями.

Обращаясь к специалистам, я тогда с удивлением обнаружил, что они доверяют общепринятой парадигме чёрных дыр не из-за её логичности и непротиворечивости, а просто из-за её общепринятости. Хотя они также не могли объяснить спорные места и разрешить противоречия в её основах, они относили это к некой парадоксальности этой гипотезы, советуя включить воображение и не задавать лишних вопросов.

В отличие от них я стал изучать коллапс звезды, не доверяя воображению и интуиции, а моделируя весь процесс на базе точных решений уравнений Эйнштейна для простейших моделей звёзд. Такие решения хорошо известны специалистам, и они описывают во всех деталях идеальный коллапс, например, звезды из пыли с однородной плотностью, когда слои звезды свободно падают вдоль радиуса и ничто не препятствует сжатию. Включение давления, температуры или вращения только мешает коллапсу и поэтому если чёрной дыры не будет при идеальном коллапсе, то её тем более не будет при более сложных и реалистичных случаях.

Опираясь именно на точно решаемые модели, я, неожиданно для себя, пришёл к строгому доказательству отсутствия чёрных дыр в теории Эйнштейна. После почти года проверок первые результаты опубликовал в 2006 году. Окончательные результаты моделирования всех слоёв звезды опубликовал недавно, около года назад.

Таким образом, мне удалось первым в мире понять и доказать то, что коллапс звёзд в эйнштейновской гравитации оказывается имеет внутренний механизм самоторможения. Этого механизма нет в ньютоновской теории и поэтому модель чёрных дыр, следующая из этой теории, её не учитывала.

– Если Вы правы, то какие изменения ожидаются в науке о звёздах?
Известно, что все звёзды с массой более трёх масс Солнца на конечной стадии их эволюции, когда исчерпаются источники их энергии, охлаждаются и тогда собственная гравитация начинает их неудержимо сжимать. Главной проблемой до сих пор было определение природы и структуры того объекта, во что превратятся звёзды в результате такого гравитационного коллапса.

Теперь стало ясно, что они становятся фрозарами, звёздами с полностью застывшей структурой, которые оказывается только и следуют из теории гравитации Эйнштейна. В этой теории сильная гравитация сжимающейся звезды замедляет все процессы внутри звезды по сравнению с внешним миром. Когда же поверхность приблизится к гравитационному радиусу, все слои звезды полностью застывают, что и останавливает коллапс.

Поэтому все компактные звёзды и сверхмассивные объекты в ядрах галактик, уже открытые астрономами и считавшиеся чёрными дырами, теперь будут считаться фрозарами. Также будут интерпретироваться и те объекты, которые будут открыты в дальнейшем.

– Получается, Вы реабилитировали Эйнштейна, который был против чёрных дыр?
– В каком-то смысле да. Сомнения в справедливости гипотезы чёрных дыр были настолько серьёзными, что против образования чёрных дыр были сам Эйнштейн, создатель современной теории гравитации, и А. Эддингтон, создатель современной теории строения звёзд. Они оба оказались более реалистами, чем последующие поколения учёных, которые увлёкшись математикой, плохо понимали физические аспекты коллапса звёзд.

– Что такое чёрные дыры и почему считается, что их открыто много?
– Последние полвека считалось, что теория гравитации Эйнштейна якобы предсказывает при коллапсе звёзд образование чёрных дыр, в которых, как и в теории Ньютона, всё вещество звезды сжато в одну точку в центре звезды. В этой точке с бесконечной плотностью, называемой сингулярностью, должны были бы нарушится все законы физики.

Гравитационный радиус, граница области, где скорость падения поверхности звезды якобы превысит скорость света, считался горизонтом событий, из которого не может вырваться ничто, даже свет.

Согласно самой этой гипотезе область внутри гравитационного радиуса невозможно наблюдать извне и поэтому, когда говорят, что «открыто» много чёрных дыр, надо ясно понимать, что речь идёт лишь о внешних эффектах. А они очень мало отличаются от эффектов около фрозаров и поэтому прямого доказательства существования чёрных дыр нет.

– Почему Эйнштейн был против чёрных дыр?
– Гипотеза чёрной дыры, ставшая общепринятой по историческим причинам, была основана на ряде спорных и противоречивых утверждений. Теория относительности, подтверждённая всей совокупностью опытов, основана на том, что ничто в природе не может двигаться быстрее скорости света. Поэтому то, что внутри чёрной дыры частицы превзойдут скорость света, Эйнштейн считал недопустимым. Он считал недопустимым также образование сингулярности, где вся огромная звезда сжата в одну точку. Его точку зрения разделяло немало очень известных физиков и астрофизиков.

– В чём он оказался прав и в чём ошиблись новые поколения учёных?
– Эйнштейн, хотя ему и не был ясен конкретный механизм, оказался прав в главном – в его теории, а значит и в природе, нет чёрных дыр, а значит нет и сингулярности внутри них.

То, что для далёких наблюдателей поверхность звезды навечно застынет около гравитационного радиуса, было известно давно и термин «застывшая звезда» был введён именно, в связи с этим. Но все, даже использовавшие этот термин, считали застывание поверхности кажущимся эффектом и оптическим обманом, а о том, что могут застыть и внутренние слои речи не было вообще. Это, потому что все исходили из ошибочной интуитивной картины, будто поверхность звезды «на самом деле» быстро уходит во внутрь гравитационного радиуса и сожмется в центре, а извне этого не видно.

– В чём состоит Ваше открытие? Фрозары заменят чёрные дыры?
– Самым важным и интересным в новой теории оказалось открытие того, что гравитационный коллапс ведёт к образованию объектов принципиально нового типа, до этого не встречавшихся ни в одной области физики. Это – объекты, застывшие из-за собственной сильной гравитации.

Звёзд с полностью застывшей внутренней структурой и поверхностью вне гравитационного радиуса я предложил назвать фрозарами (по-английски frozar, сокращение от frozen star, застывшая звезда).

Их внутреннюю структуру удалось смоделировать и показать в известной точно решаемой модели Оппенгеймера-Снайдера, где ясно видно, что однородная пылевая звезда остаётся практически такой же однородной и после застывания.

– К чему это приводит и каковы перспективы этого открытия?
– Открытие нового гравитационно-застывшего состояния вещества изменит научные представления не только в астрофизике звёзд и галактик, но также и в микромире и в космологии, науке о вселенной в целом.

В обеих этих науках встречаются состояния, в которых гравитация настолько сильна, что эффект застывания начинает играть решающую роль. Застывание локального времени в этих случаях почти полностью изменит ход всех процессов и определит структуру таких объектов, в частности ранней вселенной.

Готовятся к публикации статьи по новым наблюдаемым эффектам вокруг фрозаров, обнаружение которых окончательно узаконит этот новый класс объектов как один из важнейших фрагментов научной картины мира.

– Какую оценку дали Вашей теории другие учёные и какие шаги предпримете для её признания?

– Отношение к теории фрозаров пока сдержанное, так как последствия весьма серьёзные. У специалистов, которые действительно изучили её, пока нет возражений, так как это следствие точных решений теории Эйнштейна.

Например, в январе 2018 года вышла моя статья в международном журнале по астрофизике, где я критиковал одного английского астрофизика, пытавшегося сделать что-то подобное, но путём изменения решений теории Эйнштейна. Позже в переписке он согласился с моей версией коллапса и что изменять точные решение нельзя, так что мы договорились сотрудничать.

Возражают в основном те, кто предпочитает повторяет утверждения прежней гипотезы, даже не вникнув в новую трактовку. Если бы речь шла об открытии самих фрозаров, то особых проблем с признанием в мире, видимо, не было бы.

Ситуация непростая из-за того, что с одной стороны, для этого надо отказаться от гипотезы чёрных дыр, создателями которой были очень известные учёные. Но, с другой стороны, эти учёные стали известными из-за того, что в своё время отвергли мнение по-настоящему великих учёных, основателей современной физики и астрофизики, одним из которых и был Эйнштейн.

До сих пор я занимался сугубо исследовательской работой и не обращал внимания на пропаганду своей теории. Лишь теперь начинаю понемногу рассказывать о ней, но пока без особого энтузиазма. Не моё это дело.

– Расскажите немного о себе. Как Вы увлеклись звёздами?

— На данном этапе, когда специалисты хранят молчание о новой теории, будет правильным акцентировать внимание публики именно на саму теорию и её значимость, а не на её автора и даже на страну, где она возникла.

Скажу только, что я в бывшем ТашГУ больше десяти лет занимался достаточно сложными и громоздкими расчётами по физике элементарных частиц. При переходе к более простым расчётам в астрофизике этот опыт мне очень помог. Привычка постоянно сравнивать результаты расчётов с реальными наблюдениями дисциплинирует и придает то чувство реальности, которое утрачивают ещё в молодости те, кто ограничивает себя чисто математическими аспектами физических проблем, чем как раз и грешат сторонники чёрных дыр.

Что касается звёзд, то почти все настоящие физики увлекались ими на той или иной период их жизни. А я физик, и надеюсь, настоящий.

Podrobno.Uz.