Идеи Альберта Эйнштейна в интерпретации Стивена Хокинга
Данная статья относится к Категории: Научные парадигмы
«Постулат Эйнштейна о том, что законы природы должны быть одинаковы для всех свободно движущихся наблюдателей, стал основой теории относительности, получившей такое название потому что значение имеют только относительные движения.
Её красоту и простоту признают многие мыслители, но остаётся и немало тех, кто думает иначе.
Эйнштейн отбросил два абсолюта науки XIX века: абсолютный покой, представленный эфиром, и абсолютное универсальное время, которое измеряют все часы.
Многих людей тревожит эта концепция. Не подразумевается ли, спрашивают они, что всё на свете относительно, так что нет больше абсолютных моральных стандартов? Это беспокойство ощущалось на протяжении всех 1920-х и 1930-х гг. Когда в 1921 г. Эйнштейну присуждали Нобелевскую премию, то ссылались на важную, но (по его масштабам) сравнительно небольшую работу, также выполненную в 1905 г., о теории относительности даже не упомянули, поскольку она считалась слишком спорной. (Я до сих пор два-три раза в неделю получаю письма, в которых мне сообщают, что Эйнштейн был неправ.) Несмотря на это, теория относительности сегодня полностью принята научным сообществом, а её предсказания были проверены в бесчисленном количестве экспериментов.
Очень важным следствием теории относительности стала связь между массой и энергией. Из постулата Эйнштейна о том, что скорость света должна быть одинакова для всех, вытекает невозможность двигаться быстрее, чем свет. Если использовать энергию для ускорения некоего объекта, будь это элементарная частица или космический корабль, его масса станет возрастать, делая дальнейшее ускорение всё более трудным. Разогнать частицу до скорости света будет невозможно, поскольку на это потребуется бесконечное количество энергии. Масса и энергия эквивалентны, что и выражает знаменитая формула Эйнштейна Е = mс^2.
Это, вероятно, единственная физическая формула, которую узнают на улицах.
Одним из её следствий стало понимание того, что если ядро атома урана распадается на два ядра с немного меньшей суммарной массой, то при этом должно выделяться огромное количество энергии.
В 1939 г., когда стала очевидна перспектива новой мировой войны, группа учёных, которые понимали её последствия, убедили Эйнштейна преодолеть пацифистские сомнения и поддержать своим авторитетом обращение к президенту Рузвельту с призывом к Соединенным Штатам начать программу ядерных исследований. […]
Нам также известно, что общая теория относительности Эйнштейна не позволяет Вселенной отразиться, перейдя из фазы сжатия в фазу расширения. Как будет рассказано далее, мы с Роджером Пенроузом смогли показать: из общей теории относительности вытекает, что Вселенная началась с Большого взрыва. Так что теория Эйнштейна действительно предсказывает, что время имеет начало, хотя ему самому эта идея никогда не нравилась.
Ещё менее охотно Эйнштейн признавал предсказание общей теории относительности о том, что для массивных звёзд время должно прекращать своё течение, когда их жизнь заканчивается и они не могут больше генерировать достаточно тепла для сдерживания собственной силы притяжения, которая стремится уменьшить их размеры. Эйнштейн полагал, что такие звёзды должны приходить к равновесному конечному состоянию, но теперь мы знаем, что для звёзд, вдвое превышающих по массе Солнце, подобного конечного состояния не существует. такие звёзды будут сжиматься, пока не станут чёрными дырами - областями пространства-времени настолько искривлёнными, что свет не может выйти из них наружу.
Как показали мы с Пенроузом, из общей теории относительности следует: внутри чёрной дыры время заканчивается, как для самой звезды, так и для несчастного астронавта, которому случится туда упасть. Однако и начало, и конец времени будут точками, в которых уравнения общей теории относительности перестают работать. В частности, теория не может предсказать, что должно образоваться из Большого взрыва. Кое-кто видит в этом проявление божественной свободы, возможность запустить развитие Вселенной любым угодным Богу способом, но другие (включая меня) чувствуют, что в начальный момент Вселенная должна управляться теми же законами, что и в другие времена. Далее описаны некоторые успехи, достигнутые на пути к этой цели, но у нас пока нет полного понимания происхождения Вселенной.
Причина, по которой общая теория относительности перестаёт работать в момент Большого взрыва, состоит в её несовместимости с квантовой теорией, другой великой революционной концепцией XX века.
Первый шаг в сторону квантовой теории был сделан в 1900 г., когда Макс Планк в Берлине открыл, что свечение разогретого докрасна тела удается объяснить, если свет испускается и поглощается только дискретными порциями - квантами.
В одной из своих основополагающих статей, написанных в 1905 г., в период работы в патентном бюро, Эйнштейн показал, что планковская гипотеза квантов позволяет объяснить так называемый фотоэлектрический эффект - способность металлов испускать электроны, когда на них падает свет. На этом основаны современные детекторы света и телекамеры, и именно за эту работу Эйнштейн был награждён Нобелевской премией по физике.
Эйнштейн продолжил работать над квантовой идеей в 1920-х гг., но он был глубоко обеспокоен трудами Вернера Гейзенберга в Копенгагене, Пола Дирака в Кембридже и Эрвина Шрёдингера в Цюрихе, которые разработали новую картину физической реальности, получившую название квантовой механики. Крохотные частицы лишились определённого положения и скорости. Чем точнее мы определим положение частицы, тем менее точно мы сможем измерить её скорость, и наоборот.
Эйнштейн был в ужасе от этой случайности и непредсказуемости в фундаментальных законах и так никогда полностью и не принял квантовой механики. Его чувства нашли выражение в знаменитом изречении: «Бог не играет в кости». Между тем большинство остальных учёных согласились с корректностью новых квантовых законов, которые великолепно согласовывались с наблюдениями и давали объяснения целому ряду прежде необъяснимых явлений. Эти законы лежат в основе современных достижений химии, молекулярной биологии и электроники - технологий, которые преобразили мир за последние полвека.
В декабре 1932 г., поняв, что нацисты вот-вот придут к власти, Эйнштейн покидает Германию и четыре месяца спустя отказывается от немецкого гражданства. Оставшиеся 20 лет своей жизни он провёл в США, в Принстоне, штат Нью-Джерси, где работал в Институте перспективных исследований.
Многие немецкие учёные были евреями по национальности, а нацисты начали кампанию против «еврейской науки», что в числе прочих причин помешало Германии создать атомную бомбу. Эйнштейн и его теория относительности стали основными мишенями этой кампании. Была даже выпущена книга «Сто авторов против Эйнштейна», на что этот последний заметил: «Зачем сто? Если бы я был неправ, хватило бы одного».
После Второй мировой войны он настаивал на том, чтобы союзники учредили всемирное правительство для контроля над ядерным оружием. В 1952 г. ему предложили стать президентом Государства Израиль, но Эйнштейн это предложение отклонил. Однажды он сказал: «Политика существует для мгновения, а уравнения - для вечности».
Уравнения общей теории относительности Эйнштейна - лучшая эпитафия и памятник для него. Они просуществуют столько же, сколько Вселенная.
За последнее столетие мир изменился гораздо сильнее, чем за все предыдущие века. Причиной тому послужили не новые политические или экономические доктрины, а достижения технологии, которые стали возможны благодаря прогрессу фундаментальных наук. И кто может лучше символизировать этот прогресс, чем Альберт Эйнштейн?».
Стивен Хокинг, Мир в ореховой скорлупке, СПб, «Амфора», 2007 г., с. 19-20 и 32-34.
Дополнительные материалы
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ — плейлист из 25-ти видео
Изображения в статье
Сти́вен Уи́льям Хо́кинг — английский физик-теоретик, космолог и астрофизик, писатель, директор по научной работе Центра теоретической космологии Кембриджского университета. Автор ряда научных трудов по физике черных дыр и космологии / Public Domain
Photo by Taton Moïse on Unsplash
Photo by Michael Dziedzic on Unsplash
Photo by Maks Key on Unsplash
Уровни (слои) научной абстракции по Альберту Эйнштейну
Данная статья относится к Категории: Построение научных моделей
«Целью науки является, с одной стороны, возможно более полное познание связи между чувственными восприятиями в их совокупности и, с другой стороны, достижение этой цели путём применения минимума первичных понятий и соотношений (добиваясь, насколько это возможно, логического единства в картине мира, т. е. стремясь к минимуму логических элементов).
Наука занимается совокупностью первичных понятий, т. е. понятий, непосредственно связанных с чувственными восприятиями, и теоремами, устанавливающими связь между ними. На первой стадии своего развития наука не содержит ничего другого. Короче говоря, наше повседневное мышление удовлетворено этим уровнем.
Но такое состояние вещей не может удовлетворять истинно научный интеллект, потому что совокупность понятий и полученных таким образом соотношений лишена логического единства.
Чтобы устранить этот недостаток, изобретают систему с меньшим числом понятий и соотношений, систему, в, которой первичные понятия и соотношения «первого слоя» сохраняются в качестве производных понятий и соотношений. Эта новая, «вторичная система», которая характеризуется большим логическим единством, содержит зато только такие собственные элементарные понятия (понятия второго слоя), которые прямо не связаны с комплексами чувственных ощущений.
Продолжая усилия для достижения логического единства, мы приходим, как следствие вывода понятий и соотношений второго слоя (и косвенно - первого слоя), к третичной системе, ещё более бедной первичными понятиями и соотношениями. Эта история будет продолжаться до тех пор, пока мы не достигнем наибольшего мыслимого единства и наименьшего числа понятий в логической основе, которое ещё совместимо с наблюдениями наших чувств.
Мы не знаем, приведёт это стремление или нет к определённой системе. Если поинтересуются нашим мнением, то мы склонны ответить отрицательно. Однако, преодолевая эти трудности, мы никогда не оставим надежду, что эта величайшая из всех цель действительно может быть достигнута с очень высоким приближением.
Сторонник абстрактного метода или индукции может назвать наши слои «степенями абстракции», но я не считаю правильным скрывать логическую независимость понятия от чувственного восприятия. Отношение между ними аналогично не отношению бульона к говядине, а скорее - отношению гардеробного номера к пальто.
Впрочем, слои не разделены чётко. Также не совсем ясно, какие понятия относятся к первичному слою. Надо сказать, что мы имеем дело со свободно образованными понятиями, которые с достаточной для практического использования достоверностью интуитивно связаны с чувственными восприятиями так, что для каждого конкретного опыта не возникает сомнений в справедливости высказанных утверждений. Существенное состоит в стремлении представить в близкой связи с опытом множество понятий и теорем как теоремы, выведенные логически из возможно более узкого круга свободно выбираемых фундаментальных понятий и соотношений (аксиом). Но свобода выбора здесь - всё-таки особого рода. Она непохожа на свободу пишущего роман, а скорее похожа на свободу человека, обязанного решать хорошо составленный кроссворд. Он, собственно говоря, может предложить любое слово в качестве решения, но только одно слово действительно решает кроссворд во всех его частях. То, что природа - в том виде, в котором она воспринимается нашими пятью чувствами, - принимает характер красивой загадки, является делом убеждения. Успехи, достигнутые наукой до сих пор, дают, правда, определённую поддержку этому убеждению.
Множественность слоев, о которых говорилось выше, соответствует разным стадиям прогресса, являющегося результатом борьбы за единство в ходе развития науки. Но по отношению к конечной цели промежуточные слои имеют лишь временный характер. В конечном счёте, они должны исчезнуть, как не имеющие прямого отношения к делу. Однако мы должны заниматься современной наукой, где эти слои отражают отдельные, частично проблематичные успехи, которые, с одной стороны, подтверждают друг друга, но, с другой - угрожают друг другу, ибо современная система понятий содержит глубоко укоренившиеся противоречия, с которыми мы позже встретимся».
Альберт Эйнштейн, Физика и реальность / Собрание научных трудов в 4-х томах, Том 4, 1967 г., «Наука», с. 203-204.
Дополнительные материалы
Принцип «Экономии науки / мышления» по Эрнсту Маху
Изображения в статье
Альберт Эйнштейн — один из основателей современной теоретической физики, общественный деятель-гуманист. Автор более 300 научных работ по физике, а также около 150 книг и статей в области истории и философии науки, публицистики / Public Domain
Image by Steve Buissinne from Pixabay
Что надо успеть за выходные
Выспаться, провести генеральную уборку, посмотреть все новые сериалы и позаниматься спортом. Потом расстроиться, что время прошло зря. Есть альтернатива: сесть за руль и махнуть в путешествие. Как минимум, его вы всегда будете вспоминать с улыбкой. Собрали несколько нестандартных маршрутов.
Времени не существует?
В древности люди измеряли время, наблюдая за природными циклами, и создавали календари на основе смены дня и ночи и чередования времён года. Благодаря более точным приборам, таким как солнечные и механические часы, измерять время стало ещё удобнее. Но что мы измеряем на самом деле?
Существует ли время? Первый ответ, который приходит на ум - конечно же да. Но благодаря Эйнштейну наше представление о времени усложнилось.
Теория относительности Эйнштейна показывает, что время меняется в зависимости от различных условий. Например, при движении со скоростью, близкой к скорости света, или при вращении вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Эйнштейн преодолел изменчивость времени, соединив его с пространством в понятии пространства-времени, которое также может искривляться, но эти изменения предсказуемы.
Согласно теории Эйнштейна время является одним из неотъемлемых свойств текстуры Вселенной. Но остаётся важный вопрос: почему в пространстве мы можем передвигаться в любом направлении, но время всегда движется в одном? Прошлое всегда позади нас. Это называется осью времени.
Если в стакане с водой растворить каплю пищевого красителя, то капля равномерно заполнит собой стакан. В физике это называется второй закон термодинамики. Он гласит, что со временем системы стремятся к неупорядоченности, или энтропии. Это свойство и определяет направление оси времени.
Если время является фундаментальным свойством, получается, что оно должно быть включено в фундаментальные уравнения, описывающие Вселенную.
Сейчас у нас есть два основных набора уравнений, описывающих физику. Поведение гигантских небесных тел описывается в рамках общей теории относительности, а крошечные элементарные частицы в рамках квантовой физики.
Последние 50 лет физики пытаются объединить эти две теории в единую “теорию всего”. В одной из теорий, названной уравнение Уилера — ДеВитта, время вообще отсутствует.
Может быть время это просто иллюзия, которая возникает из-за ограниченной природы познания Вселенной?
А что если время это не фундаментальное свойство, а оно существует в эмерджентном состоянии? Сейчас объясню.
Эмерджентные свойства не существуют для отдельных элементов системы, они проявляются в системе целиком. То есть молекулам воды не свойственно течение, но в реке течение есть.
Вспомните киноленту. Это серия статичных изображений, которые кажутся движущимися благодаря их чередованию. Если быстро пролистать кадры, наш мозг начинает воспринимать течение времени из последовательности статичных изображений. Отдельные кадры не содержат течения времени и не меняются, это свойство появляется только когда кадры объединяются в последовательность. Так создается иллюзия.
Что если физические законы времени также представляют собой подобную иллюзию?
Пока у науки нет ответов на эти вопросы. Ну, то есть в данный момент.
А как вам кажется? Существует ли время? Напишите в комментариях.
Альберт Эйнштейн: Мотивы научного исследования (речь)
Данная статья относится к Категории: Публицистика
Этот текст - поздравительная речь Альберта Эйнштейна на 60-летие физика Макса Планка. (Речь также печаталась как статья под заголовком: «Принципы научного исследования»).
«Храм науки - строение многосложное. Различны пребывающие в нём люди и приведшие их туда духовные силы. Некоторые занимаются наукой с гордым чувством своего интеллектуального превосходства; для них наука является тем подходящим спортом, который должен им дать полноту жизни и удовлетворение честолюбия. Можно найти в храме и других: плоды своих мыслей они приносят здесь в жертву только в утилитарных целях. Если бы посланный Богом ангел пришёл в храм и изгнал из него тех, кто принадлежит к этим двум категориям, то храм катастрофически опустел бы.
Всё-таки кое-кто из людей как прошлого, так и нашего времени в нём бы остался. К числу этих людей принадлежит и наш Планк, и поэтому мы его любим.
Я хорошо знаю, что мы только что с лёгким сердцем изгнали многих людей, построивших значительную, возможно, даже наибольшую, часть науки; по отношению ко многим принятое решение было бы для нашего ангела горьким. Но одно кажется мне несомненным: если бы существовали только люди, подобные изгнанным, храм не поднялся бы, как не мог бы вырасти лес из одних лишь вьющихся растений. Этих людей удовлетворяет, собственно говоря, любая арена человеческой деятельности: станут ли они инженерами, офицерами, коммерсантами или учёными - это зависит от внешних обстоятельств.
Но обратим вновь свой взгляд на тех, кто удостоился милости ангела. Большинство из них - люди странные, замкнутые, уединённые; несмотря на эти общие черты они в действительности сильнее разнятся друг от друга, чем изгнанные. Что привело их в храм? Нелегко на это ответить, и ответ, безусловно, не будет одинаковым для всех. Как и Шопенгауэр, я прежде всего думаю, что одно из наиболее сильных побуждений, ведущих к искусству и науке, - это желание уйти от будничной жизни с её мучительной жестокостью и безутешной пустотой, уйти от извечно меняющихся собственных прихотей. Эта причина толкает людей с тонкими душевными струнами от личных переживаний в мир объективного видения и понимания. Эту причину можно сравнить с тоской, неотразимо влекущей горожанина из шумной и мутной окружающей среды к тихим высокогорным ландшафтам, где взгляд далеко проникает сквозь неподвижный чистый воздух и наслаждается спокойными очертаниями, которые кажутся предназначенными для вечности.
Но к этой негативной причине добавляется и позитивная. Человек стремится каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира для того, чтобы оторваться от мира ощущений, чтобы в известной степени попытаться заменить этот мир созданной таким образом картиной. Этим занимаются художник, поэт, теоретизирующий философ и естествоиспытатель, каждый по-своему. На эту картину и её оформление человек переносит центр тяжести своей духовной жизни, чтобы в ней обрести покой и уверенность, которые он не может найти в слишком тесном головокружительном круговороте собственной жизни.
Какое место занимает картина мира физиков-теоретиков среди всех возможных таких картин? Благодаря использованию языка математики эта картина удовлетворяет наиболее высоким требованиям в отношении строгости и точности выражения взаимозависимостей. Но зато физик вынужден сильнее ограничивать свой предмет, довольствуясь изображением наиболее простых, доступных нашему опыту явлений, тогда как все сложные явления не могут быть воссозданы человеческим умом с той точностью и последовательностью, которые необходимы физику-теоретику. Высшая аккуратность, ясность и уверенность - за счёт полноты. Но какую прелесть может иметь охват такого небольшого среза природы, если наиболее тонкое и сложное малодушно и боязливо оставляется в стороне? Заслуживает ли результат столь скромного занятия гордого названия «картины мира»?
Я думаю - да, ибо общие положения, лежащие в основе мысленных построений теоретической физики, претендуют быть действительными для всех происходящих в природе событий. Путём чисто логической дедукции из них можно было бы вывести картину, т. е. теорию всех явлений природы, включая жизнь, если этот процесс дедукции не выходил бы далеко за пределы творческой возможности человеческого мышления. Следовательно, отказ от полноты физической картины мира не является принципиальным.
Отсюда вытекает, что высшим долгом физиков является поиск тех общих элементарных законов, из которых путём чистой дедукции можно получить картину мира.
К этим законам ведет не логический путь, а только основанная на проникновении в суть опыта интуиция. При такой неопределённости методики можно думать, что существует произвольное число равноценных систем теоретической физики; в принципе это мнение безусловно верно. Но история показала, что из всех мыслимых построений в данный момент только одно оказывается преобладающим. Никто из тех, кто действительно углублялся в предмет, не станет отрицать, что теоретическая система практически однозначно определяется миром наблюдений, хотя никакой логический путь не ведёт от наблюдений к основным принципам теории. В этом суть того, что Лейбниц удачно назвал «предустановленной гармонией». Именно в недостаточном учёте этого обстоятельства серьезно упрекают физики некоторых из тех, кто занимается теорией познания. Мне кажется, что в этом корень и прошедшей несколько лет назад полемики между Махом и Планком.
Горячее желание увидеть эту предустановленную гармонию является источником настойчивости и неистощимого терпения, с которыми, как мы знаем, отдался Планк общим проблемам науки, не позволяя себе отклоняться ради более благодарных и легче достижимых целей. Я часто слышал, что коллеги приписывали такое поведение необычайной силе воли и дисциплине, но мне представляется, что они не правы. Душевное состояние, способствующее такому труду, подобно религиозности или влюблённости: ежедневное старание проистекает не из какого-то намерения или программы, а из непосредственной потребности.
Он здесь вместе с нами, наш дорогой Планк; он внутренне посмеивается над этим моим ребяческим манипулированием фонарём Диогена. Наша симпатия к нему не нуждается в банальном обосновании. Пусть любовь к науке продолжает украшать ему жизнь и приведёт его к разрешению им самим поставленной и значительно продвинутой важнейшей физической проблемы нашего времени. Пусть ему удастся объединить квантовую механику, электродинамику и механику в логически стройную систему».
Альберт Эйнштейн, Мотивы научного исследования / Собрание научных трудов в 4-х томах, Том 4, 1967 г., «Наука», с. 39-41.
Изображения в статье
Альберт Эйнштейн в своем кабинете в Берлинском университете / Public Domain
Международный Комитет по интеллектуальному сотрудничеству (Лига наций), CC BY-SA 4.0
Альберт Эйнштейн во время лекции в Вене в 1921 году, Public Domain
Макс Планк в своём рабочем кабинете, Общественное достояние
Очень важный вопрос, который не дает мне спать! [2]
Небольшая подводка
И так, все мы знаем (или не все), что время субъективно... Находясь в неподвижном состоянии (хотя объективно я всегда в движении) я ощущаю время по другому, нежели человек, который очень быстро движется (если его скорость близка к скорости света, то для него, субъективно, мир замедлится). Как раз пользуясь именно этой логикой у меня появился вопрос.
И так, мысленный эксперимент...
Представьте, что есть супер-быстрая рокета, который может развить скорость до 280 км/с за короткое кол-во времени (близкую к скорости света) и есть обычные часы.
Мы сверяем часы с нашими, помещаем в ракету и запускаем их в бесконечное плаванье по просторам вечной пыли... И вот сам вопрос:
Через 5 лет (или больше/меньше) часы находящиеся в ракете будут показывать другое время? Будет ли время, которое они показывают, отличаться от времени на моих часах (сверяемых)?
Теория относительности vs квантовая физика. Конфликт между теориями и чёрная дыра.
Взгляни на снимок чёрной дыры – первый в истории. Не так давно новость о кадре прогремела на весь мир. Но зачем нужно это изображение? Что с ним делать? И причём здесь общая теория относительности?
Очередное подтверждение общей теории относительности Эйнштейна.
Именно в этом и заключается результат двухгодичной работы учёных. Теория вполне могла быть опровергнута, а это значило бы, что известную нам физику нужно полностью пересматривать. Но опровержения не произошло.
Вот только общей теории всего так и не существует. С одной стороны, есть мир квантовой механики. В нём существуют фундаментальные частицы и три вида взаимодействия: электромагнитное, сильное и слабое. А с другой – ОТО, та самая общая теория относительности.
Она описывает четвёртое фундаментальное взаимодействие – гравитацию. Чёрные дыры, расширение Вселенной и даже путешествия во времени – это всё относится к ней. Объединить ОТО и квантовую механику до сих пор не удалось.
Как же проверяли ОТО и в чем заключалась работа?
На больших объектах типа нейтронных звёзд и чёрных дыр не действуют законы квантовой механики. Там работает общая теория относительности, которую Эйнштейн разработал ещё в прошлом веке. Но только в теории. Какое-то время даже сам Эйнштейн не верил в существование чёрных дыр.
В квантовых взаимодействиях используются частицы-переносчики, например, электромагнитные силы используют фотоны, сильное взаимодействие – глюоны, слабое – w и z бозоны. А вот гравитация в этом смысле особенна. Более того, если электричество взаимодействует только с заряженными частицами, то гравитация, похоже, взаимодействует со всем.
Все виды масс и энергий поддаются влиянию гравитации и создают гравитационные поля. Это и проверяли, и сопоставляли с расчётами учёные. Если это так, то по горизонту событий, его форме можно понять действует ли теория гравитации на практике. Учёные сначала создали математические модели. А затем они сопоставили модель с полученным изображением. И теория относительности всё также работает.
В чём противоречие между ОТО и квантовой механикой?
Гравитация не только не имеет в своём распоряжении частицы, которая переносила бы её. У гравитации нет отрицательных масс, которые способны были бы нейтрализовать положительные.
Есть ещё одна проблема – мир гравитации должен быть детерминирован, то есть конкретно определён. А в квантовой теории этого не происходит. Конечно, можно создать квантовую теорию гравитации с гравитоном – гипотетической частицей, переносящей гравитацию. Но попытки представить гравитон рушат всё и вот почему.
Представим эксперимент, который проводится на очень малых масштабах. В нём мы будем наблюдать большое количество виртуальных гравитонов между частицами. На малых масштабах энергии становятся все больше и больше. (Например, ядро атома разрушить гораздо сложнее, чем оторвать от него электрон).
На очень малых расстояниях «рой» гравитонов с огромной энергией должен создавать невероятную плотность энергии. Но вот тут и начинаются проблемы. Гравитация в теории должна взаимодействовать со всеми формами энергии. Так как мы генерируем бесконечно большое количество высокозаряженных частиц, они должны создавать сильнейшее гравитационное поле. Но если провести расчёты – это закончится веером бесконечностей, лезущих просто отовсюду.
Так что сопоставление квантовой теории и теории гравитации – всё ещё огромная нерешённая задача. Тем не менее, фото чёрной дыры – это определённо огромнейший прогресс в изучении Вселенной.