V. СИНГУЛЯРНОСТИ И АСИММЕТРИЯ ПО ВРЕМЕНИ
Р. Пенроуз
1. ВВЕДЕНИЕ
Общая теория относительности, представляющая собой в высшей степени стройное описание геометрии мира, приводит к пространственно-временной картине, в которой, по-видимому, неизбежны сингулярности, и этот факт остается для многих источником беспокойства. Сам Эйнштейн боролся против таких кажущихся изъянов своей теории и с немалой изобретательностью наметил ряд возможных выходов из положения (например, «мост» Эйнштейна — Розена [1], попытка построения модели устойчивых, не подверженных коллапсу звездных скоплений [2], идея о возможности несингулярного «схлопывания» Вселенной за счет неоднородностей [3], вплоть до его попыток видоизменить общую теорию относительности таким образом, чтобы получилась свободная от сингулярностей единая теория поля [4, 5]). Тем не менее исследования более позднего времени все настойчивее склоняют нас к тому, чтобы примириться с существованием сингулярностей и принять их как исконное свойство геометрии Вселенной.
Это не означает, что неотъемлемой частью нашего описания физической геометрии должно стать теперь некоторое математически строгое понятие «сингулярности», хотя теоретики много и искусно поработали в этом направлении за последние годы. По-видимому, дело скорее в том, что ограничена область применимости самого понятия геометрии пространства-времени и соответственно физических законов в их нынешнем понимании. Основываясь на теоремах о сингулярностях [6—8], можно даже сказать, что эти законы сами себя ограничивают. Однако мне не кажется, что это повод для пессимизма. Так или иначе, возникла необходимость в каких-то новых законах, и в то же время можно думать, что существование и вероятная структура пространственно-временных сингулярностей содержат ключ к решению одной из самых древних загадок физики — откуда берется стрела времени?
Точка зрения, которую я хочу изложить, возникла вовсе не от какого-то радикального взгляда на вещи. Как бы ни казалась суть моих конечных выводов отличной от того, что по этому предмету обычно говорят, я все же придерживаюсь (или, как мне казалось, придерживаюсь) общепринятого подхода к большинству вопросов.
Мои доводы основаны не на детальных вычислениях, а на некоторых, как мне кажется, «очевидных» фактах, сама очевидность которых способствует тому, что их обычно не принимают во внимание.
Именно Эйнштейн, как никто другой, владел искусством получения глубоких физических результатов на основе «очевидных» фактов. Надеюсь, что меня можно простить за попытку соперничать с Эйнштейном в его столетний юбилей, ибо я уверен, что он сам не очень высоко оценил бы мнимую значительность столь условной годовщины.
