Читать книгу "Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд - Майкл Уайт"

Они рассчитывали эффекты фотонов, а не каких-то других частиц, не только потому, что с фотонами проще работать, но и потому, что они перемещаются со скоростью света, поэтому пробегают по туннелю времени быстрее любых других частиц. Поначалу Торн и Ким обнаружили, что флуктуации вакуума, в отличие от обычного света, сами собой расфокусируются. Уравнения показывали, что излучение вакуума, которое рассеивается во Вселенную из одного устья дыры, загибается в сторону другого устья, будто его затягивает туда загадочная сила, кружит по петле времени и катастрофически нарастает. Тогда ученые решили, что где-то вкралась ошибка. По их результатам получалось, что накапливающаяся электромагнитная энергия обретает бесконечное значение лишь «на исчезающе малое время». Почему это так важно? Потому что, как мы объяснили в главе 11, квантовая физика учит нас, что даже время имеет зернистую структуру, и промежуток времени не может быть короче планковского времени – то есть 10–45 с. Так что никакого «исчезающе малого времени» не бывает.

Торну и Киму пришлось все пересчитать с учетом зернистости времени, которого требует планковское время, и обнаружили, что квантовые эффекты запрещают разрушительное накопление излучения. Обо всем этом они написали в статье, которую направили в журнал «Physical Review» и одновременно разослали коллегам по всему миру, в том числе и Хокингу. Хокинг нашел ошибку в их рассуждениях. Хотя планковское время – это наименьший возможный промежуток времени, как показал Эйнштейн в ОТО, измеряемая длина промежутка времени зависит от движения часов, которые его замеряют. Если речь идет о накоплении излучения в кротовой норе, то релевантное время – это время, которое измеряет наблюдатель, сидящий рядом с кротовой норой. А если часы и сами путешествуют по кротовой норе с большой скоростью, то сокращение времени, вызванное эффектами квантовой гравитации, и правда останавливает накопление излучения вакуума за 10–45 с до того, как кротовая нора превращается в машину времени. Но для наблюдателя, который сидит рядом с кротовой норой и смотрит, как накапливается излучение, этот процесс обрывается позднее – лишь за 10–95 с до того, как начнет действовать машина времени. Результаты пересмотра временной шкалы, который проделал Хокинг, означают, что излучение все-таки успеет накопиться и уничтожить кротовую нору прежде, чем она начнет работать как машина времени. Но ни доказать, ни опровергнуть эту поправку до сих пор никому не удалось.

Числа, задействованные в этих вычислениях, так малы, что уму непостижимо, как физикам их учитывать при решении задач. Например, 10–45 с – это 94 нуля и единица после запятой. Чтобы точно узнать, могут ли существовать машины времени, нам нужно понять, как действует квантовая гравитация на таких смехотворно малых промежутках времени, иначе мы не сможем объяснить, что происходит с накоплением квантовых флуктуаций внутри кротовой норы. Именно поэтому вопрос о путешествии во времени так живо интересует современных физиков: не потому, что они хотят доказать или опровергнуть саму возможность создать машину времени, но и потому, что хорошая квантовая теория гравитации до сих пор не сформулирована, и ученые надеются, что решения задач вроде гипотезы о защищенности хронологии позволит им выяснить, какие вариации на тему квантовой гравитации стоит рассмотреть поподробнее. Итак, мы снова вернулись к поиску теории всего – Святого Грааля, до открытия которого к вящей досаде ученых вечно остается каких-нибудь двадцать лет.

Хокинговская гипотеза о защищенности хронологии в своем сегодняшнем виде сводится к тому, что как только цивилизация, пусть даже самая развитая, попытается каким бы то ни было способом создать машину времени, непосредственно перед тем, как устройство начнет действовать как машина времени, внутри возникнет луч излучения, созданного квантовыми флуктуациями наподобие излучения Хокинга. Это излучение накопится до катастрофических величин и уничтожит машину. Хотя Торн согласен, что «мы не узнаем этого наверняка, пока физики не разобрались до конца в законах квантовой гравитации»,[140] важно учесть, что в этом случае он не спешит заключить с Хокингом пари и даже говорит, что «Хокинг, возможно, прав». Возможно, гипотеза о защищенности хронологии на сегодняшний день – самое последнее важное достижение Хокинга в науке, и символично, что оно положило конец путешествиям во времени, если не времени как таковому.

Глава 18

Стивен Хокинг – суперзвезда

На Аспенский музыкальный фестиваль в Колорадо съехалось 1500 любителей музыки, и все они разразились бурными аплодисментами, когда на открытой сцене под огромным белым тентом появился распорядитель – профессор Стивен Хокинг. Аспен – излюбленная тихая гавань американского научного сообщества, здесь часто проводятся различные конференции и симпозиумы с участием ведущих физиков планеты. Многие ученые покровительствуют и местному музыкальному фестивалю, в том числе Стивен Хокинг, и первым номером программы в тот вечер он объявил «Зигфрид-идиллию» Вагнера – одну из своих любимых музыкальных пьес любимого композитора, которого он включал на полную громкость в кембриджском общежитии для аспирантов в 1963 году, сразу после того, как узнал о том, что у него смертельная болезнь. Но теперь все было совсем иначе. Сегодня Хокинга почитают как самого знаменитого ученого среди современников, и устроители фестиваля пригласили его вести концерт в качестве почетного гостя. Едва он появился на сцене в кресле, его сразу узнали – его синтезированный голос даже не успел прогреметь над рядами зрителей. Но символичность ситуации этим не исчерпывалась.

– Сейчас прозвучит «Зигфрид-идиллия», – объявил Хокинг. – Вагнер написал это произведение в 1870 году, чтобы исполнить его рождественским утром под дверью спальни своей молодой жены. Я приехал сюда со своей невестой Элейн, в сентябре мы поженимся, поэтому мне кажется, что эта пьеса соответствует случаю.

Концерт состоялся в августе 1995 года, когда весь мир уже знал, что Стивен Хокинг расстался со своей женой Джейн, с которой прожил в браке четверть века. Окончательное решение суда о расторжении брака пришло к бывшим супругам, уже давно жившим раздельно, в середине лета, месяца за два до назначенной даты свадьбы, и репортеры жадно ловили все, что могло пролить свет на предстоящее событие.

Девяностые стали для Хокинга десятилетием еще более важных достижений, чем все предыдущие годы, однако это были успехи вне царства науки, и многие поговаривали, что его карьера выдающегося физика к концу 1980-х годов пошла на спад и теперь он в основном посвятил себя общественной деятельности. И в самом деле, в 1980-е Хокинг обрел всемирную известность благодаря своему бестселлеру и телепередачам, а в 1990-е его имя выучили буквально все – он превратился в знаменитость, прекрасно вписавшуюся в один ряд с другими звездами массовой культуры – голливудскими актерами, телеведущими, политическими лидерами и поп-музыкантами.

Но это была лишь одна сторона славы Хокинга, которая ширилась с каждым днем. Невероятный и неожиданный успех его книги придал ему уверенности в себе, и он выжимал из него все что можно. Стивен Хокинг всегда умел себя подать, и характер у него весьма целеустремленный. «Краткую историю времени» он написал просто потому, что хотел заработать денег, чтобы оплатить необходимые ему медицинские услуги, однако успех книги превзошел его самые смелые ожидания. Между тем Стивен, несомненно, очень быстро учится и вскоре привык к волне славы и почета, захлестнувшей его в конце 1980-х. Как ни парадоксально, сам он вовсе не считает «Краткую историю времени» своим главным достижением, хотя благодаря этой книге его жизнь раз и навсегда переменилась к лучшему. Он говорил, что не «гордится» успехом книги, а просто «доволен» им.[141]