Под занавес 2019 года БФУ им. И. Канта посетил известный российский физик-теоретик, главный научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института метрологической службы, профессор Российского университета дружбы народов, доктор физико-математических наук Кирилл Бронников. В интервью кantiana.ru он рассказал о том, насколько реальны темная материя и темная энергия, какое условие необходимо для существования в космосе «кротовых нор» и почему Общая теория относительности Эйнштейна нуждается в апгрейде.

 — Кирилл Александрович, как известно, Иммануила Канта помимо внутреннего закона в человеке восхищало звездное небо над его головой. Вы изучаете звездное небо не один десяток лет. Удивляет ли вас там еще что-то?

— Всё удивляет! Наши знания о Вселенной совершенно недостаточны. Есть очень много нерешенных задач. Вот, например, так называемая темная энергия. Что это такое? Современные наблюдения говорят нам о том, что Вселенная расширяется с ускорением. То есть, так, как будто какие-то силы расталкивают галактики и скопления галактик вместо того, чтобы их притягивать. И, если мы подставим соответствующие функции в уравнения Общей теории относительности (ОТО), то увидим, что ускорение должно быть вызвано какой-то неизвестной материей, которая обладает положительной плотностью энергии, но вместе с тем — большим отрицательным давлением. Что это такое, никто не знает. Но очевидно, что оно составляет примерно семьдесят процентов общей плотности материи во Вселенной. Одни ученые для того, чтобы объяснить этот феномен, строят модели, которые допускают существование темной энергии, другие пытаются изменить саму теорию относительности так, чтобы такая модифицированная теория действовала на больших, космологических масштабах.

Кроме загадки темной энергии, существует еще загадка темной материи, которая занимает где-то около двадцати пяти процентов общей плотности Вселенной. Это неведомая материя вызывает странную динамику внутри галактик и скоплений галактик: движение звезд и звездных скоплений происходит таким образом, как будто общая масса галактик в несколько раз больше, чем можно заключить, исходя из полной светимости входящих в них объектов. Темную материю невозможно (во всяком случае, пока не удается) увидеть, но она участвует в гравитационном взаимодействии.

Этот эффект был обнаружен еще в тридцатые годы прошлого века, но проблема до сих пор не решена. Здесь опять же существует два подхода. Один предполагает замену ОТО другой теорией — так, чтобы она работала на уровне галактик. Другой подход допускает существование неизвестных тяжелых невидимых частиц, которые и образуют недостающую массу. Пока никому не удалось одержать окончательную победу.

6R1A2574.jpg

— А вы какой позиции придерживаетесь в этом вопросе?

— Мне кажется всё-таки, что на уровне космологии, то есть, на уровне всей Вселенной, должна работать какая-то более общая теория или модифицированная ОТО. Последняя прекрасно объясняет всё, что мы видим вокруг. То есть, на уровне Солнечной системы, на уровне звезд, например, двойных пульсаров, и даже на уровне черных дыр. Но говорить о том, что это самая правильная на свете теория и что ничего лучше придумать невозможно, нельзя. ОТО не объясняет очень многое из того, что происходит во Вселенной.

— Известно, что вы помимо всего прочего пытается решить загадку «кротовых нор». Расскажите об этом, пожалуйста.

— Да, есть такие интересные, но чисто гипотетические объекты — «кротовые норы». Иногда их еще называют червоточинами. Это буквальный перевод с английского, но по-русски он звучит не очень хорошо, с некой отрицательной коннотацией. «Кротовая нора» — это что-то типа туннеля из одной области пространства в какую-то другую область пространства. Может быть, в очень отдаленную область или даже в другую Вселенную. ОТО допускает и даже в некотором роде предсказывает существование таких объектов. Но, по крайней мере, в рамках ОТО для этого необходима, так называемая, экзотическая материя, которая имеет отрицательную плотность энергии. Такие эффекты наблюдались только на квантовом уровне, а в макроскопических масштабах — еще нет.

И здесь опять, как и в случае с темной энергией и с темной материей, существуют различные подходы. В работах многих авторов делаются попытки объяснить возможное происхождение экзотической материи, в других — рассматриваются теории, в которых для существования кротовых нор экзотическая материя не нужна. Оба эти подхода обсуждались и в моих статьях разных лет, а недавно я попытался построить модель, в которой даже в ОТО для существования кротовых нор экзотическая энергия не нужна. Этому было посвящено мое выступление на семинаре в БФУ им. И. Канта.

6R1A2567.jpg

— Существует мнение, что разгадав загадку «кротовых нор», можно будет путешествовать во времени. Что вы об этом думаете?

— С помощью «кротовой норы», действительно, можно легко «нарисовать» машину времени, но это вовсе не означает, что такие путешествия возможны в принципе. Я не допускаю ситуации, когда человек может встретить себя в прошлом и, к примеру, предостеречь от каких-то ошибок. Такое невозможно, это просто противоречит логике.

— Как строится ваше сотрудничество с нашим университетом и какие у вас на этот счет планы?

— Строится оно обычным образом. Кроме взаимного чтения статей, мы переписываемся с калининградскими коллегами по электронной почте, иногда встречаемся на конференциях или просто приезжаем друг к другу. И мы будем продолжать общаться в том же ключе.

Хочу отметить, что у директора Института физико-математических наук и информационных технологий Артема Юрова и сотрудника этого же института Артема Асташёнка есть очень интересные работы по космологии, в которых разработаны весьма любопытно модели. Артем Асташенок, кстати, недавно защитил докторскую диссертацию у нас, в РУДН, где я работаю. И это тоже проявление сотрудничества.

6R1A2590.jpg