Кип Торн - Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна
Тьюкольски, Саул А. (р. 1947) — американский физик-теоретик, уроженец Южной Африки, ученик Торна. Предложил метод анализа возмущений вращающихся черных дыр и совместно с Прессом показал в рамках этого метода, что черные дыры устойчивы по отношению к малым возмущениям (главы 7 и 12); совместно с Шапиро показал, что законы физики не запрещают, в принципе, образование «голых» сингулярностей в нашей Вселенной (глава 13).
Уилер, Джон Арчибальд (р. 1911) — американский физик-теоретик, руководитель американских исследований по черным дырам и другим аспектам общей теории относительности (глава 7). Вместе с Гаррисоном и Вакано нашел уравнение состояния для холодной материи и составил каталог холодных «мертвых» звезд, послуживший аргументом в пользу образования черных дыр из массивных звезд (глава 5); совместно с Нильсом Бором разрабатывал теорию деления атомного ядра (глава 6); возглавлял группу по разработке первых американских водородных бомб (глава 6); в споре с
Оппенгеймером первоначально отрицал существование черных дыр, но затем сменил свою точку зрения и стал их защитником (глава 6); считается автором выражений «черная дыра» и «у черной дыры нет волос» (глава 7); доказывал, что «результат конечной стадии» звезды, взрывающейся под действием ее собственного гравитационного поля, является ключевым моментом для объединения общей теории относительности и квантовой механики; благодаря его работам были созданы предпосылки для открытия Хокингом испарения черных дыр (главы 6 и 13); заложил основы для создания законов квантовой гравитации и, самое главное, ввел понятие «квантовой пены», которая предположительно входит в состав сингулярности (глава 13); ввел константы «длина Планка—Уилера» и «площадь Планка-Уилера» (главы 12—14).
Уолд, Роберт М. (р. 1947) — американский физик-теоретик, ученик Уилера. Предложил дальнейшую разработку метода Тьюкольски, посвященного анализу возмущений черной дыры и вытекающим следствиям (глава 7); совместно с другими учеными рассматривал картину поведения электрических полей вне черной дыры — картину, которая легла в основу мембранной концепции (глава 11); внес вклад в теорию испарения черных дыр и рассмотрел ее значение для происхождения энтропии у черной дыры (глава 12); совместно с Герохом привел первые аргументы в пользу разрушения машины времени в самый момент ее возникновения (глава 14).
Хартл, Джеймс Б. (р. 1939) — ученик Уилера. Совместно с Бекенштейном показал, что по внешним проявлениям черной дыры невозможно определить, из каких частиц она состоит (глава 7); совместно с Хокингом открыл законы эволюции горизонта событий черной дыры (глава 12) и продолжает искать законы квантовой гравитации (глава 13).
Хокинг, Стивен У. (р. 1942) — британский физик-теоретик, ученик Сиамы. Привел основное доказательство того, что у черной дыры нет «волос» (глава 7); совместно с Бардином и Картером открыл четыре закона механики черных дыр (законы эволюции черных дыр) (глава 12); доказал, что без учета законов квантовой механики поверхностная площадь черной дыры возрастает, а испарение и сжатие черной дыры возможно только в рамках квантовой механики (глава 12); показал, что крошечные черные дыры могли образоваться при Большом взрыве; совместно с Пейджем рассчитал наблюдательные пределы для этих первичных черных дыр на основе того, что астрономы не видят гамма-излучения в процессе их испарения (глава 12); разработал глобальные (топологические) методы анализа черных дыр (глава 13); совместно с Пенроузом доказал, что Большой взрыв содержал сингулярность (глава 13); сформулировал гипотезу о «защите хронологии», которая должна действовать в присутствии флуктуаций вакуума, разрушающих любую машину времени в момент ее возникновения (глава 14); держал пари с Кипом Торном относительно того, является ли Лебедь Х-1 черной дырой (глава 8) и может ли в нашей Вселенной образоваться «голая сингулярность» (глава 13).
Цвикки, Фриц (1898—1974) — американский физик-теоретик, уроженец Швейцарии, астрофизик и астроном-оптик. Совместно с Бааде занимался исследованиями Сверхновых звезд и высказал предположение, что в результате взрыва Сверхновой нормальная звезда превращается в нейтронную звезду (глава 5).
Чандрасекар, Субраманьян (р. 1910) — американский астрофизик, индиец по происхождению, лауреат Нобелевской премии. Вывел предел массы белых карликов и отстаивал точность своего предсказания в споре с Эддингтоном (глава 4); участвовал в разработке теории малых возмущений черных дыр (глава 7).
Шварцшильд, Карл (1876—1916) — немецкий астрофизик. Предложил решение для уравнения поля Эйнштейна, описывающее геометрию пространства-времени вблизи обычной невращающейся звезды, как статичной, так и в процессе взрыва, а также вблизи невращающейся черной дыры (глава 3); нашел решение уравнения Эйнштейна для центральной части звезды с постоянной плотностью, на основании которого Эйнштейн отрицал существование черных дыр (глава 3).
Эддингтон, Артур Стэнли (1882—1944) — британский астрофизик, сторонник общей теории относительности Эйнштейна с самых первых дней ее появления (глава 3), противник концепции черных дыр и предела массы белых карликов Чандрасекара (главы 3 и 4).
Эйнштейн, Альберт (1879—1955) — родившийся в Германии швейцарско-американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии. Сформулировал законы специальной (глава 1) и общей теории относительности (глава 2); показал, что свет одновременно является частицей и волной (глава 4); не признавал черные дыры (глава 3).
ХРОНОЛОГИЯ
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]
