Война и еще 25 сценариев конца света - стр. 31
Теперь, когда мы установили общее во всех прогнозах сингулярности, мы можем обсудить в деталях разные «школы сингулярности».
В математике термин «сингулярность» связывают с наличием особенности у некой функции, например, того, что она обращается в бесконечность при приближении к нулю.
Физики стремятся избежать описания процессов функциями с сингулярностями, так как считается, что никакой физический параметр не может принять бесконечной величины. Наличие сингулярностей в описании свидетельствует обычно, что теория неполна. Например, теория непрерывного излучения света черным телом не работала, так как предсказывала бесконечно большое излучение, и ее пришлось заменить теорией излучения порциями – то есть квантовой теорией. Другой вариант сингулярностей в физике – это режимы с обострением. Так описываются системы, в которых некий параметр за конечное время приобретает бесконечное значение. Однако на самом деле он его не приобретает, так как система, в которой такой параметр имеет смысл, разрушается. Такие системы исследуют теория катастроф и синергетика.
В результате физика осталась только с двумя актуальными сингулярностями. Первая – это состояние Вселенной в момент Большого взрыва, когда, как предполагается, она была заключена в объем в 10>-44 см, и плотность энергии в ней была крайне велика, но все же не бесконечна, так как была ограничена условиями, даваемыми квантовыми соотношениями неопределенности. Отметим, что это не единственная теория Большого взрыва, и по другим теориям плотность энергии никогда не достигала максимальной величины, а имел место переход одного вида вакуума в другой, сопровождавшийся интенсивным расширением пространства (теория хаотической космологической инфляции).
Другой знаменитой сингулярностью в физике являются черные дыры. Гравитация черной дыры столь велика, что любой материальный объект, падающий в нее, должен был бы сжаться в точку. Однако по общей теории относительности для внешнего наблюдателя время этого падения (причем не до точки в центре дыры, а до границы поверхности, называемой «сфера Шварцшильда») растянется до бесконечности, тогда как для самого падающего падение займет конечное время. Отметим, что сингулярностью можно назвать и момент в жизни массивной звезды, когда она начинает коллапсировать в черную дыру и скорость событий в ней бесконечно ускоряется.