Что придает мне уверенности в том, что я говорю?

Источники и сокращения

Все источники, цитируемые в этих примечаниях, перечислены в библиографии. В примечаниях использованы следующие сокращения:

ЕСР-1, ЕСР-2 — The Collected Papers of Albert Einstein , Volume 1, Volume 2, в библиографии указаны как ЕСР-1, ЕСР-2. [147]Русский перевод цитируемых работ самого А. Эйнштейна, см. его Собрание научных трудов, т. 1–4 — М.: Наука, 1965–1967. [Прим, ред.]

ИНТ — Интервью, взятые автором, перечисленные в начале библиографии.

МТУ — Мизнер, Торн и Уилер (Misner, Thorne and Wheeler, 1973). [148]Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.]

Пролог

Страница

15 [Из всех порождений… большие трудности.] Этот параграф адаптирован из статьи (Thorne, 1974).

18 [Из периода обращения… («10 солнечных масс»).] Формула Ньютона: M h =C 0 3 /(2πGP 0 2 ), где Mh —масса дыры (или любого другого притягивающего тела), а С0 и Р 0 — окружность и период любой круговой орбиты вокруг дыры, π = 3,14159…, a G — гравитационная постоянная Ньютона = 1,327х 1011 км3/с2 на солнечную массу. См. примечание далее по тексту на с. 21. Подставляя в эту формулу период обращения звездолета Р 0 = 5 минут 46 секунд и окружность орбиты С0 = 106 километров, получаем, что Mh =10 солнечных масс. (Одна солнечная масса равна 1,989 х 1030 кг.)

20-21 [Что касается размеров… тем больше ее горизонт.] Формула для окружности горизонта имеет вид Ch = 4πGM h /c [148]Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.]
= 18,5 км х (М/М0), где Mh — масса дыры, G — гравитационная постоянна Ньютона (см. выше), с = 2,998 х 105 км/с — скорость света и М0 = 1,989 х 1030 кг — масса Солнца. См., например, главы 31 и 32 МТУ.

27 [Именно из-за этих приливов… приливной силой.] Приливная сила, выраженная как разность ускорений между вашей головой и вашими ногами (или между любыми другими объектами), определяется как Δa = 16π [148]Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.]
G(Mh/C)L, где G — ньютоновская гравитационная постоянная (см. выше), M h — масса черной дыры, С — окружность, на которой вы находитесь, и L — расстояние между головой и ногами. Заметьте, что ускорение гравитации на Земле равно 9,81 м/с2. См., например, с. 29 МТУ.

29 [ЗАРЯ напоминает, что согласно предсказаниям общей теории относительности… становятся слабее.] Приведенная в предыдущем примечании формула дает для приливной силы Δа ~ Mh/C3. Когда окружность близка к горизонту, С ~ М ъ (примечание к с. 21), поэтому Δа ~ 1 !М h 2

30 [Весь путь — расстояние в 30100 световых лет… займет всего 20 лет.] Время звездолета Tship, время на Земле Т Е и дальность полета D связаны соотношениями Т Е = (2c/g)sinh(gT ship /2c) и D = (2c2/g)[cosh(gTship/2c)-1], где g — ускорение корабля (для «земной гравитации» 9,81 м/с2), с — скорость света, a cosh и sinh — гиперболические косинус и синус. См., например, главу 6 МТУ. Для полетов длительностью много большей одного года эти формулы дают приблизительно T E = D/c и Tship = (2c/g)ln(gD/c2), где ln — натуральный логарифм.

31-32 [Чтобы оставаться на круговой орбите… швырнула вас к центру.] Математическое исследование круговых (и иных) орбит вокруг невращающейся черной дыры см., например, в главе 25 МТУ, особенно Врезку 25.6.

33 [Расчеты показали… на окружности в 1,0001 горизонта.] Ускорение, которое вы почувствуете, зависнув на окружности С над черной дырой с массой М h и окружностью Ch, будет а = 4π 2 G(M h /C 2 )/(l — Ch/C)1/2, где G — гравитационная постоянная Ньютона. Если вы находитесь очень близко к горизонту, то С ≈ Ch ~ Mh, и значит, а ~ 1/ М ь .

33 [При использовании обычного ускорения в lg… по часам звездолета.] См. примечание к с. 30 выше.

36 [Пятно уменьшилось… видим на Земле.] Если зависнуть на окружности С чуть выше горизонта радиусом Ch, то свет из внешней Вселенной можно будет увидеть сосредоточенным в ярком диске с угловым диаметром а «З√З√l — C h /C рад ≈ 300√1 — C h /C град. См., например, Врезку 25.7 МТУ.

36-38 [Также необычно то, что цвета… длиной волны 5 х 10 -7 метра.] Если зависнуть на окружности С чуть выше горизонта Ch, то длина волны света λ из внешней Вселенной будет иметь синеволновое смещение (эффект, обратный красному гравитационному сдвигу) к λпрнято /λизлучеио = √1 — C h /C . См., например, с. 657 МТУ.

42 [Подставив эти числа… через 7 дней.] Когда две черные дыры массой М h каждая обращаются вокруг друг друга на расстоянии D, они имеют период обращения 2π√D 3 /2GM h , а сила отдачи испускаемых ими гравитационных волн заставит их сблизиться по спирали и слиться через время (5/512) х (c5/G3)(D)4/Mh3), где, как и выше, G — гравитационная постоянная Ньютона, а с — скорость света. См., например, уравнение (36.17b) в МТУ.

46 [Кольцо имеет длину окружности в 5 миллионов километров… искривления пространства-времени.] Человек, находящийся на собранном из балок кольце, на расстоянии L от внутренней поверхности почувствует ускорение а = (24π3GMh/C3)L, направленное к центральному слою, на одну треть вызванное центробежными силами вращающегося кольца и на две трети приливными силами черной дыры. G — гравитационная постоянная Ньютона, Mh — масса дыры и С — окружность центрального слоя кольца. Для сравнения гравитационное ускорение на поверхности Земли равно 9,81 м/с2. См. примечание к с. 27 выше.

48-49 [Законы квантовой гравитации… для путешествия во времени.] 1,62 х 10-33 см = √C/hc3 — длина Планка-Уилера, где G — гравитационная постоянная Ньютона, с — скорость света и h — постоянная Планка (1,055 х 10-34 кг-м2/с2). См. главу 14.

51 [Другим фактом… с развевающимися знаменами.] См., например, (Will, 1986).

Глава 1

Общее замечание к главе 1. Большая часть информации о жизни Эйнштейна основана на общеизвестных биографических изданиях: (Pais, 1982; Hoffman, 1972; Clark, 1971; Einstein, 1949;

Frank, 1947). Я не привожу отдельно ссылки на цитаты и факты, взятые из этих источников. Сейчас становятся доступными новые исторические материалы: опубликованы избранные статьи Эйнштейна, ЕСР-1, ЕСР-2, (Einstein and Marie, 1992). Ниже я буду ссылаться на материалы из этих источников.

53 [Профессору Вильгельму Оствальду… Герман Эйнштейн] Документ 99 из ЕСР-1

54 [ «Бездумное поклонение авторитетам есть злейший враг истины»,] Документ 115 в ЕСР-1, согласно переводу на английский (Renn and Schulmann, 1992, с. xix).

55 Сноска 1: Приведем пример того, что означает применять математические выкладки к законам физики:

В начале XVII столетия на основании проведенных Тихо Браге наблюдений планет Иоганн Кеплер вывел, что для всех известных в то время планет: Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна, куб длины орбиты, деленный на квадрат ее периода обращения вокруг Солнца: С3/Р2, есть одна и та же величина. Полвека спустя Исаак Ньютон нашел этому объяснение при помощи своих законов движения и тяготения (см. текст на с. 55) и математических выкладок:

1. Из следующей диаграммы, немного попотев, можно получить, что у планеты, вращающейся вокруг Солнца, скорость изменения скорости определяется формулой а=2πС/Р2, где π= 3,14159… Эту величину называют центростремительным ускорением обращающейся по орбите планеты.

2. Второй закон движения Ньютона говорит, что центростремительное ускорение должно быть равно силе гравитационного притяжения Fg, которая действует на планету со стороны Солнца, деленной на массу планеты МР, иными словами, 2πС/Р2 = Fg/Mp.

3. Закон тяготения Ньютона утверждает, что сила притяжения Fg пропорциональна массе Солнца Ms, умноженной на массу планеты Мp, деленную на квадрат длины ее орбиты. Если вместо пропорциональности записать точное равенство, то получится: F = 4π2GMsMp/C2. Здесь: G — ньютоновская постоянная всемирного тяготения, равная 6,67 х 10-20 км3/(с2 x кг), или, что то же самое, 1,327 х 1011 км3/с2 на массу Солнца.

4. Подставляя это выражение для силы гравитационного притяжения F во второй закон движения Ньютона (см. пункт 2 выше), мы получаем: 2πС/Р2 = 4π2GMs/C2. Умножая обе части этого уравнения на С2/2π, мы получаем: С3/Р2 = 2πGMs.

Так ньютоновские законы движения объясняют и делают более строгими соотношения, обнаруженные Кеплером: величина C3/P2 одинакова для всех планет и она зависит только от постоянной всемирного тяготения и массы Солнца.

Приведенный выше пример хорошо иллюстрирует силу физических законов, поскольку он не только объясняет наблюдения Кеплера, но также дает нам способ определения массы Солнца. Разделив последнее уравнение на 2πG, мы получаем: Ms=C3/(2πGP2). Подставляя в эту формулу длину орбиты С и ее период обращения Р, измеренные астрономами, и гравитационную постоянную G, которую можно измерить в земной лаборатории, мы получаем, что масса Солнца равна 1,989 х 1030 кг.

56 [ «Вебер читает мастерски… каждую новую лекцию».] Документ 39 в ЕСР-1; Документ 2 (Einstein and Marie, 1992).

57 [И поскольку эфир… покоится в абсолютном пространстве,] В этой главе я ничего не говорю о рассуждениях некоторых физиков XIX века о том, что вблизи Земли эфир может увлекаться ею, двигаясь относительно абсолютного пространства. Дело в том, что существует веский экспериментальный факт, противоречащий этому: если бы у поверхности Земли эфир был неподвижен по отношению к ней, не было бы звездной аберрации; однако этот эффект, возникающий из-за движения Земли вокруг Солнца, хорошо известен. Коротко историю представлений об эфире можно найти в главе 6 (Pais, 1982), более подробную информацию — в приведенных там ссылках.

58 [Двадцативосьмилетний американец Альберт Майкельсон… обладающий рекордной точностью.] Доступная в то время технология не позволяла еще для проверки ньютоновских предсказаний сравнивать с достаточной точностью (одна часть на 104) скорости света в разных направлениях за один проход. Однако существовало аналогичное предсказание разностей скоростей света для прохода света туда и обратно по разным направлениям (разница примерно пять частей на 109 при проходе в направлении, параллельном движению Земли через эфир и перпендикулярном ему). Новая технология Майкельсона идеально подходила для измерения такой разницы, это было именно то, что Майкельсон пытался, но не мог обнаружить.

59 [В отличие от них, Генрих Вебер… морочить студентам головы.] Я не могу утверждать наверняка, что Вебер был уверен в этом, или того, что лично он считал, что упоминать опыты Майкельсона-Морли в лекциях не следует. Данное утверждение основано на отсутствии каких-либо данных о том, что Вебер обсуждал эти опыты или их следствия в своих лекциях, см. заметки Эйнштейна об этих лекциях (Документ 37 в ЕСР-1) и краткое описание (с. 62 в ЕСР-1) других заметок об этих лекциях.

59 [Сравнивая их с результатами других экспериментов,] Существовали экспериментальные результаты, такие, например, как измерение аберрации света звезд, которые указывали на то, что эфир не увлекается Землей, см. примечание к с. 57 выше.

59 [Ничтожное (на пять миллиардных долей)… опытов Майкельсона-Морли.] Майкельсон измерял (см. примечание к с. 57) скорость света распространяющегося туда и обратно и искал различие примерно в пять миллиардных долей.

60 [Если записать уравнения Максвелла… (см. рис. 1.1л, б)] Этот пример с началами и концами силовых линий и его иллюстрация на рис. 1.1 представляет собой мою попытку перевести на доступный язык картинок один из выводов, следующих из уравнений Максвелла, над объяснением которого бились Лоренц, Лармор и Пуанкаре. Подробнее об этом можно узнать: с. 123–130 Pais (1982).

60-61 [Если бы фицджеральдовское сокращение… «замедляет» время.] Для того чтобы сделать уравнения красивыми, нужно было не только ввести сокращение объектов и замедление времени, но также признать, что одновременность событий относительна, т. е. зависит от того, как движется наблюдатель. Лоренц, Лармор и Пуанкаре учитывали это наравне с сокращением объектов и замедлением времени, однако в этом месте я для упрощения опустил это здесь, остановившись на понятии одновременности ниже в этой же главе.

62 [ «Я все более и более убеждаюсь… неверна».] Документ 52 в ЕСР-1, Документ 8 в (Einstein and Marie, 1992).

62 [В течение последующих шести лет… замедления времени.] Здесь я немного фантазирую. Достоверно неизвестно, насколько серьезно Эйнштейн занимался данной проблемой в 1899–1905. Согласно Pais (1982, часть 6Ь), в это время Эйнштейн еще не знал о выводах Лоренца, Лармора и Пуанкаре касательно сокращения длины и замедления времени, следующих из уравнений Максвелла. Если вдаваться в технические подробности, он знал о следствиях, получаемых из преобразований Лоренца в первом порядке разложения по скорости (включая нарушение одновременности), но не во втором, где появляется замедление времени и сокращение длины. С другой стороны, он, скорее всего, знал о выводах Фицджеральда-Лоренца о том, что из опытов Майкельсона-Морли может следовать сокращение длины, и мы знаем, что он в своей работе 1905 г. по специальной теории относительности привел свои собственные полные формулы для преобразований Лоренца и все следствия из них, включая сокращение длины, замедление времени и нарушение одновременности.

63 [Энергичной и волевой Милеве Марич,] Описание личности Марич, основанное в основном на ее любовной переписке с Эйнштейном, см. (Renn and Schulmann, 1992); сами любовные письма см. ЕСР-1 и (Einstein and Marie, 1992).

63 [ «Я совершенно уверен… плохую рекомендацию».] Документ 94 в ЕСР-1,

Документ 95 в (Einstein and Marie, 1992).

63 [ «Я давно бы нашел… наделил его толстой шкурой».] Документ 100 из ЕСР-1.

63 [ «Из-за этой мисс Марич… терпеть ее не могу».] Документ 138 из ЕСР-1.

63 [ «Эта леди… бессердечные и злые люди!»] Документ 125 из ЕСР-1.

63 [ «Я вне себя от радости… из моих бывших учителей».] Документ 104 из ЕСР-1.

64 [рождение у них внебрачного ребенка… в пуританской Швейцарии;] ЕСР-1, Эйнштейн и Марич (1992).

64-65 [Большую часть этого времени он проводил в изучении физики и размышлениях о ней,] Я предполагаю, основываясь на различных биографических данных об Эйнштейне, что он проводил свое свободное время именно так.

65 [ «Он сидел в кабинете… погрузился в работу».] Seeling (1956), согласно цитате Clark (1971).

65 [Иногда все же общение помогало… «Лучшего слушателя… во всей Европе».] Обратите внимание на дискуссию на с. xxvi (Renn and Schulmann, 1992) о вкладе Бессо в работу Эйнштейна.

72 [Это доказательство… придумано Эйнштейном в 1905 г.] Часть 2 Документа 23 из ЕСР-2.

72 [То, что пространство и время… в конце XX века.] См., например, приложение в (Will, 1986).

74 [Эйнштейн, предположив…пришел к своему принципу относительности:]

Как выяснил Pais (1982, часть 6b.6), Анри Пуанкаре сформулировал упрощенный вариант принципа относительности (назвав его «принцип относительности») за один год до Эйнштейна, однако он не понимал его значимости.

78 [Статья Эйнштейна… и опубликована.] Документ 23 из ЕСР-2.

Глава 2

Общее замечание к главе 2. Большая часть информации о жизни Эйнштейна основана на общеизвестных биографических изданиях: (Pais, 1982; Hoffman, 1972; Clark, 1971; Einstein, 1949;

Frank, 1947). В большинстве случаев я не привожу отдельно ссылки на цитаты и факты, взятые из этих источников. В ближайшее время с публикацией сборников, следующих за ЕСР-1 и ЕСР-2, должны стать доступны новые исторические материалы.

В этой главе я старался проследить тот путь, которым шел Эйнштейн от специальной теории относительности к созданию общей теории относительности. По необходимости я многое упрощал и излагал свое описание современным языком, а не тем, которым пользовался Эйнштейн. Более аккуратную реконструкцию интеллектуального пути Эйнштейна см. (Pais, 1982).

83 [Представление о пространстве и времени… независимая реальность.] Обращение Германа Минковского к 80-й Ассамблее немецких физиков и естествоиспытателей в Кельне 21 сентября 1908 г. В переводе на английский опубликовано в (Lorentz, Einstein, Minkowski and Weyl, 1923).

90 [Другое несоответствие… неверной интерпретации астрономических наблюдений.] Казалось, что Луна слегка ускоряет свое движение по орбите вокруг Земли, эффект, который не могли объяснить законы Ньютона. В 1920 г. Г.Тейлор и Х.Джеффрис поняли, что на самом деле Луна не ускоряется. Напротив, это замедляется вращение Земли из-за того, что Луна за счет гравитационного притяжения водит по ней приливные волны. Наблюдая за движением Луны с учетом уменьшения скорости вращения Земли, астрономы правильно объяснили ее кажущееся ускорение. См. (Smart, 1953).

92 [Пригласили написать… Jahrbuch der Radioaktivitat und Electronik.] Эта замечательная обзорная статья Эйнштейна была опубликована как Документ 47 в ЕСР-2.

97 [Эйнштейн открыл гравитационное замедление… представлен на Врезке 2.4,] Рассуждения Эйнштейна, приведенные на Врезке 2.4, были впервые опубликованы в работе (Einstein, 1911).

97 [Начиная работать над обзорной статьей в 1907 г… Jahrbuch der Radioaktivitat und Electronik,] Документ 47 из ЕСР-2.

99 [Жизнь профессора… читал блестяще.] См. (Frank, 1947), с. 89–91.

113 [Все эти выводы… 25 ноября.] (Einstein, 1915).

114-115 Врезка 2.6: Примечание для тех, кто знаком с математической формулировкой общей теории относительности: описание уравнения поля Эйнштейна, данное здесь, соответствует формуле: R//=4πG(T// + Tхх+Tyy+Tzz, где R// — временная диагональная компонента тензора Риччи, G — гравитационная постоянная, T// — плотность массы, выраженная в единицах энергии (см. Врезку 5.2), и Tхх+Tyy+Tzz — сумма основных давлений по трем ортогональным направлениям, см. с. 406 МТУ. Если эта временная диагональная компонента уравнения поля Эйнштейна выполняется во всех системах отсчета, то все остальные его девять компонент также будут выполняться.

115 [Просматривая научные публикации… не были переведены на английский вплоть до 1993 года!] Статьи Эйнштейна и права на их переиздание были предметом юридических баталий в течение нескольких десятилетий. Русское издание его избранных статей было подготовлено и издано в то время, когда Советский Союз еще не присоединился к Международной конвенции по авторским правам. В настоящее время есть гораздо более полное и последовательное издание на английском языке, его первые тома обозначаются как ЕСР-1 и ЕСР-2.

Глава 3

117 [ «Важным результатом этого исследования… реальности».] (Einstein, 1939).

118 [В 1783 г. британский натурфилософ Митчелл… должны выглядеть] (Michell, 1784). Обсуждения этой работы: см., например, (Gibbons, 1979; Schaffer, 1979; Israel, 1987, а также Einstein, 1991).

119 [Через тринадцать лет… последующих изданий своей книги.] (Лаплас, 1796, 1799). Обсуждение публикаций Лапласа о темных звездах вы можете найти в (Israel, 1987) и (Eisenstaedt, 1991). Айзенштэт обсуждал неудачную попытку проверить с помощью наблюдений предсказание Митчелла о гравитационном торможении света, излучаемого массивными звездами, и то влияние, которое эта попытка могла оказать на решение Лапласа исключить темные звезды из третьего издания его книги.

127 [Джим Браулт… предсказаниями Эйнштейна.] Подробное обсуждение экспериментальной проверки законов тяготения общей теории относительности Эйнштейна можно найти здесь: (Will, 1986).

128 [Однако мало кто… плотных звезд.] Обсуждение первых откликов на Шварцшильдовскую геометрию и первых исследований в этой области см. (Eisenstaedt, 1982). Более широко история, охватывающая период с 1916 по 1974 гг. представлена (Israel, 1987).

131 [В 1939 г. Эйнштейн опубликовал… не могут существовать.] (Einstein, 1939).

131-132 [Для подтверждения… по логике Эйнштейна,] (Schwarzschild, 1916b).

134 [ «Я уверен… огромную опасность».] (Israel, 1990).

135 [ «Существует удивительная… об этом можно подумать».](18гае1, 1990).

Глава 4

Общее замечание к главе 4. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) личных беседах с С. Чандрасекаром за последние двадцать пять лет; 2) записанном мной с ним интервью (ИНТ-Чандрасекар); 3) написанной им книге об Эддингтоне (Чандрасекар, 1983а) и 4) прекрасной его биографии (Wali, 1991). Кроме особых случаев, я не ссылаюсь по каждому поводу на конкретные источники. Научные публикации Чандрасекара о белых карликах собраны вместе в сборнике (Chandrasekhar, 1989).

137 [Особенно интересной… Royal Astronomical Society] (Fowler, 1926).

137 [Статья Фоулера указала… Артура С. Эддингтона,] (Eddington, 1926).

139 Сноска 2: Детальное обсуждение тех трудностей, с которыми столкнулся Адамс, и погрешностей в его измерениях см. (Greenstein, Оке, and Shipman, 1985). По этой ссылке также можно найти информацию о наблюдательных исследованиях Сириуса В до 1985 г.

146 [Чандрасекар вывел сопротивление сжатию… давления.] Здесь необходимо сделать два замечания. Во-первых, в работе (Fawler, 1926) уже было рассчитано сопротивление сжатию, поэтому Чандрасекар в основном проверял вычисления Фаулера. Во-вторых, это был не тот способ, которому следовал в своих вычислениях Чандрасекар (ИНТ-Чандрасекар), хотя математически он и эквивалентен истинному. Описанный способ мне было проще объяснить; настоящий путь состоял в расчете давления электронов как интеграл по пространству их импульсов.

149 [Наконец, спустя год… напечатана.] (Chandrasekhar, 1931).

149 Сноска 4: (Stoner, 1930). Этот результат Стоунера кратко отмечен Чандрасекаром (Chandrasekhar, 1931). Обсуждение работы Стоунера и связанной с ней работы Вильгельма Андерсона см. (Israel, 1987).

150 [К концу1934 г… известно.] (Anderson, 1929), (Stoner, 1930).

151 Рис. 4.3: Массы и окружности белых карликов, показанные на рисунке, и результаты Чандрасекара по внутренней структуре звезд типа белых карликов были позже опубликованы (Chandrasekhar, 1935).

157 [ «Звезда будет продолжать излучать… абсурдным образом!»] (Eddington, 1935а). Другие детали аргументации Эддингтона см. (Eddington, 1935b).

158 [Вот что он писал Леону Розенфельду… «Если Эддингтон прав… утверждениях Эддингтона».] (Wali, 1991).

158-159 [В 1939 г. в Париже… «Здесь мы не верим Эддингтону».] (Wali, 1991).

159 [Если природа не противопоставила… «могилу» белого карлика.] Мне это авторитетно заявил один известный профессор астрономии, когда я был студентом в Калтехе в 1958-62. У меня осталось сильное личное впечатление от того времени, что большинство астрономов придерживались этого взгляда, и так было до начала 1940-х годов, но я не могу быть уверен.

159 [ «Я чувствовал, что все астрономы… чем-то другим».] Цитируется по (Wali, 1991).

159 [Эддингтону такое обращение… астрономического сообщества.] Эта интерпретация поведения Эддингтона, которая, как мне кажется, хорошо согласуется с историческими фактами, была предложена мне Вернером Израэлем в критических замечаниях к ранней версии этой главы.

Глава 5

Общее замечание к главе 5. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моих интервью с участниками описываемых событий, их коллегами и друзьями (ИНТ-Байм, ИНТ-Брагинский, ИНТ-Эгген, ИНТ-Фоулер, ИНТ-Гинзбург, ИНТ-Гринштейн, ИНТ-Гаррисон, ИНТ-Халатников, ИНТ-Лифшиц, ИНТ-Сандаж, ИНТ-Сербер, ИНТ-Волков, ИНТ-Уилер); 2) моем знакомстве с научными статьями, написанными участниками. Для характеристики общего фона истории физики в 1920-х и 1930-х годах я иногда использовал книгу (Kevles, 1971) и для советской физики книгу (Medvedev,

1978). Полезную информацию и общие сведения о Ландау я узнал из книг (Livanova, 1980; Gamow, 1970), об Оппенгеймере из книг (Rabi et al., 1969; Smith and Weiner, 1980), а о развитии идей Уилера из его рабочих журналов (Wheeler, 1988). В некоторых местах я полагался на другие источники, цитируемые ниже.

160 [ «Когда я познакомился с Фрицем… ошибаются»,] ИНТ-Фоулер.

160 [Джесси Гринштейн… «самоуверенного гения… других людей»,] ИНТ-Гринштейн и (Greenstein, 1982).

161 [Для популяризации концепции нейтронных звезд… радиошоу.] (Zwicky, 1935).

162 [ «Цвикки называл Бааде… в одной комнате»,] ИНТ-Гринштейн.

163 [(Сегодня мы знаем… примерно в 10 раз,] (Baade, 1952).

163 [Объединив знания Бааде… 10 миллионов] Это число Бааде и Цвикки в том виде, в котором оно появилось в тезисах доклада, воспроизведенных на рис. 5.2 (Baade and Zwicky, 1934а), фраза «10 тысяч, а возможно, и в 10 миллионов» взята из их более развернутой статьи на ту же тему (Baade and Zwicky, 1934b). Их ошибка происходит из предположения, что когда сверхновая находится в самой яркой стадии, окружность ее горячего, излучающего газа находится в пределах от 1 до 100 солнечной. Фактически, окружность получается гораздо больше, и если следовать их аргументам, это приводит к гораздо меньшему ультрафиолетовому и рентгеновскому излучению.

167 [Нейтрон появился… полагал, что в энергию взрыва.] В этом разделе и во всей главе 5 я связываю с Цвикки концепцию нейтронных звезд и ее следствия для сверхновых и космических лучей, хотя опубликована идея была в совместной публикации с Бааде. Отдавая Цвикки приоритет за изобретение идеи (а Бааде за ключевое понимание наблюдательных данных), я полагаюсь на свои умозаключения, сделанные на основе информации, полученной в ходе обсуждений с их научными коллегами: ИНТ-Эгген, ИНТ-Фоулер, ИНТ-Гринштейн, ИНТ-Сандаж.

170 Рис. 5.2: (Baade and Zwicky, 1934a). Некоторые обоснования чисел, содержащихся в тезисах, см. в более развернутой презентации (Baade and Zwicky, 1934b).

175 [Публикация Ландау… криком о помощи: ] Эта интерпретация публикации Ландау была мне разъяснена ближайшим его другом всей жизни Евгением Михайловичем Лифшицем (ИНТ-Лифшиц).

176 [Проходивший стажировку… «Я живо помню… одобрение»] Цитируется по (Livanova, 1980).

176 [ «Все хорошенькие девушки… что остались»,] Цитируется по (Livanova, 1980).

177 [Георгий Гамов…. «Русская наука… капиталистических стран».] (Gamow, 1970).

177- 178 [В 1936 г. Сталин…. полностью разгромлены.] Статистика репрессированных и убитых при Сталине несколько неопределенна. (Medvedev, 1978) дает числа, которые были, вероятно, наиболее надежными из доступных в 1970-х. Однако в конце 1980-х с наступлением гласности стал возможным более широкий доступ к информации, что привело к росту всех чисел. Числа, которые я цитирую, являются обобщенной оценкой, сделанной моими русскими друзьями, которые попробовали углубиться в этот вопрос в свете появившихся в эпоху гласности откровений.

178-179 [Артур Эддингтон… термоядерным синтезом.] См. главу И книги (Eddington, 1926) и ссылки оттуда.

181 [В действительности в 1931 г. Ландау… могут нарушаться.] (Landau, 1932).

181 [В конце 1937 г. Ландау написал работу,] Работа Ландау была напечатана (Landau, 1938). Хотя это и не было известно Ландау, ту же идею уже опубликовал к тому времени его близкий друг Георгий Гамов (Gamow, 1937). Гамов покинул СССР в 1933 г., вскоре после того, как опустился сталинский железный занавес (см. Gamow, 1970), но перед этим он был знаком с донейтронной идеей Ландау о поддержании жара звезд за счет плотного центрального ядра. После открытия нейтрона было естественно, что Гамов и Ландау (более не общающиеся друг с другом) независимо проинтерпретируют ядро 1931 г. как нейтронное ядро.

181-182 [Вместе с рукописью Ландау послал Бору… «Новая идея… Бор».] Ближайший личный друг Ландау Евгений Михайлович Лифшиц обратил мое внимание на эту переписку в 1982 г. (ИНТ-Лифшиц) и объяснил мне то, что за этим стояло, так как я здесь изложил. После смерти Лифшица была опубликована вся переписка, включая письма Капицы Молотову, Сталину и Берии, которые, в конце концов, привели к освобождению Ландау из тюрьмы (Халатников, 1988).

183 [хотя в случае с Ландау причина стала известна… архивов КГБ.] (Gorelik, 1991).

183 [Ландау повезло… (Явление сверхтекучести было открыто… мощь советской науки.)] См. примечание к с. 181–182.

184 [ «Ну хорошо, Роберт… я не понял ни слова!»] Цитата по (Royal, 1969).

184-186 [ «Оппи… двадцать пять долларов в месяц».] (Serber, 1969).

187 [(Однако с позиций начала 1990-х… может работать.)] Эти гигантские звезды, как предполагается, могут образовываться в двойных звездных системах, когда одна звезда схлопывается с образованием нейтронной звезды, а другая гораздо позднее постепенно наматывается на ядро своего компаньона и так и остается снаружи. Эти экзотические объекты стали называть звездами «Торна-Житковой», поскольку Анна Житкова и я первыми в деталях рассчитали их структуру. См. (Thorne and Zytkow, 1977; Cannon et al., 1992).

187-188 [Потому 1 сентября 1938 г… «Оценки Ландау… массой Солнца».] (Oppenheimer and Serber, 1938).

189 [В 1990-х годах… 3 солнечными массами,] (Shapiro and Teukolsky, 1983; Hartle and Sabbadini, 1977).

189-192 Врезка 5.4: Описание в этой врезке шагов, которые были сделаны в процессе исследования, является во многом моим информированным предположением, основанным на интервью с Волковым (ИНТ-Волков), архивах Толмана (Tolman, 1948) и публикациях участников (Oppenheimer and Volkoff, 1939; Tolman, 1939).

192 [19 октября…. большим количеством формул.] Переписка между Толма-ном и Оппенгеймером сохранена в (Tolman, 1948).

192 [ «Я помню восторг… свои вычисления».] ИНТ-Волков.

192 [В пределах диапазона… несколькими солнечными массами.] Этот вывод был опубликован в (Oppenheimer and Volkoff, 1939). Анализ Толмана, на котором основывали свои оценки ядерных сил Оппенгеймер и Волков, опубликован в (Tolman, 1939).

194 [В марте 1956 г. Уилер… Оппенгеймера и Волкова.] Том 4, с. 33–40 (Уилер, 1988).

194-195 [Уилер был прекрасно подготовлен… водородную бомбу.] Детальное описание предыдущего опыта и работ Уилера см. в (Wheeler, 1979; Thorne and Zurek, 1986).

196-198 Врезка 5.5: Это уравнение состояния (плод труда Гаррисона и Уилера) было опубликовано в работе (Harrison, Wakano, and Wheeler, 1958) и подробнее в (Harrison, Thorne, Wakano, and Wheeler, 1965). Более поздняя сплошная кривая для плотностей околоядерных (1014 грамм на кубический сантиметр) и выше является приближением на основе различных уравнений состояний, содержащихся в обзоре (Shapiro and Teukolsky, 1983).

199 Рис. 5.5: По (Harrison, Wakano, and Wheeler, 1958) и (Harrison, Thorne, Wakano, and Wheeler, 1965). Сплошная кривая является приближением на основе различных современных компьютерных вычислений, рассмотренных в обзоре (Shapiro and Teukolsky, 1983).

203 [Таким образом, его совместная статья с Волковым… «О массивных нейтронных ядрах».] (Oppenheimer and Volkoff, 1939).

203 [Плод его усилий… «О теории и наблюдении сильно сколлапсировавших звезд».] (Zwicky, 1939).

205 [Айседор И. Раби… «…мне кажется… со своими учениками».] (Rabi et al., 1969).

Глава 6

Общее замечание к главе 6. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моих интервью с участниками описываемых событий, их коллегами и друзьями (ИНТ-Брагинский, ИНТ-Финкельштейн, ИНТ-Фоулер, ИНТ-Гинзбург, ИНТ-Гаррисон, ИНТ-Лифшиц, ИНТ-Мизнер, ИНТ-Сербер, ИНТ-Уилер, ИНТ-Зельдович); 2) моем собственном участии в части событий; 3) моем знакомстве с научными статьями, написанными участниками; 4) описаниях американского ядерного проекта (Bethe, 1982; Rhodes, 1986; Teller, 1955; York, 1976); 5) описаниях советского ядерного проекта и других событий в СССР (Golovin, 1973; Medvedev, 1978; Ritus, 1990; Romanov, 1990; Sakharov, 1990); 6) рабочих журналах Джона Уилера (Wheeler, 1988).

206-208 [Это случилось поздним утром в четверг 10 июня 1958 г… «Трудно поверить… удовлетворительным ответом».] Печатная версия лекции Уилера и обмен комментариями между Уиллером и Оппенгеймером опубликован в (Solvay, 1958).

207 [ «кажется, не уйти от заключения… массу [до двух солнечных»,] Эта цитата является парафразом из (Harrison, Wakano, and Wheeler, 1958) с минимальными изменениями в деталях, сделанными для согласования с терминологией, принятой в этой книге.

209 [ «Хартланд плевал… либеральной политики».] ИНТ-Сербер.

209 [ «Оппи был чрезвычайно культурным человеком… самым независимым».] ИНТ-Фоулер.

209 [ «Хартланд был более талантлив… делали остальные».] ИНТ-Сербер.

209 [Прежде чем погрузиться… обзор проблемы.] Здесь я только предполагаю. Я точно не знаю, действительно ли такое быстрое обозрение было сделано, но, основываясь на моем понимании принципов работы Оппенгеймера и на содержании статьи, написанной по окончании работы (Oppenheimer and Snyder, 1939), я сильно подозреваю, что так оно и было.

214 [Анализируя эти формулы… на ее поверхности.] Оппенгеймер и Снайдер опубликовали эти результаты своих исследований в (Oppenheimer and Snyder, 1939).

216 [В Калтехе, например… не слишком убедило.] ИНТ-Фоулер.

216 [Здесь Лев Ландау… чрезвычайно трудно принять.] ИНТ-Лифшиц.

217 [ «Как личности они… Я выбрал Брейта».] (Уилер, 1979). Эта ссылка является автобиографическим свидетельством Уилера о его исследованиях в ядерной физике.

218 [Уилер и Бор в Принстоне… Статья Бора-Уилера… Physical Review.] (Bohr and Wheeler, 1939; Wheeler, 1979). Бор и Уилер явно не называют в своей статье плутоний-239, но Луис А. Тёрнер определил непосредственно из рис. 4 в этой работе, что это ядро является идеальным для поддержки ядерных реакций, и в знаменитом секретном меморандуме предложил использовать его в качестве топлива для атомной бомбы (Wheeler, 1985).

220 [Зельдович вместе с близким другом… для сведения ученых всего мира.] ИНТ-Зельдович, Зельдович и Харитон (1939).

220 [Уилер был ведущим ученым… бомбы Нагасаки.] Некоторые детали ключевой роли Уилера, см. на с. 2–5 (Klauder, 1972).

220-221 [ «Если атомные бомбы… Лос-Аламос и Хиросиму».] Из речи Оппенгеймера в Лос-Аламосе, Нью-Мексико, 16 октября 1945, см. с. 172 (Goodchild,1980).

221 [ «Остается тяжелое чувство… не могут утратить».] с. 174 (Goodchili, 1980).

221 [ «Обращаясь назад… 6 августа 1943 г».] (Wheeler, 1979).

222-223 [Пока неумолимо разворачивались… американской разработки.] Эти подробности были раскрыты Харитоном в его лекции в Москве, о которой сообщила газета «Нью-Йорк Таймс» в выпуске от четверга 14 января 1993 г., с. А5.

223 [скопления отходов… окраины страны] (Medvedev, 1979).

224 [ «Мы основываем наши рекомендации… геноцида».] Доклад генерального консультативного комитета Комиссии США по атомной энергии от 30 октября 1949 г. Воспроизведен в (York, 1976).

224 [ «девять из десяти… печатью гения».] (Bethe, 1982).

225 [Как вспоминает Уилер, «… это был… каждый день».] ИНТ-Уилер.

225 [Уилер вспоминает: «Когда я начал… к проекту».] ИНТ-Уилер.

225 [ «Наша программа в 1949 г… бомбу».] (USAEC, 1984, с. 251).

226 [ «Мне сообщили… термоядерных устройств».] ИНТ-Уилер.

227 [Весной 1948 г., за 15 месяцев до испытания] Есть некоторые разногласия относительно даты начала работы над советской водородной бомбой. Сахаров (1990) утверждает, что это было весной 1948 г., а Гинзбург (1990), что в 1947 г.

227 [В июне 1948 г… вторая группа для разработки супербомбы.] Эта дата приводится Сахаровым (1990); Гинзбург (1990) пишет о 1947 г.

227 Сноска 3: Рассуждения Сахарова даны по книге (Sakharov, 1990). Зельдович утверждал это в разговоре с одним из своих русских друзей, который передал это мне.

227 [ «Наша работа — лизать Зельдовичу задницу».] В таком виде высказывание было передано мне Виталием Гинзбургом, который при этом присутствовал, Сахаров тоже при сем присутствовал, и в англоязычной версии его воспоминаний (Sakharov, 1990) высказывание приведено в форме: «Наша работа — целовать Зельдовичу задницу». О моих взглядах на сложные взаимоотношения между Зельдовичем и Сахаровым см. (Thorne, 1991).

227 [ «эта сука, Зельдович»,] Об этом высказывании Ландау сообщали мне независимо многие советские физики-теоретики.

227 [Сахаров предложил… дейтерид лития (LiD).] (Romanov, 1990).

229 [оно было в 800 раз мощнее… в Хиросиме.] Числа, которые я цитирую для энергий взрывов различных бомб, взяты мной из (York, 1976).

229 [ «Я нахожусь под влиянием… его человечности».] (Sakharov, 1990).

230 [В марте 1954 г. Сахаров… идее Теллера-Улама.] (Romanov, 1990; Sakharov, 1990). В статье в честь Сахарова Романов приписывает открытие одновременно Сахарову и Зельдовичу. Сахаров пишет: «Некоторые у нас в теоретических отделах пришли [к этой идее] почти в одно время», но по книге остается впечатление, что ему принадлежит больший приоритет, однако он все же говорит, что «Зельдович, Юрий Трунов и другие, безусловно, внесли существенный вклад».

232-233 [ «В огромном числе случаев… не доверять ему».] (USAEC, 1954).

233 [Теллер «имел мужество… заслуживают признательности»,] Дж. А. Уилер, телефонный разговор с К.С.Торном в июле 1991 г.

233 [С этим согласился… Андрей Сахаров.] (Sakharov, 1990).

236 [В Ливерморе… с образованием черной дыры.] Мотивацией для этих исследований, как отмечается в (Colgate and Johnson, 1960), послужил поиск понимания сверхновых и их роли в качестве источника космических лучей. Сначала было сделано моделирование образования сверхновой звезды малой массы с использованием ньютоновского, а не эйнштейновского описания гравитации (Colgate and White, 1963, 1966). Затем была смоделирована звезда большой массы, образующая черную дыру, с использованием общерелятивистского описания Эйнштейна (May and White, 1965, 1966).

238 [Чтобы детально разобраться в загадке… почти идентичны американским.] (Imshennik and Nadezhin, 1964; Podurets,1964).

241 [ «Трудно смириться… одновременно правильными»,] ИНТ-Лифшиц.

241 [В один из дней 1958 г…. Дэвида Финкельштейна.] (Finkelstein, 1958).

242 Сноска 5: См., например, обсуждение во Врезке 31.1 ив главе 51 МТУ.

243 [Финкельштейн довольно случайно открыл… схлопыванием звезд.] См. (Finkelstein, 1993).

243 [для статьи в Scientific American] (Thorne, 1967).

252 [В 1964 и 1965 гг… звездном схлопывании.] (Harrison, Thorne, Wakano, and Wheeler, 1965).

255 [Он опробовал его на конференции… «Вследствие… увеличивая ее гравитационное притяжение».] (Wheeler, 1968).

Глава 7

Общее замечание к главе 7. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан: 1) на моем собственном участии в них; 2) на моих интервью с другими участниками (ИНТ-Картер, ИНТ-Чандрасекар, ИНТ-Детвейлер, ИНТ- Эрд-ли, ИНТ-Эллис, ИНТ-Герох, ИНТ-Гинзбург, ИНТ-Хартли, ИНТ-Ипсер, ИНТ-Израэль, ИНТ-Мизнер, ИНТ-Новиков, ИНТ-Пенроуз, ИНТ-Пресс, ИНТ-Прайс, ИНТ-Рис, ИНТ-Скьяма, ИНТ-Смарр, ИНТ-Тьюкольски, ИНТ-Уолд, ИНТ-Уилер, ИНТ-Зельдович); 3) на прочитанных мной научных статьях участников событий.

259-260 [ «мало найдется случаев… с квантовой физикой».] (Wheeler, 1964b).

264 [гипотеза об обруче: ] Впервые я опубликовал эту гипотезу об обруче в специальном выпуске, посвященном Уилеру (Thorne, 1972) и во Врезке 32.3 МТУ.

266 [что схлопывание звезды… текущим вспять временем.] Эта идея была названа Новиковым и Зельдовичем идеей полузакрытой Вселенной. В конце концов, они по отдельности опубликовали статьи с ее изложением: (Zel’dovich, 1962; Novikov, 1963).

267 [ «Возможно, Вы сейчас не хотите… но Вам потом захочется».] ИНТ-Новиков.

268 [ «Яков Борисыч… к следующему дню».] ИНТ-Новиков.

272- 273[Полный расчет коллапса… вообще без магнитного поля.] Ключевые соображения и первые расчеты такого исследования были опубликованы Гинзбургом (1964); более полные и детальные расчеты сделаны Гинзбургом совместно с его молодым коллегой Леонидом Моисеевичем Озерным (1964).

273-274 [Дорошкевич, Новиков и Зельдович… никаких выступов.] Результаты проведенного анализа и его выводы опубликованы в статье До-рошкевича, Зельдовича и Новикова (1965).

276 [В Лондоне Новиков прочел… ничего подобного!] Читатель может познакомиться с «духом» доклада Новикова в обзорных статьях Зельдовича и Новикова (1964, 1965).

276 [Печатная версия… на русском языке.] Дорошкевич, Зельдович и Новиков (1965); см. Примечание к с. 273–274.

277 [Первым был Вернер Израэль… станет ясно ниже.] Результаты его анализа опубликованы в работе (Israel, 1967).

279 [Он пришел на финиш третьим, после Новикова и Израэля.] (Novikov, 1969; de la Cruz, Chase, and Israel, 1970; Price, 1972).

281 [(Этот последний случай… и Тедом Чейзом,] (de la Cruz, Chase, and Israel, 1970).

281-282 [Поле теперь пронизывает не звезду, а горизонт событий…. а дыра становится незамагниченной.] Более детально картина взаимодействия магнитных полей с черной дырой изображена на рис. 10, 11 и 36 в книге (Thorne, Price, and Macdonald, 1986).

283 [Львиная доля… Мазур.] Обзор этой работы и соответствующие ссылки можно найти в книге Картера (1979) (раздел 6.7); окончательные результаты опубликованы в статье (Mazur, 1982) и содержатся также в диссертации (Bunting, 1983).

285 [Джон Грейвс и Дитер Брилл…. заряженную черную дыру.] См. (Graves and Brill, 1960), а также ссылки в этой статье.

288 [Рой Керр только что… вокруг вращающейся звезды.] (Kerr, 1963).

288-289 [В течение года он показал…. Ричардом Линдквистом,] (Carter, 1966; Boyer and Lindquist, 1967).

289 [Картер и другие исследователи… в принципе могут существовать.] (Carter, 1979); см. также ссылки там.

289 [Картер, погрузившись в эту математику… должны быть эти свойства.] (Carter, 1968).

291 [Вернер Израэль показал… разрешенный для нее максимум.] (Israel, 1986).

292 [В 1969 г. Роджер Пенроуз… замечательное открытие.] (Penrose, 1969).

293 [Тедом Ньюманом… и Робертом Торренсом.] (Newman et al., 1965).

294 [Осенью 1971 г. Билл Пресс…. самой черной дыры.] (Press, 1971).

295 [Победителем стал… Саул Тьюкольски.] (Teukolsky, 1972).

295-296 [Тьюкольски с удовольствием вспоминает…«Иногда в математике подсказку… расположить нужные члены».] ИНТ-Тьюкольски.

296-297 [Сам Тьюкольски… пульсации черной дыры стабильны, несмотря на скорость ее вращения.] (Press and Teukolsky, 1973).

297 [Математическая теория черных дыр] (Chandrasekhar, 1983b).

Глава 8

Общее замечание к главе 8. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моем собственном опыте участника события; 2) моих интервью с участниками описываемых событий (ИНТ-Джаккони, ИНТ-Новиков, ИНТ-Рис, ИНТ-Ван-Аллен, ИНТ-Зельдович); 3) моем знакомстве с научными статьями, написанными участниками; 4) на ряде публикаций об описываемых событиях: (Friedman, 1972; Giacconi, and Gursky, 1974; Hirsh, 1979; Uhuru, 1981).

299 [ «Такой объект… другой звезде»] (Wheeler, 1964а).

299 [Если вы Зельдович… схлопывания звезды.] Двадцать два года спустя, в 1988 г., Зельдович выразил мне сожаление, что он не проявлял интереса к тому, что происходит внутри черных дыр (ИНТ-Зельдович).

304 [Среди многих сотен… кандидатов в черные дыры.] (Zel’dovich and Guseinov, 1965).

304-305 [Поискав непосредственно в каталогах… восьми кандидатов в черные дыры.] (Trimble and Thorne, 1969).

305 [К счастью, его мозговой штурм… Нью-Йорк.] (Salpeter, 1964; Zel’dovich, 1964).

306 [Зельдович и Новиков поняли… падающего газа] (Novikov and Zel’dovich, 1966).

307 [ «ракета в соответствии с расчетом… испарилась».] (Friedman, 1972).

311 [Два месяца Джиаккони… предсказывали астрофизики.] (Giacconi, Gursky, Paolini, and Rossi, 1962).

317 [Примером такой подписи (предложенной в 1972 г. Рашидом Сюняевым… Зельдовича)] (Sunyaev, 1972).

Глава 9

Общее замечание к главе 9. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моем собственном опыте периферийного их участника, начиная с 1962 г. и далее; 2) моих интервью с некоторыми участниками (ИНТ-Гинзбург, ИНТ-Гринштейн, ИНТ-Рис, ИНТ-Зельдович); 3) прочитанных мной научных статьях участников событий и 4) следующих опубликованных и неопубликованных исторических свидетельствах: (Неу, 1973; Greenstein, 1982; Kellermann and Sheets, 1983; Struve and Zebergs, 1962, Sullivan, 1982, 1984).

322 [Космическое радиоволны… в 1932 г. Карлом Янски,] (Jansky, 1932).

322-323 [Двумя исключениями… было бы невозможно.] (Whipple and Greenstein, 1937).

323 [ «Я ни разу не встретил… ни одного астронома»,] ИНТ-Гринштейн.

323 [Профессиональные ученые… (позывной W9GFZ).] Описание истории работы Ребера, сделанное им самим, см. в (Reber, 1958).

326 [В 1940 г., построив… публикацию рукописи.] (Reber, 1940).

326 [Гринштейн описывает Ребера как «идеал американского изобретателя… миллион долларов».] ИНТ-Гринштейн.

326 [ «Университет ни цента… независимым малым»,] ИНТ-Гринштейн.

329 [Первая критическая отметка… должны лежать радиоисгочники.] (Bolton, Stanley, and Slee, 1949).

331 [Когда Бааде проявил… две сталкивающиеся друг с другом галактики] (Baade and Minkowski, 1954).

331 [Р.С.Дженнисон и М.К. Дас Гупта… с двух сторон от «сталкивающихся галактик».] (Jennison and Das Gupta, 1953).

333 [Гринштейн организовал в Вашингтоне 5 и 6 января 1954 г. конференцию,] Труды этой конференции опубликованы (Washington, 1954).

335 [Ментальный барьер был взломан Маартеном Шмидтом,] (Schmidt, 1963).

335 [Гринштейн развернулся… 37 % световой.] (Greenstein, 1963).

336 [Харлан Смит… чем один месяц.] (Smith, 1965).

338 [Развивая плодотворные идеи… заполняющих межзвездное пространство] (Alfven and Herlofson, 1950; Kiepenheuer, 1950; Ginzburg, 1951). Описание истории этой работы см. (Ginzburg, 1984).

339 [Джеффри Бэрбидж… со 100 %-ной эффективностью.] (Burbidge, 1959).

340 [Для стимулирования диалога… в Далласе, в Техасе,] Труды этой конференции опубликованы (Robinson, Schild, and Shucking, 1965).

341-342 [Поэтому, как только Керр начал свое выступление… пошло своим чередом.] Это описание приводится по моим личным впечатлениям от участия в той конференции.

342 [В 1971 г. это подсказало… дает энергию квазарам.] (Rees, 1971).

343 [Малкольм Лонгэйр… электромагнитных волн.] (Longair, Ryle, and Scheuer, 1973).

345 [Идея о том… Эдвардом Салпетером и Яковом Борисовичем Зельдовичем в 1964 г.] (Salpeter, 1964; Zel’dovich, 1964).

345 [Более полное… Дональдом Линден-Беллом.] (Lynden-Bell, 1969).

346 [Каким образом… ответ в 1975 г.] (Bardeen and Petterson, 1975).

347 [Насколько сильным может быть завихрение… близкую к максимальной.] (Bardeen, 1970).

348 [Во-первых, Блэндфорд и Рис поняли,] (Blandford and Rees, 1974).

348 [Во-вторых… показал Линден-Белл,] (Lynden-Bell, 1978).

348 [В-третьих, как представлялось Блэндфорду,] (Blandford, 1976).

349-350 [Четвертый способ… процесс Блэндфорда-Знаека.] (Blandford and Znajek, 1977).

351 [Если квазары и радиогалактики черпают энергию от одного и того же механизма,] Более подробное обсуждение современного состояния понимания квазаров, радиогалактик, струй и роли черных дыр с аккреционными дисками как источника их энергии см., например, (Begelman, Blandford, and Rees, 1984; Blandford, 1987).

354 [Свидетельства присутствия подобной черной дыры… далеко не прочны.] См., например, (Phinney, 1989).

Глава 10

Общее замечание к главе 10. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моих собственных впечатлениях как участника; 2) моих интервью с некоторыми участниками (ИНТ-Брагинский, ИНТ-Дривер, ИНТ-Форвард, ИНТ-Грищук, ИНТ-Вебер, ИНТ-Вайс); 3) прочитанных мной научных статьях участников событий. Более технические обзоры по гравитационным волнам и усилий по их поиску см., например, (Blair, 1991; Thorne, 1987).

366 [Тогда же, когда Вебер опубликовал свое предложение,] (Weber, 1953).

367 [В конце 1957… широкой частью к приходящей волне] Плоды работы Вебера были опубликованы (Weber, 1960; 1961).

368 [Его единственной зацепкой… близкую к критической.] Письмо Вебера ко мне, датированное 1 октября 1992 г.; Вебер тогда не опубликовал этот аргумент. Сотрудник Вебера Фримэн Дайсон был первым, кто показал, что природа, скорее всего, производит гравитационные волны вблизи частот, выбранных Вебером (Dyson, 1963).

369 [Однако в 1970-х… в реальность.] Вебер объявил о наблюдении свидетельств гравитационных волн в работе (Weber, 1969). Последовавшая экспериментальная активность и споры о том, действительно ли были детектированы и описаны гравитационные волны, описана, например, в (de Sabbata and Weber, 1977) и в цитированных там статьях. Социологическое исследование споров см. (Collins, 1975; 1981).

370 [Нашими преподавателями были… и другие.] Лекции, прочитанные на летней школе, включая лекцию Вебера, опубликованы (DeWitt and DeWitt, 1964).

371-372 [Во время нашей встречи в 1969 г… предельное ограничение.] Ранний вариант этого предупреждения Брагинского был опубликован (Braginsky, 1967).

373 [Однако в 1976 г….. принципом неопределенностей.] Это более четкое предостережение было опубликовано в (Braginsky, 1977; Giffard, 1976), а его связь с принципом неопределенностей объяснена в (Thorne, Dr ever, Caves, Zimmermann, and Sandberg, 1978).

375 [Ответ был 10-21,] См. некое изложение дискуссии во время конференции 1978 г. в (Epstein and Clark, 1979).

376 [Мы нашли ответ одновременно… разными путями.] (Braginsky, Vorontsov, and Khalili, 1978; Thorne, Drever, Caves, Zimmermann, and Sandberg, 1978).

379 [В принципе существовала возможность расширить частотный диапазон] (Michelson and Taber, 1984).

384 [Использовать для детектирования гравитационных волн интерферометры… лаборатории Хьюза.] (Gertsenshtein and Pustovoit, 1962; Weber, 1964; Weiss, 1972; Moss, Miller, and Forward, 1971).

384 [Дривер добавил… разработки.] См., например, (Drever, 1991) и ссылки там.

388 [он перенаправил большую часть работы своей команды на другие направления, далекие от детектирования гравитационных волн.] См. (Braginsky and Khalili, 1992).

393 [Ключом к успеху наших усилий… или LIGO.] Обзор планов LIGO см. (Abramovici et al., 1992). [Самую последнюю информацию можно найти на сайте http://ligo.caltech.edu — Прим, ped.]

Глава 11

Общее замечание к главе 11. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моем собственном участии в них; 2) моих интервью с двумя другими участниками (ИНТ-Дамур, ИНТ-Уолд); 3) научных статьях, прочитанных мной; 4) курсе лекций Томаса Куна об основных концепциях и научных революциях, который я прослушал в Принстонском университете в 1965 г.

403 [Структура научных революций] (Kuhn, 1962).

405 [Такая свобода дает некоторую власть.] Ричард Фейнман, один из величайших физиков нашего столетия, прекрасно описал широкие возможности, которые открываются для тех, кто умело пользуется различными научными подходами, в своей книге «Характер физических законов» (Feynman, 1965). Однако он никогда не пользовался словом «парадигма»; подозреваю, что он никогда не читал работ Куна. Кун писал о том, как работают люди, подобные Фейнману; Фейнман же просто работал.

406 [Физиков не всегда удовлетворяет… концепцию плоского пространства-времени.] Парадигма плоского пространства-времени была изобретена более или менее независимо сразу несколькими людьми; она известна как «теория поля для ОТО в формулировке плоского пространства-времени». Историю вопроса см. в книге МТУ: разделы 7.1 и 18.1; Дополнения 7.1, 17.2 и 18.1; Упражнение 7.3. Элегантное обобщение концепции и ее связь с парадигмой искривленного пространства-времени даны в работе (Grishchuk, Petrov, and Popova, 1984).

409 [В 1971 г. Ханни и Руффини… Джеф Коэн] (Kohen and Wald, 1971; Hanni and Ruffini, 1973).

410 [Спустя пять лет Роджер Блэндфорд… энергию мощных струй] (Blandford and Znajek, 1977).

412 [В течение 1977 и 1978 гг. Знаек… интересную интерпретацию: ] (Znajek, 1978; Damour, 1978).

413 [Черные дыры: мембранный подход.] (Thorne, Price, and Macdonald, 1986). См. также (Price and Thorne, 1988).

Глава 12

Общее замечание к главе 12. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) моем собственном участии в них; 2) моих интервью с другими участниками (ИНТ-де Витт, ИНТ-Эрдли, ИНТ-Хартли, ИНТ-Хокинг, ИНТ-Израэль, ИНТ-Пенроуз, ИНТ-Унру, ИНТ-Уолд, ИНТ-Уилер, ИНТ-Зельдович); 3) прочитанных мной научных статьях участников событий; 4) следующих опубликованных исторических свидетельствах: (Бекенштейн, 1980; Хокинг, 1988; Israel, 1987).

415 [Идея пришла… так внезапно.] Это последовательное описание того, как Хокинг пришел к этой идее, я узнал от него из интервью с ним (ИНТ-Хокинг) и из (Hawking, 1988). Детали и следствия этой идеи, обозначенной в первом разделе этой главы, опубликованы в (Hawking, 1971b; 1972; 1973).

417 [Многие физики вслед за Роджером Пенроузом] (Penrose, 1965).

418-419 Врезка 12.1: (Hawking, 1972; 1973).

420 [Стивен Хокинг был не первым… Вернер Израэль] ИНТ-Израэль, ИНТ-Пенроуз, ИНТ-Хокинг.

420 [в удивительном открытии Пенроуза, сделанном им в 1964 г… должна иметь в центре сингулярность] (Penrose, 1965).

421-422 Врезка 12.2: (Hawking, 1972; 1973).

422 [Хокинг и Джеймс Хартли… других тел.] (Hawking and Hartle, 1972).

425-426 [Деметриос Кристодулу… уравнения термодинамики.] (Chris todoulou, 1970).

428 [Джекоба Бекенштейна это не убедило.] Этот эпизод и последующая полемика с Хокингом описаны в (Bekenstein, 1980). Гипотеза Бекенштайна по поводу энтропии черной дыры и его соображения в пользу этой гипотезы опубликованы в статьях (Bekenstein, 1972; 1973).

429-430 [В августе 1972 г…. местечке Лезуш,] Труды летней школы 1972 г. в Лезуш опубликованы (DeWitt and DeWitt, 1973).

430 [К концу месяца Бардин, Картер и Хокинг… законов механики черных дыр,] (Bardeen, Carter, and Hawking, 1975).

431 [Зельдович пригласил меня в Москву…] Чарльз Мизнер и Джон Уилер сопровождали меня в поездке в Москву в июне 1971 г., но не присутствовали дома у Зельдовича во время дискуссии, описанной далее.

432 [Зельдович, с пляшущим огоньком в глазах…] Я восстановил эту беседу по памяти и передал ее менее научным языком, чем тот, которым мы пользовались.

437 [Зельдович, однако, не забыл… статья была опубликована.] (ZeFdovich, 1971).

437-438 [Однажды Старобинский рассказал о гипотезе Зельдовича… действительно излучает.] (Zerdovich and Starobinsky, 1971).

438 [Затем разорвалась бомба.] Хокинг описывает, как он пришел к ошеломляющему открытию об излучении черных дыр, в книге (Hawking, 1988). Само открытие и следствия из него опубликованы в (Hawking, 1974; 1975; 1976).

441 [Такое объединение и требование идеального согласования… практически полностью.] См., например, (Wald, 1977).

441 Сноска 11: (Wald, 1977).

442 [Проще всего описать… пользуясь корпускулярной, а не волновой картиной.] (Hawking, 1988).

446 [В течение следующих десяти лет мы постепенно пришли к новому пониманию, которое показано на рис. 12.3.] Глава 8 (Thorne, Price, and Macdonald, 1986) и ссылки там же.

447-448 Врезка 12.5: (Davies, 1975; Unruh, 1976; Unruh and Wald, 1982; 1984).

449 [Хокингом… абстрактное доказательство.] (Gibbons and Hawking, 1977).

450 [В 1975 г. Дон Пейдж… живет 1,2 х 1070 лет.] (Page, 1976).

450 [Детальные расчеты, проведенные Хокингом, Зельдовичем, Новиковым и др… крошечные черные дыры] Например, (Hawking, 1971а; Novikov, Polnarev, Starobinsky, and ZeFdovich, 1979).

451 [Отсутствие избыточного гамма-излучения… слишком мягким.] (Page and Hawking, 1975; Novikov, Polnarev, Starobinsky, and ZeFdovich, 1979).

Глава 13

Общее замечание к главе 13. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан: 1) на моем собственном участии в них (хотя не как участника, а как наблюдателя); 2) на моих интервью с другими участниками (ИНТ-Белинский, ИНТ-де Витт, ИНТ-Герох, ИНТ-Халатников, ИНТ-Лифшиц, ИНТ-МакКалум, ИНТ-Мизнер, ИНТ-Пенроуз, ИНТ-Скьяма, ИНТ-Уилер); 3) на прочитанных мной научных статьях участников событий.

452 [Джон Арчибальд Уилер… черной дыры.] (Harrison, Wakano, and Wheeler; 1958; Wheeler, 1960).

453 [Но и после того как Уилер принял… стоит поохотиться.] (Wheeler, 1964a,b; Harrison, Thorne, Wakano, and Wheeler, 1965).

453 [Дж. Роберт Оппенгеймер и Хартланд Снайдер в 1939 г.] (Oppenheimer and Snyder, 1939).

453 [свойственный Оппенгеймеру научный консерватизм, его нежелание делать излишние предположения.] См. последние несколько страниц главы 5.

454 [Сингулярность, предсказанная в расчетах Оппенгеймера-Снайдера,] Под описанной здесь сингулярностью имеется в виду сингулярность в вакууме вне схлопывающейся звезды. Поскольку соответствующая область вакуума описывается решением уравнений Эйнштейна-Шварцшильда, эту сингулярность часто называют сингулярностью в геометрии Шварц-шильда. Ее количественный анализ дан, например, в главе 32 МТУ.

455 Рис. 13.1: Там же.

456-457 [Одна группа… законы общей теории относительности не действуют] (Wheeler, 1960; 1964а, b; Harrison, Thorne, Wakano, and Wheeler, 1965).

457 [Вторая группа… нельзя доверять.] Эта точка зрения и расчеты, которые привели к ней Халатникова и Лифшица, были опубликованы (Lifshitz and Khalatnikov, 1960; 1963) и в книге Ландау и Лифшица (1962).

458 [Халатников и Лифшиц… малых возмущений.] Там же.

459 [ «Теория поля»] (Ландау и Лифшиц, 1962).

460 Рис. 13.4: студентам группы Уилера, в которой было сделано исследование Грейвса-Брилла (Graves and Brill, 1960), в начале 1960-х годов было очевидно, что должно существовать решение уравнений Эйнштейна типа того, которое изображено здесь. Однако из беседы с Пенроузом мне стало ясно, что исследователи в других группах не подозревали об этом до конца 1960-х годов. В явном виде получить такие решения было трудно, и мы в группе Уилера не пытались этого сделать. Первая публикация, посвященная этой идее, и первая попытка получить явное решение, насколько мне известно, содержится в статье Новикова (Novikov, 1966).

461 [Гансом Райсснером и Гуннаром Нордстремом… Дитер Брилл и Джон Грейвс,] (Graves and Brill, 1960) и ссылки там же.

463 [Роджер Пенроуз вырос… в Британии.] Последующий биографический очерк основан в основном на ИНТ-Пенроуз и ИНТ-Скьяма.

464 [Соблазн начался в 1952 г.] Там же.

465 [Однажды поздней осенью 1964 г…] ИНТ-Пенроуз, (Penrose, 1989).

466 [ «Мы прервали… переходили дорогу»,] (Penrose, 1989).

466 [он написал краткую статью в журнал Physical Review Letters,] (Penrose, 1965).

468 [Это так называемые глобальные методы.] Описание глобальных методов дано в классической книге (Hawking and Ellis, 1973).

468 [Хокинг и Пенроуз в 1970 г. доказали… сингулярность.] (Hawking and Penrose, 1970).

470 [В конце 1950-х годов Лифшиц… до 1976 г.] Из моих личных бесед с Лифшицем в 1970-х.

470 [Что касается Халатникова, то против него было два довода… в Лондон.] Письмо Халатникова мне от 18 июня 1990 г.

470-171 [Халатников выступал… Пенроуз, возможно, ошибается.] По моим собственным воспоминаний о докладе и событиях после него.

472 [ «Пожалуйста…. пошли в редакцию Physical Review Letters.] (Khalatnikov and Lifshitz, 1970). См. также (Belinsky, Khalatnikov, and Lifshitz, 1970, 1982).

473 [Я привез рукопись в Америку, спрятав ее среди своих личных бумаг… опубликована.] Там же.

474 [Уровень советской теоретической физики… значительные открытия в физике.] ИНТ-Лифшиц, (Livanova, 1980).

475 [Интересно, что задолго до того… Пименов.] Я узнал об этом от Пен-роуза.

475 [В 1950–1959 гг. Александров… установлены.] (Aleksandrov, 1955, 1959).

475 [продолжил его молодой коллега, Пименов.] (Pimenov, 1968).

477 [В частности, Халатников и Лифшиц… неустойчиво по отношению к малым возмущениям.] (Lifshitz and Khalatnikov, 1960, 1963).

478 [Райсснер и Нордстрем… большую вселенную.] См., например, (Novikov, 1966).

478 [Он стимулировал не только воображение ученых… в многочисленных расчетах.] Говоря научным языком, неустойчивым является внутренний горизонт Коши в решении Райсснера-Нордстрема. Формулировку гипотезы см. в книге (Penrose, 1968); доказательство содержится в статье (Chandrasekhar and Hartle, 1982) и в более ранних работах, процитированных в этой статье.

478 [Белинский, Халатников и Лифшиц… (БХЛ — сокращенное название… дыры).] (Belinsky, Khalatnikov, and Lifshitz, 1970, 1982).

480 [Чарльз Мизнер… миксерными осцилляциями,] (Misner, 1969).

481 [Когда же именно квантовая гравитация… быстрее.] Впервые об этом сказал Уилер (Wheeler, 1960). Идея пришла к нему на основе его прежних работ о вакуумных флуктуациях геометрии пространства-времени (Wheeler, 1955, 1957).

481 Сноска 2: Время Планка-Уилера было введено с обсуждением его физического смысла в работах (Wheeler, 1955; 1957).

481 [Затем квантовая гравитация радикально… вероятностную пену.] Впервые эта идея была высказана Уилером (Wheeler, 1960). Впоследствии она приобрела математическую форму и была выражена с помощью так называемого «уравнения Уилера-де Витта». См., например, обсуждение в книге (Hawking, 1987).

482 [Джон Уилер первым ввел понятие квантовой пены] (Wheeler, 1957; 1960).

483 [Ясный ответ… де Виттом.] См., например, (Hawking, 1987; 1988).

483 [Приливные силы… и постепенно исчезают.] Дорошкевич и Новиков (1978) показали, что сингулярность стареет. В работах (Poisson and Israel, 1990; Ori, 1991) рассмотрена детальная картина этого изменения с помощью идеализированных моделей; в (Ori, 1992) показано, что эти модели хорошо описывают поведение сингулярности в реальной черной дыре.

485 [В соответствии с этими расчетами…. голые сингулярности.] Детали этого моделирования можно найти в работе (Shapiro and Teukolsky, 1991).

486-487 [Всего через четыре месяца… крошечная голая сингулярность.] Свидетельства Хокинга было опубликовано в (Hawking, 1992а).

Глава 14

Общее замечание к главе 14. Рассказ об исторических событиях в этой главе основан почти полностью на моем собственном участии в них.

490 [Червоточины — это не просто плод воображения… в 1916 г.] Людвиг Фламм (Ludwig Flamm, 1916) показал, что при соответствующем выборе топологии решение уравнения Эйнштейна, предложенное Шварцшиль-дом (Schwarzschild, 1916а), описывает пустую сферическую червоточину.

492 Рис. 14.2: (Kruskal, 1960).

495 [Мы писали медленно… American Journal of Physics,] (Morris and Thorne, 1988).

496 [(основная тема книги Хокинга и Эллиса)] (Hawking and Ellis, 1973).

496 [Но 1974-й год… вакуумные флуктуации возле горизонта событий черной дыры являются экзотическими: ] Это был косвенный вывод, сделанный Хокингом из его открытия о том, что черные дыры должны испаряться. Доказательство было получено шесть лет спустя (Candelas, 1980).

497 [Ответ… делает их экзотическими.] См. (Wald and Yurtsever, 1991) и другие цитируемые там ссылки.

500 [В 1955 г. Джон Уилер… превращается в квантовую пену,] (Wheeler, 1955; 1957; 1960).

502 [В 1966 г. Роберт Герох… назад во времени,] (Geroch, 1967). В работе (Friedman, Papastamatiou, Parker, and Zhang, 1988) приведен конкретный пример создания червоточины по плану, предложенному теоремой Героха.

504 Сноска 8: (van Stockum, 1937; Godel, 1949; Tipler, 1976).

513 [Наша статья была напечатана,] (Morris, Thorne, and Yurtsever, 1988).

514 [и мы высказали эту гипотезу в нашей статье.] (Morris, Thorne, and Yurtsever, 1988).

515 Сноска 12: (Friedman and Morris, 1991).

516-517 [Фернандо Эчеверрия и Гуннар Клинкхаммер… есть две такие траектории.] (Echeverria, Klinkhammer, and Thorne, 1991).

518-519 Врезка 14.2: (Echeverria, Klinkhammer, and Thorne, 199i).

519 [Через несколько месяцев Роберт Форвард… нашел третью траекторию,] (Forward, 1992).

521 [Будут и сюрпризы… сверхъестественного и парадоксального не ожидается.] Подробная и научно обоснованная дискуссия по поводу возникновения парадоксов в связи с машинами времени и червоточинами содержится в статье (Friedman et al., 1990).

521 (Журнал «Калифорния»… на горе Паломар.] (Hall, 1989).

522 [За несколько лет до этого Хискок и Дебора Конковски… сильно помогли.] (Hiscock and Konkowski, 1982).

524 [аналогичные вычисления Валерия Фролова… наши результаты.] (Frolov, 1991).

526 [мы смогли внести изменения… до ее публикации.] (Kim and Thorne, 1991).

526 [гипотезы о защите хронологии.] (Hawking, 1992b).

526 Сноска 14: (Gott, 1991).

526 [У меня нет ни малейшего желания… законы квантовой гравитации.] Более подробно о причинах скептицизма, овладевшего мною в 1993 г. по поводу машин времени и об исследованиях, связанных с машинами времени, рассказано в книге (Thorne, 1993).