EN

«Черные дыры» — это следствие черного провала в знаниях математики


В общей теории относительности утверждается, что уравнения ОТО содержат решения, отвечающие «черным дырам». Это некие сферически-симметричные материальные объекты, сосредоточенные в области, из которой наружу никакие сигналы выйти не могут. Они проявляют себя лишь в гравитационном взаимодействии с другими телами. Их внутренняя структура оказывается недоступной для изучения. Т.е. «черные дыры» — непознаваемые объекты!
Эта непознаваемость уже сама по себе должна была бы вызвать подозрение, так как объект создавался природой по законам причинно-связанных процессов. Должна была бы возникнуть потребность более внимательно проанализировать ход рассуждений, приведших к шварцшильдовскому решению для метрических коэффициентов в галилеевых координатах, содержащему «черные дыры».
Так в чем же там дело? А дело в следующем. При получении решения Шварцшильда в галилеевых координатах в качестве внешнего решения некоего кусочно-непрерывного линейного дифференциального уравнения второго порядка бралось не общее решение с двумя константами интегрирования, а частное решение с одной константой, определяемой граничным условием на бесконечности (вопрос о сшивании с внутренним решением не поднимался). В результате получались значения метрических коэффициентов риманова пространства, допускающие существование «черных дыр».
Такая процедура вычислений противоречит правилам решения кусочно-непрерывных (с разрывом на границе тела) линейных дифференциальных уравнений второго порядка. В соответствии с математическими требованиями решение подобных уравнений ищется во внутренней и во внешней областях тела. Внутреннее и внешнее решения должны содержать по две константы интегрирования. Эти константы определяются из четырех граничных условий: одного в нуле, одного на бесконечности, и двух условий сшивания функций и их производных первого порядка на границе тела. Игнорирование в общем решении хотя бы одного из частных решений делает задачу математически переопределенной (на три коэффициента налагается четыре условия), т.е. не имеющей решений. Если процедуру поиска внешнего решения осуществить в соответствии с математическими законами, а не брать, как делалось обычно в ОТО, частное решение, то дальнейший математический анализ приведет, как показывают расчеты (см. препринт Физического факультета №2/2011), к неравенствам для метрических коэффициентов, запрещающим реализацию «черных дыр». Таким образом, можно сказать, что «черные дыры» являются следствием черного провала в знаниях математики.
Этот вывод мог бы состояться гораздо раньше, если бы не убеждение в своей непогрешимости лиц, от которых зависит принятие решений о публикациях: «точка зрения, не совпадающая с моей, не может быть правильной, а потому и не подлежит публикации». Почти по А.С. Пушкину: «Мы почитаем всех нулями, А единицами — себя» (из «Евг. Онегина»). А меду тем несогласие с существованием «черных дыр» и шварцшильдовских сингулярностей выражали великие математики и физики. Д. Гильберт, формулируя принцип причинности, пришел к соотношениям для метрических коэффициентов риманова пространства, запрещающим физическую реализацию объектов типа «черная дыра». Выводы его остались сторонниками ОТО «не замеченными». Нобелевские лауреаты С. Вейнберг и А.Эйнштейн говорили о сингулярностях Шварцшильда следующее. С. Вейнберг: «…кажущаяся сингулярность Шварцшильда может быть только свойством системы координат…». А. Эйнштейн: «Основным результатом проведенного исследования является четкое понимание того, что в реальном мире отсутствуют шварцшильдовские сингулярности… Шварцшильдовская сингулярность отсутствует, так как вещество нельзя концентрировать произвольным образом; в противном случае частицы, образующие скопления, достигнут скорости света». И эти утверждения остались ушедшими в забвение.
Итак, если «черные дыры» не существуют, то спрашивается, как же объяснить те многие наблюдаемые явления, которые трактовались ранее как результат проявления «черных дыр». Совершенно очевидно, что возникает уникальная возможность поиска новых теоретических моделей, возможность выйти из застоя. Скорее всего место «черных дыр» займут компактные темные звезды со специфической внутренней структурой. Явные подсказки можно отыскать опять-таки у С. Вейнберга и А. Эйнштейна. С. Вейнберг пишет: «…слишком большой упор на геометрию может только затемнить глубокую связь, существующую между гравитацией и остальной физикой». Он считает, что по существу «…риманова геометрия используется только как математический аппарат…, а не как фундаментальная основа теории гравитации». А еще ранее А.Эйнштейн писал: «…тензор гравитационного поля является источником поля наравне с тензором материальных систем. Исключительное положение энергии гравитационного поля по сравнению со всеми другими видами энергии привело бы к недопустимым последствиям». В ОТО эти идеи были игнорированы. Они были учтены мной при построении теоретической модели компактной темной звезды со специфической внутренней структурой, позволяющей объяснить имеющиеся данные астрономических наблюдений (см. препринт физ. ф-та №8/2010, где даны ссылки и на другие работы). Определяющую роль в этой модели сыграла идея А. Эйнштейна о материальности гравитационного поля и идея С. Вейнберга о нефундаментальности римановой геометрии.
Возможно ли признание в ближайшие годы факта нереализуемости «черных дыр». Думаю — нет! Для этого требуется очень большое мужество и настоящая научная порядочность. Скорее всего окажется прав М. Планк, сказавший, что «Новая теория утверждается не путем переубеждения приверженцев старой теории, а путем их постепенного вымирания». Поэтому я обращаюсь к молодым коллегам (настоящим и будущим) с призывом: не поддавайтесь широко рекламируемым, но далеко не всегда всесторонне проверенным и перепроверенным утверждениям, фактам и мнениям (Плиний младший говорил: «мнения ведь подсчитываются, а не взвешиваются»). Имейте свое собственное мнение и умейте отстаивать его научными аргументами, не склоняясь к сентенциям вроде той, что приведена выше перед цитатой из А.С. Пушкина. Помните, что «научная истина не устанавливается голосованием» (так кратко можно выразить мысль, высказанную в письме Э. Шредингера к М. Борну). Приверженцам же «черных дыр» полезно было бы взглянуть из своих «кротовых нор» мистического мира на реальный сказочный мир Ершова «Конек-Горбунок».

Профессор Ю.М.ЛОСКУТОВ

Назад