Битва при черной дыре. Мое сражение со Стивеном Хокингом за мир, безопасный для квантовой механики

Чистое АДС-пространство подобно пустой консервной банке, но его можно сделать интереснее, наполнив «супом», то есть материей и энергией. Виттен объяснял, что, закачав в банку достаточное количество массы и энергии, можно создать чёрную дыру. Отсюда возникает вопрос. Согласно Малдасене, должно быть и второе — дуальное — описание, которое не упоминает о том, что содержится внутри банки. Это альтернативное описание формулируется в терминах двумерной квантовой теории поля для частиц, подобных глюонам, которые движутся по этикетке. Наличие чёрной дыры в супе может быть эквивалентно определённой особенности граничной голограммы, но что это за особенность? В граничной теории Виттен доказал, что чёрная дыра в супе эквивалентна обычной горячей жидкости из элементарных частиц — в сущности, просто глюонов.

В момент, когда я увидел статью Виттена, я понял, что Битва при чёрной дыре окончена. Квантовая теория поля — это частный случай квантовой механики, а информация в квантовой механике никогда не уничтожается. Что ещё сделали Малдасена и Виттен, так это доказали, не оставив ни тени сомнения, что информация никогда не должна теряться за горизонтом чёрной дыры. Струнные теоретики могли понять это сразу; релятивистам понадобилось немного больше времени. Но война завершилась.

Хотя Битва при чёрной дыре должна была окончиться ещё в начале 1998 года, Стивен Хокинг уподобился тем несчастным солдатам, которые годами скрывались в джунглях, не зная, что военные действия прекратились. Но на этот раз он стал трагической фигурой. Пятидесятишестилетний, уже прошедший пик своей интеллектуальной формы и почти неспособный общаться, Стивен не улавливал сути дела. Уверен, что это не было связано с ограниченностью его интеллекта. Из тех контактов, которые у меня были с ним после 1998 года, стало ясно, что его разум остаётся исключительно острым. Но его физические возможности настолько ослабли, что он оказался почти полностью замкнут в собственной голове. Не имея возможности записывать уравнения и испытывая колоссальные трудности при общении с коллегами, он должен был столкнуться с тем, что не может проделать те вещи, которые обычно выполняют физики, чтобы разобраться в новой, незнакомой им работе. Поэтому Стивен ещё некоторое время продолжал борьбу.

Вскоре после публикации статьи Виттена в Санта-Барбаре состоялась ещё одна конференция, на этот раз чтобы отметить голографический принцип и открытие Малдасены. Послеобеденным докладчиком был Джефф Харвей (Н из CGHS), однако вместо речи он призвал всех исполнить победную песнь «Малдасена», которая поётся и танцуется на манер «Макарены»[153].

Начав со странных бран подвида BPS[154],
Он шёл вперёд, попал в пространство ADS,
И где он только накопал таких чудес?
Э-э-э, Малдасена!

Супер Янг-Миллс стоит, и N его крутая,
А гравитация на сфере как живая,
Но голография теперь всё уравняет.
Э-э-э, Малдасена!

Черна дыра, загадка зла… Где энтропия? Где?
Теперь D-бран подсчёт ведём и энтропии D.
А если врана горяча, ещё и D-free-E.
Э-э-э, Малдасена!

Виват, Хуан, готова М-теория вполне,
Дыру собрали мы из струн — фурынит КХД,
Глюболов спектр только плох, — нас мучает во сне.
Э-э-э, Малдасена!

23 Ядерная физика? Вы шутите!

Скептики отметят, что всё рассказанное мной о свойствах чёрных дыр — от энтропии, температуры и хокинговского излучения до дополнительности чёрных дыр и голографического принципа — это чистая теория без единого грана подтверждающих её экспериментальных данных. Увы, скептики ещё очень долго могут оставаться правы.

Но тут надо сказать, что совершенно неожиданная взаимосвязь между чёрными дырами, квантовой гравитацией, голографическим принципом, с одной стороны, и экспериментальной ядерной физикой — с другой, может раз и навсегда опровергнуть утверждение о том, что эти теории лежат за рамками возможного научного подтверждения. На первый взгляд ядерная физика кажется совершенно бесперспективным местом для проверки таких идей, как голографический принцип и дополнительность чёрных дыр. Ядерная физика давно не находится на переднем краю исследований. Большинство физиков, и я в их числе, полагали, что эта старая область науки исчерпала свой потенциал и уже не сможет научить нас чему-то новому относительно фундаментальных законов природы. С точки зрения современной физики ядра — это что-то вроде зефира: большие рыхлые шары, по большей части пустые внутри. Что они могут нам сказать о физике планковского масштаба? Совершенно неожиданно оказалось, что довольно много.