Научные идеи А.Д. Сахарова сегодня - страница 18

Однако ситуация изменилась кардинально с открытием в 1992 году с помощью спутниковых радиотелескопов анизотропии реликтового излучения (анизотропия — это разница температуры реликтового излучения, измеряемой в различных направлениях на небе). Разница "реликтовых температур" различных точек небосвода ничтожно мала — в пределах 0,01% от средней температуры реликтового излучения 2,725 K. Но это была революция, поскольку флуктуации реликтового излучения стали мощным инструментом изучения начальных этапов эволюции Вселенной. Дело в том, что ничтожные в наше время вариации температуры реликтового излучения являются "отпечатками" первичных флуктуаций плотности вещества и космологических гравитационных волн.

А чудо состоит в том, что обнаруженные астрофизиками в 2001 году т.н. "барионные акустические осцилляции" реликтового излучения сходны с теми колебаниями вещества, которые теоретически описал Сахаров в своей работе 1965 года (см., напр., раздел 7.1.2 в книге: В.А. Рубаков, Д.С. Горбунов "Введение в теорию ранней Вселенной. Космологические возмущения. Инфляционная теория", 2010). Эти неоднородности реликтового фона справедливо были названы "сахаровские осцилляции". Достаточно набрать в поисковой системе это словосочетание (или по-английски "Sakharov oscillations"), чтобы убедиться как активно использует идеи Андрея Дмитриевича Сахарова современная наука.

"Вакуумные квантовые флуктуации в искривлённом пространстве и теория гравитации"[45] — ещё одна работа Сахарова "саровского" периода середины 1960-х годов, ставшая классической.

На полутора страницах журнального текста излагается принципиально новый подход к классической динамике общей теории относительности (ОТО) — возникновение классического действия Эйнштейна (пропорционального скалярной кривизне пространства-времени) по причине поляризации вакуума квантованного скалярного поля, распространяющегося в произвольном искривлённом пространстве. Таким образом, в этом подходе исходное классическое действие ОТО приравнивается нулю — идея нулевого Лагранжиана (действие есть интеграл по пространству-времени от лагранжевой плотности — Лагранжиана), а классическая динамика ОТО есть проявление, по выражению Сахарова, "квантовой упругости вакуума". Как пишет Сахаров в этой своей работе 1967 года, предложенный им подход к теории гравитации аналогичен рассматривавшейся ранее Е.С. Фрадкиным, Л.Д. Ландау и И.Я. Померанчуком, Я.Б. Зельдовичем возможности пренебречь "затравочным" классическим действием Максвелла свободного электромагнитного поля и получить это действие за счёт эффекта поляризации вакуума заряженных квантовых полей.

Эта работа Сахарова вызвала большой энтузиазм у специалистов по теории гравитации. Её содержание практически полностью пересказывается в знаменитом учебном пособии — "Гравитации" Мизнера-Торна-Уилера.[46] Нетрадиционная парадигма "классическая физика вторична, квантовая теория первична" получила дальнейшее мощное развитие в теории струн, где эффективное классическое действие фоновых полей (гравитационного, электромагнитного и т.п.) возникает как эффект квантования струны, распространяющейся в этих фоновых полях.

Подробнее об этом направлении научной деятельности Сахарова см. в комментариях С.А. Адлера, Д.А. Киржница и Х. Теразавы в Собрании научных трудов.[47] В своих комментариях Давид Абрамович Киржниц показывает, что рассмотренное Сахаровым явление квантово индуцированной гравитации аналогично силам Казимира в физике конденсированных сред, и завершает:

Эта работа была написана в ссылке в 1983 году, в начале 1984 г. Сахаров передал её коллегам из Отдела теоретической физики ФИАНа. После ряда правок она в апреле была представлена в ЖЭТФ и опубликована в августе — когда Андрей Дмитриевич уже четвёртый месяц держал мучительную бессрочную голодовку с требованием разрешить его жене поездку в США для проведения жизненно необходимой операции на сердце. Да, он поступал как настоящий мужчина, и Елену Георгиевну своим поистине сахаровским упорством, своими двумя долгосрочными голодовками (вторая — с апреля по сентябрь 1985 года) он действительно спас. Спас он этой победой и себя, и всех нас, поскольку проявлять "слабину" (ср. приведённую выше цитату из "Ответа Сиднею Дреллу"), поднимать руки вверх и сдаваться нечистой силе с пальцем на ядерной кнопке было бы равносильно самоубийству. И Сахаров очень хорошо это понимал.