Торн, Кип

Кип Сти́вен Торн (англ. Kip Stephen Thorne; род. 1 июня 1940, Логан, штат Юта) — американский физик и астроном, один из главных мировых экспертов по общей теории относительности. Лауреат Нобелевской премии по физике 2017 года — за экспериментальную регистрацию гравитационных волн.

Член Национальной академии наук США (1973), иностранный член РАН (1999).

Специалист в области теории гравитации, астрофизики, квантовой теории измерений. Близкий друг и коллега покойного Стивена Хокинга. Один из основателей международного проекта поиска гравитационных волн LIGO.

undefined
Общие сведения
Кип Торн
англ. Kip Thorne
Имя при рождении Кип Стивен Торн[1]
Дата рождения 01.06.1940[2]
Место рождения Логан, штат Юта, США
Страна США[3]
Научная сфера физика, астрономия
Место работы Калифорнийский технологический институт[4]
Образование
Учёная степень PhD по физике[5]
Учёное звание Член Национальной академии наук США (1973)
Иностранный член РАН (1999)[4]
Научный руководитель Джон Арчибальд Уилер[6]
Известен как один из основателей LIGO[7]
Награды и премии Медаль Альберта Эйнштейна (2009)
Премия Кавли по астрофизике (2016)
Премия Шао Премия Шао по астрономии (2016)
Нобелевская премия Нобелевская премия по физике (2017)[8]

Биография

В 1962 году получил степень бакалавра в Калифорнийском технологическом институте. Затем продолжил обучение в Принстонском университете, где в 1963 году получил степень магистра, а в 1965 году — степень доктора философии (PhD) под руководством Джона Арчибальда Уилера. В 1981 году стал почётным доктором МГУ[9].

С 1991 года Фейнмановский профессор Калифорнийского технологического института, член Американской академии искусств и наук (1972), член учёного совета НАСА. В 2009 году ушёл в отставку, оставаясь почётным Фейнмановским профессором Калтеха, сосредоточившись на работе над учебником общей физики, популярными книгами и фильмами[10].

11 февраля 2016 года одним из четырёх физиков представлял коллаборацию LIGO на пресс-конференции, посвящённой открытию гравитационных волн.

Автор и редактор книг по теории гравитации и астрономии высоких энергий. В 1973 году написал совместно с Джоном Уилером и Чарльзом Мизнером ставшую классической книгу «Гравитация», учебник-монографию по общей теории относительности[11].

В 1977 году совместно с Анной Житков из Кембриджского университета выдвинул предположение о существовании гипотетического звёздного объекта: красного гиганта с нейтронной звездой в качестве ядра — так называемый объект Торна — Житков[12]. Первый кандидат в такие объекты, получивший обозначение HV 2112, был открыт в 2014 году.

В 1988 году опубликовал с соавторами в журнале Physical Review Letters статью «Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition»[13], в которой показал, что построение машины времени не противоречит теориям, принятым в настоящее время научным сообществом.

В 1994 году опубликовал книгу для широкого круга читателей «Чёрные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна», переведённую на шесть языков, в частности на русский[14].

Автор идеи (совместно с Линдой Обст) и научный консультант научно-фантастического фильма «Интерстеллар» режиссёра Кристофера Нолана, вышедшего на экраны в 2014 году. Идея фильма, в котором современные физические теории становятся основой сюжета, появилась у Торна в середине 2000-х годов. С этой идеей он изначально обратился к Стивену Спилбергу, который заинтересовался идеей фильма и пригласил в качестве сценариста Джонатана Нолана. После разрыва отношений Спилберга со студией Universal режиссёром картины стал Кристофер Нолан, а Торн стал научным консультантом и исполнительным продюсером картины[15][16]. Впоследствии Торн написал книгу «Наука за кадром „Интерстеллара“», в которой объяснил научные концепции фильма. Также появился в качестве камео в телесериале «Теория Большого взрыва»[17].

В октябре 2018 года был почётным гостем на Всероссийском фестивале науки «NAUKA 0+» в Москве, где выступил с лекцией[18].

После получения Нобелевской премии Торн продолжил активную деятельность по популяризации науки. В 2022 году был одним из ключевых гостей на международном фестивале науки и искусства Starmus в Армении[19]. В 2023 году совместно с художницей Лией Хэллоран выпустил книгу «The Warped Side of Our Universe» («Искривлённая сторона нашей Вселенной»), в которой научные концепции объясняются через поэзию и живопись[20]. В июне 2024 года был удостоен степени почётного доктора наук Кембриджского университета[21], а в ноябре того же года посетил Китай для участия в научных мероприятиях[22].

Научная деятельность

Научные интересы Кипа Торна сосредоточены в области релятивистской астрофизики, теории гравитации и квантовой теории измерений. Его работа охватывает теоретические и экспериментальные аспекты общей теории относительности и является фундаментальной для современной гравитационно-волновой астрономии[23].

Гравитационные волны и LIGO

Центральная тема научной карьеры Торна — гравитационные волны. С конца 1960-х годов его исследовательская группа разрабатывала математический аппарат для расчёта волн, излучаемых такими астрофизическими объектами, как чёрные дыры и нейтронные звёзды[23]. Торн является одним из трёх основателей лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), где он выступал главным идеологом и теоретиком. Его группа определила потенциальные источники гравитационных волн для LIGO и разработала методы анализа данных, необходимые для извлечения слабых сигналов из шума[23].

Релятивистская астрофизика и чёрные дыры

Торн внёс значительный вклад в теорию чёрных дыр. Он является одним из авторов «теоремы об отсутствии волос», согласно которой свойства стационарной чёрной дыры полностью определяются её массой, спином и электрическим зарядом[23]. Совместно с Игорем Новиковым и Доном Пейджем разработал релятивистскую теорию тонких аккреционных дисков вокруг чёрных дыр[23]. В 1977 году вместе с Анной Житков выдвинул гипотезу о существовании экзотических звёзд — объектов Торна — Житков, представляющих собой красные гиганты с нейтронной звездой в ядре[12].

Кротовые норы и путешествия во времени

Торн известен своими работами о гипотетической возможности существования кротовых нор (червоточин). В статье 1988 года он с соавторами показал, что для удержания проходимой кротовой норы в открытом состоянии требуется так называемая экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии[24][13]. Его исследования также продемонстрировали, что при определённых условиях кротовую нору теоретически можно превратить в машину времени[25]. При этом сам Торн подчёркивал, что законы физики, скорее всего, запрещают существование экзотической материи в необходимых количествах, что делает создание кротовой норы на практике крайне маловероятным[26].

Квантовая теория измерений

Работа Торна в области квантовой теории измерений была тесно связана с практическими задачами LIGO. Для обнаружения чрезвычайно слабых гравитационных сигналов требовалось создание детекторов, чувствительность которых ограничена фундаментальными квантовыми законами. Торн и его коллеги занимались анализом квантового шума и разработкой методов его преодоления в прецизионных измерениях.

Отличия

Почётный доктор Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (1981)[29], Университета Глазго (2001)[30] и Кембриджского университета (2024).

Примечания

  1. Kip Thorne. Asteroid Day. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  2. Kip Thorne. Britannica. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  3. Кип Стивен Торн — биография, книги, отзывы, цитаты. Livelib.ru. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  4. 1 2 Biographical Sketch. Caltech. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  5. 1 2 ТОРН Кип Стивен. whoiswhopersona.info. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  6. Kip S. Thorne. American Institute of Physics. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  7. Кип Торн: "Исследование вселенной при помощи гравитационных волн: от Большого взрыва до черных дыр". Фестиваль науки. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  8. Нобелевская премия по физике — 2017: гравитационные волны. Объединенный институт ядерных исследований. Дата обращения: 15 сентября 2024.
  9. Торн Кип Стивен. letopis.msu.ru. Дата обращения: 29 июля 2025.
  10. Биографический очерк К. С. Торна на сайте Калтеха. Дата обращения: 3 марта 2010. Архивировано 11 сентября 2013 года.
  11. Misner, Charles W.; Kip S. Thorne; John Archibald Wheeler. Gravitation. — San Francisco: W. H. Freeman, 1973. — ISBN 0-7167-0344-0.
  12. 1 2 Thorne, Kip; Żytkow, Anna. Stars with degenerate neutron cores. I – Structure of equilibrium models (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1977. — March (vol. 212, no. 1). — P. 832—858. — doi:10.1086/155109. — Bibcode1977ApJ...212..832T. (англ.)
  13. 1 2 Phys. Rev. Lett. vol.61, pp. 1446—1449 (1988)
  14. Кип С. Торн. Чёрные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна = Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy / Переводчик: М. Городецкий. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2009. — 616 с. — 700 экз. — ISBN 9785-94052-172-3.
  15. Kevin P. Sullivan. Christopher Nolan’s ‘Interstellar’ Trailer: Watch Now (англ.). MTV (16 декабря 2013). Дата обращения: 30 октября 2014. Архивировано 2 августа 2015 года.
  16. В чёрных дырах и между звёзд… «Троицкий вариант» онлайн. Дата обращения: 24 ноября 2014. Архивировано 26 ноября 2014 года.
  17. Кип Торн. Кинопоиск. Дата обращения: 29 июля 2025.
  18. Фестиваль науки: лекция Нобелевского лауреата Кипа Торна. МГУ (15 октября 2018). Дата обращения: 29 июля 2025.
  19. «Наука была мостом между СССР и Западом». Нобелевский лауреат Кип Торн — о черных дырах и влиянии санкций на российских ученых. RTVI (10 сентября 2022). Дата обращения: 29 июля 2025.
  20. Nobel-winning physicist Kip Thorne, artist Lia Halloran illustrate universe’s warped side. The Harvard Gazette (28 ноября 2023). Дата обращения: 29 июля 2025.
  21. Cambridge confers honorary degrees. University of Cambridge (20 июня 2024). Дата обращения: 29 июля 2025.
  22. Kip Thorne: China's gravitational wave detectors set for key discovery. CGTN (6 ноября 2024). Дата обращения: 29 июля 2025.
  23. 1 2 3 4 5 Кип Торн: кто он и какова его роль в науке. The Spaceway. Дата обращения: 29 июля 2025.
  24. Кип Торн и кротовые норы. LiveJournal. Дата обращения: 29 июля 2025.
  25. Торн Кип. koob.ru. Дата обращения: 29 июля 2025.
  26. Путешествия через «кротовые норы» невозможны. Scientific Russia. Дата обращения: 29 июля 2025.
  27. Astrophysicist Kip Thorne to receive 2018 Lewis Thomas Prize for Writing about Science. The Rockefeller University (17 апреля 2018). Дата обращения: 29 июля 2025.
  28. ESET Science Award 2021 highlights. ESET Science Award. Дата обращения: 29 июля 2025.
  29. VIVOS VOCO: К. Торн, «Чёрные дыры и гравитационные волны». Дата обращения: 24 апреля 2016. Архивировано 20 декабря 2017 года.
  30. University of Glasgow — University news — Archive of news — 2017 — October — UofG congratulates Nobel Prize Winners for gravitational wave research. Дата обращения: 11 февраля 2019. Архивировано 12 февраля 2019 года.

Литература

Дополнительно по теме

Категории