В настоящее время куда-то потерялась замечательная традиция публичных пари. И очень зря, поэтому что не только весело, но и познавательно!

Я копался в старых фотках и случайно наткнулся на фотографии, сделанные мной во время работы в Калтехе в одном из закутков длинных коридоров Центра астрономии и астрофизики.

В этом здании сидит (иногда) Кип Торн, получивший Нобелевку за открытие гравитационных волн (и вообще один из главных двигателей современного состояния теории относительности). И на стене у его кабинета висят пари, заключенные между ним и другими видными физиками насчет загадок теории относительности. Представляю вам эти фотографии, расшифровки рукописи и заодно немного комментирую.

Особенно советую обращать внимание на что спорят физики. Это все меня приводит в какой-то особенный восторг.

1971: подписка на Плейбой

Whereas S. Chandrasekhar believes that the Establishment is falsely overconfident of its mastery of black-hole physics, and

Whereas Kip. S. Thorne, Defender of the Establishment, has great confidence in the Establishment's 1971 view of black-hole physics,

Therefore let it be known that a wager is hereby accepted at odds of 1-year subscription to Playboy Magazine (from S.C. to K.S.T.), versus 1-year susbscriotion to the The Listener (from K.S.T. to S.C.):

S.C. wagers that there exists a critical value, a0< M, such that , for a>a0, the Kerr metric is unstable against first-order perturbations. K.S.T. wageres that the Kerr metric is stable or neutrally stable for all a< M

Чандрасекар, великий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии за исследование стабильности звезд, считал, что черные дыры могут быть при определенных условиях нестабильны. Спорили на годовую подписку журналов Playboy (Торну) и Listener (Чандрасекару). Через 17 лет Чандрасекар признал поражение, а Торн согласился на подписку Listener вместо Плейбоя.

1971: студенты против профессора

Whereas, Kip S. Thorne, professor, believes that certain gualitative features of general relativity describe the real world, and it mush be true in any reasonable theory of gravitation, and

Whereas John. J. Dykla and Richard H. Price, students, have serious doubts about this belief,

Therefore, be it known that a wager is hereby made between said professor and said students, at odds of $2:10, concerning the existence of a counterexample to the professor's beilef,

To wit, that in the collapse of a spherical system in the Brane-Dicke theory there are no events which cannot send infomration to a distant observer

Это простой спор: студенты утверждают, что некоторая новая теория гравитации отличается от предсказаний теории относительности, а Торн им не верит. И правильно делает, студенты признают поражение.

1974: Kip Thorne likes to live dangerously

Whereas Stephen Hawking has such a large investment in General Relativity and Black Holes and desires an insurance policy, and whereas Kip Thorne likes to live dangerously wihout an insurance policy,
Therefore be it resolved that Stephen Hawking bets 1 year's subsription to "Penthouse" as against Kip Thorne's wager of a 4-years subscription to "Private Eye", that Cygnus X1 does not contain a black hole of mass aobve the Chandrasekhar limit.

В 70х еще никто не знал, существуют ли на самом деле черные дыры. В 72 году был открыт Cygnus X1 - двойная звезда, источник радио и рентгеновского злучения. В эти годы ученые активно спорили, может ли это быть черной дырой. (Предел Чандрасекара - 1.4 солнечных массы - масса, при которой звезда коллапсирует и становится черной дырой или нейтронной звездой). Через 16 лет набралось достаточно доказательств, и Хокинг признал поражение. По слухам, он взломал офис Торна, пока тот путешествовал, и подписал бумагу с пари.

1979: эффективный тайм-менеджмент

Whereas Kip S. Thorne cannot say no to any student or refuse any responsibility, and
whereas: He lives in The midst of an intense flux of students and responsibilities,
It is hereby wagered that a draft* of a semipolular book will not be in the hands of a publisher by April Fools' 1980. The loser of this wager shall hand over to the winner a bottle of claret, the quality of which will indicate the quality of the loser.

Кип Торн спорит со студентом, что сможет дописать книгу до дедлайна. Не смог. Надеюсь, вино, которое он получил от студента, отражало "качество проигравшего".

1980: логично ли устроена Вселенная?

Думаю, тут расшифровка не нужна. Зато тут любопытный физическимй момент. Обычная Ньютоновская гравитация линейна: тела вызывают гравитацию, чем больше масса, тем больше сила. В общей теории относительности гравитация нелинейна: сама гравитация (кривизна пространства-времени) приводит к искривлению пространства-времени (т.е. гравитации).

Мы не знаем, как решать уравнения ОТО точно. Зато мы можем взять нулевой порядок уравнений, который должен соответствовать Ньютоновской гравитации, и добавить туда поправке - это называется post-Newtonian разложение. Обычно эти поправки малы, и мы их почти никогда не замечаем. Так вот, студент в этом споре считал, что эти поправки будут влиять и на нулевой порядок так сильно, что мы увидим отличия от стандартного поведения тел, к которому мы привыкли в "классической" физике.

Студент признал поражение, но мне кажется, что до сих пор этот вопрос не до конца решен.

1981: ловим гравитационные волны!

*Whereas both Jeremiah P. Ostriker and Kip S. Thorne believe that Einstein's equations are valid
And both are convinced that these equations predict the existence of gravitational waves
And both are confident that Nature will provide what physical law predicts
And both have faith that scientists can ultimately observe whatever Nature does supply
Nevertheless, they differ on the likely strengths of natural sources and on the probability of a near-future and verifiable detection.

Therefore they agree to wager one case of good red wine (JPD to supply French wine, KST to supply California) on the detection of extraterrestrial gravitational waves before the next Millenium (January 1, 2000).
KST wins the wager if at least two experimental groups observer phenomena which they agree are gravitational waves.
If not, JPO wins.

Кип Торн - оптимист. Он верил, что в течение 20 лет будут построены гравитационно-волновые детекторы, которые смогут наблюдать волны. Не сложилось, проспорил. Зато получил потом Нобелевку за это.

1978: sad regret

Bruno Bertotti hereby bets Kip Thorne that no gravitational waves will be discovered before midnight of 1988 May 5, except for waves detected by the Solar Probe.
The bet will be decided upone the referee within one year of the above-mentioned date.
The prize will be a dinner paid by the loser for the winner and teh referee. The loser will attend the dinner.

И до этого Торн спорил про наблюдение гравитационных волн. Я не смог найти, что такое Solar Probe, но гравитационные волны впервые наблюдали в 2014 году. Увы-увы.

Conceded with sad regret! - Kip. S. Thorne
Accepted also with regredt! Bruno Bertotti
Witnessed with regret. Carlton Caves

1991: Хокинг одевается

Спор идет о "голых сингулярностях". Немного поясню, о чем речь. Вы наверяка слышали, что у черных дыр в центре находится сингулярность - точка бесконечной плотности и кривизны пространства. А вокруг этой точки есть горизонт событий, который не позволяет свету убежать от сигнулярности (оттого и термин "черная дыра"). Так вот, существует идея, что в некоторых условиях могут возникать "голые" сингулярности - точки с бесконечной кривизной, вокруг которых не формируется горизонт. Как такое может быть? Никто не знает, это вопросы квантовой гравитации. Есть решения уравнений, который приводят к таким объектам. Могут ли они на самом деле существовать? Хокинг считал, что нет.

Хокинг признал поражение, но из-за неоточности в формулировке.

1997: и снова голые сингулярности

1997: проблема потери информации в черной дыре

Hawking: I concede, now I have seen inside black holes

Вы наверняка слышали, что черные дыры испаряются - они излучают тепловое излучение, которое уносит их энергию (можно почитать обсуждение на хабре). Со временем они испаряются целиком. Но тут есть парадокс: тепловое излучение не содержит никакой информации, оно полностью случайно. То есть, информация попадает в черную дыру (с материей, например) и где-то там теряется. Вообще говоря, в физике на это смотрят с осуждением. Поэтому это большая проблема - куда же девается информация в черной дыре. Хокинг и Торн считали, что информация действительно исчезает, а Прескилл - что мы просто где-то сделали ошибку в расчетах. До сих пор ответа на это нет. Хокинг признал поражение со странной пометкой, но я не знаю, что случилось в 2009 - возможно, какая-то статья.

Мне кажется, за этими шутливыми пари есть что-то большее, чем просто шутка. Я читаю их - и как будто заглядываю в какой-то другой мир из научной фантастики 60х или из "Понедельника начинается в субботу", где ученые беззаветно преданы поиску истины, а каждый следующий год таит неизвестные открытия и повороты в понимании природы. Не то, что бы этого нет в реальном мире - но в реальном мире люди остаются людьми, а романтику сложно видеть за рутиной. А иногда хочется вспомнить детский восторг от огромной непознанной Вселенной вокруг. Эти фотографии дают мне такую возможность. Надеюсь, что дали немного и вам.