00:07

Направление времени



В своем романе «Посредник» Лесли Поулз Хартли пишет: «Прошлое — это чужая страна. Там все делается иначе — но почему прошлое столь отлично от будущего? Почему мы помним прошлое, а не будущее?» Другими словами, почему время движется вперед? Не связано ли это с расширением Вселенной?

С, Р, Т: ЗАРЯД, ЧЕТНОСТЬ, ВРЕМЯ

Законы физики не делают различия между прошлым и будущим. Точнее, они не изменяются, если провести операцию, именуемую СРТ(си-пи-ти)-преобразованием. Здесь латинская буква «С» обозначает замену частиц соответствующими им античастицами, «Р» — замену объекта его зеркальным изображением (в котором левое и правое меняются местами), «Т» — изменение направления движения всех частиц на противоположное (то есть обращение движения вспять). Законы физики, которые управляют поведением материи при нормальных условиях, не изменяются при операциях С и Р. Другими словами, жизнь будет той же самой для обитателей далекой планеты, созданных из антивещества и представляющих собой наши зеркальные отражения.

Если пришелец с другой планеты протянет вам левую руку, не пожимайте ее. Он может состоять из антиматерии. Вы оба исчезнете в чудовищной вспышке света. Если законы физики не изменяются при комбинировании операций С и Р, а также операций С, Р и Т, они должны сохраняться и при выполнении одной только операции Т. Однако в обычной жизни наблюдается огромная разница между двумя направлениями времени, то есть движением в прошлое и в будущее. Представьте себе, что чашка с водой падает со стола и разбивается вдребезги. Если снять это на кинопленку, вы легко определите, вперед или назад движутся события. Запустив пленку в обратном направлении, вы увидите, как осколки чашки собираются в единое целое и она запрыгивает обратно на стол. Вы сразу скажете, что лента запущена в обратном направлении, потому что предметы никогда не ведут себя подобным образом в повседневной жизни. Иначе производители столовой посуды давно прогорели бы.

СТРЕЛЫ ВРЕМЕНИ

Если вы спросите, почему разбитые чашки не собираются воедино и не взмывают на стол, вам ответят, что это запрещено вторым законом термодинамики. Он гласит, что беспорядок (энтропия) с течением времени может только возрастать. Другими словами, это так называемый закон Мерфи: события имеют тенденцию развиваться в худшую сторону. Состояние целой чашки на столе более упорядоченно, чем кучи осколков на полу. Поэтому переход от целой чашки на столе в прошлом к осколкам на полу в будущем естественен, а обратный — нет.

Возрастание беспорядка, или энтропии, с течением времени — один из примеров того, что называется стрелой времени, то есть чего-то, что сообщает времени направление и позволяет различать прошлое и будущее. Существуют по меньшей мере три различные стрелы времени. Прежде всего, термодинамическая, то есть направление времени, в котором возрастает беспорядок, или энтропия. Во-вторых, есть психологическая стрела времени. Это направление, соответствующее тому, как мы воспринимаем течение времени, помня прошлое, а не будущее. Наконец, имеется космологическая стрела времени — направление времени, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается.

Я покажу, что психологическая стрела предопределяется термодинамической и они всегда указывают в одном на-правлении. Если принять предположение об отсутствии границы у Вселенной, окажется, что эти две стрелы связаны с космологической, хотя направления их не обязательно совпадают. Однако я приведу доводы в пользу того, что лишь совпадение направлений всех трех стрел допускает существование разумных существ, которые могут спросить: а почему, собственно, беспорядок нарастает в том же направлении во времени, в каком расширяется Вселенная?

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СТРЕЛА ВРЕМЕНИ



Я начну с рассмотрения термодинамической стрелы. Второй закон термодинамики основан на том, что число неупорядоченных состояний любой системы всегда намного превышает число упорядоченных. В качестве примера рассмотрим фрагменты пазла в коробке. Существует одна, и только одна, комбинация, при которой из разрозненных кусочков составляется картинка. С другой стороны, есть множество вариантов расположения, не заключающих в себе никакого смысла и не создающих целостного изображения.

Предположим, что некая система имела началом небольшой набор упорядоченных состояний. С течением времени система будет эволюционировать в соответствии с законами физики, и ее состояние изменится. Высока вероятность того, что позднее ее состояние станет более неупорядоченным, просто потому, что число неупорядоченных состояний очень велико. Таким образом, с течением времени беспорядок имеет тенденцию возрастать, если начальное состояние системы характеризовалось высокой упорядоченностью.

Пусть изначально фрагменты пазла уложены в коробке так, что составляют рисунок. Если мы встряхнем коробку, они сложатся иным образом. Скорее всего, это будет неправильное расположение, которое нарушит картинку, просто потому, что неправильных расположений очень много. Некоторые группы фрагментов все еще будут составлять части картинки, однако при долгом встряхивании и они наверняка рассыплются. Пазл придет в совершенно беспорядочное состояние, в котором его фрагменты не составляют никакой картинки. Таким образом, неупорядоченность фрагментов, вероятно, возрастет со временем, если они подчиняются начальному условию, требующему, чтобы исходное состояние системы было высоко упорядоченным.

Допустим, однако, что бог решил: пусть Вселенная в будущем завершит свое существование, пребывая в состоянии высокой упорядоченности, но ее начальное состояние не имеет никакого значения. Тогда в ранние времена Вселенная, вероятно, пребывала бы в неупорядоченном состоянии и степень неупорядоченности уменьшалась бы со временем. Осколки разбившихся чашек соединялись бы и вспрыгивали на стол. Однако человеческие существа, наблюдающие такие чашки, жили бы в мире, где беспорядок уменьшается с течением времени. Я приведу доводы в пользу того, что у таких людей психологическая стрела времени была бы направлена назад. Они бы помнили предстоящие времена и не помнили тех, что были раньше.

ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ СТРЕЛА ВРЕМЕНИ

Говорить о человеческой памяти очень трудно, потому что мы не знаем во всех деталях, как работает наш мозг. Однако мы знаем всё о том, как работает память компьютеров. Поэтому я буду рассматривать психологическую стрелу времени на примере компьютера. Мне кажется правомерным заключить, что стрела времени одинакова для вычислительных машин и для людей. Иначе можно было бы сорвать большой кущ на фондовой бирже при помощи компьютера, помнящего завтрашние цены на акции. Компьютерная память — это в основном некое устройство, которое пребывает в одном из двух состояний. Примером может служить сверхпроводящая проволочная петля. Если в ней есть электрический ток, он будет течь и течь, поскольку электрическое сопротивление в сверхпроводнике отсутствует. С другой стороны, при отсутствии тока петля будет существовать без него. Эти два состояния компьютерной памяти можно обозначить цифрами 1 и 0.

Прежде чем те или иные данные записаны в память, она имеет неупорядоченное состояние, которое с равной вероятностью описывается 1 и 0. После того как память вступает во взаимодействие с системой, которую необходимо запомнить, она определенно будет в одном состоянии или в другом в зависимости от состояния системы. Таким образом, память переходит от неупорядоченного состояния к упорядоченному. Однако для того чтобы память наверняка находилась в правильном состоянии, необходимо затратить некоторое количество энергии. Тепловое рассеяние этой энергии увеличивает неупорядоченность Вселенной. Можно показать, что этот рост неупорядоченности больше роста упорядоченности в памяти. Так что, когда компьютер записывает информацию в свою память, общее количество неупорядоченности во Вселенной увеличивается.

Направление времени, в котором компьютер запоминает прошлое, такое же, в каком нарастает беспорядок (энтропия). Значит, наше субъективное восприятие направления времени, психологическая стрела времени, предопределяется термодинамической стрелой. Это делает второй закон термодинамики почти тривиальным. Беспорядок возрастает во времени, потому что мы отсчитываем время в том самом направлении, в котором нарастает беспорядок. Абсолютно беспроигрышный вариант.

ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ВСЕЛЕННОЙ

Но почему Вселенная должна была обладать очень упорядоченным состоянием на одном конце времени, том конце, который мы называем прошлым? Почему она не пребывает в состоянии полной неупорядоченности в любое время, всегда? Ведь это представляется более вероятным. И почему направление времени, в котором беспорядок нарастает, совпадает с тем, в каком расширяется Вселенная?

Начальное состояние Вселенной могло быть весьма однородным и упорядоченным. Это привело к точно определенным термодинамической и космологической стрелам времени, какие мы наблюдаем. Но с такой же вероятностью развитие Вселенной могло начаться с предельно неоднородного и беспорядочного состояния. В этом случае беспорядок в совершенно хаотической Вселенной не мог возрастать со временем. Он должен был либо оставаться постоянным (в этом случае не существовало бы никакой определенной термодинамической стрелы времени), либо уменьшаться (и тогда термодинамическая и космологическая стрелы времени были бы направлены в противоположные стороны). Ни одна из этих возможностей не согласуется с наблюдениями.

Как я упоминал, классическая общая теория относительности предсказывает, что Вселенная возникает из сингулярности, в которой кривизна пространства-времени бесконечна. По сути, это означает, что классическая общая теория относительности предсказывает собственный крах. При очень больших искривлениях пространства-времени эффекты квантовой гравитации становятся существенными и классическая теория уже не дает удовлетворительного описания Вселенной. Для того чтобы понять, как зарождалась Вселенная, надо использовать квантовую теорию гравитации.

В квантовой теории гравитации рассмотрению подлежат все возможные истории Вселенной. И каждой истории соответствует пара чисел. Одно характеризует размер волны, а второе — ее фазу (гребень или впадина). Вероятность того, что Вселенная будет обладать тем или иным специфическим свойством, определяется сложением всех волн, соответствующих историям, которые обладают этим свойством.

Истории должны представлять собой искривленные пространства, отображающие эволюцию Вселенной во времени. Но и тогда нам придется определить, как возможные истории Вселенной ведут себя на границе пространства-времени в прошлом. Мы не знаем и не можем знать граничных условий для Вселенной в прошлом. Однако этой трудности можно избежать, если граничные условия для Вселенной состоят в том, что у нее нет границы. Другими словами, все возможные истории конечны по протяженности, но не имеют ни границ, ни краев, ни сингулярностей. Все они напоминают поверхность Земли, которой приданы два дополнительных измерения. В этом случае начало времени должно быть обычной гладкой точкой в пространстве-времени. Значит, расширение Вселенной должно было начаться с очень ровного и упорядоченного состояния. Оно не могло быть совершенно однородным, потому что это нарушило бы принцип неопределенности квантовой теории. В распределениях плотности и скоростей частиц должны были иметься небольшие флуктуации. Условие об отсутствии границы, однако, лимитирует величину этих флуктуаций, сводя ее к минимально необходимому значению в соответствии с требованиями принципа неопределенности.

Развитие Вселенной должно было начаться с периода экспоненциального (инфляционного) расширения. Это привело бы к многократному увеличению ее размеров. Во время расширения флуктуации плотности сперва оставались бы не-большими, но затем начали бы расти. Расширение областей с плотностью немного выше средней было бы замедлено гравитационным притяжением избыточной массы. Рано или поздно такие области вообще прекратили бы расширяться и пережили коллапс, ведущий к образованию галактик, звезд и существ, подобных нам.

Однородная и упорядоченная вначале, Вселенная с течением времени должна была становиться неоднородной и неупорядоченной. Этим объясняется существование термодинамической стрелы времени. Вселенная должна была начаться с состояния высокой степени упорядоченности и со временем стать менее упорядоченной. Как я показал ранее, психологическая стрела времени указывает в том же направлении, что и термодинамическая. Поэтому наше субъективное восприятие времени имело бы скорее ту же направленность, что и расширение Вселенной, нежели противоположную направленность, соответствующую сжатию.

ОБРАТИМА ЛИ СТРЕЛА ВРЕМЕНИ?

Но что произошло бы, если (когда) расширение Вселенной прекратилось бы, уступив место сжатию? Не обратилась бы вспять термодинамическая стрела времени и не начал бы беспорядок сокращаться с течением времени? Для людей, переживших переход от расширения к сжатию, это обернулось бы разного рода возможностями в духе научной фантастики. Увидят ли они, как разбитые чашки сами собой складываются из осколков и вспрыгивают на стол? Сколотят ли состояние на фондовой бирже, припомнив завтрашние котировки акций?

Вам может показаться сугубо умозрительным беспокойство о том, что случится в результате коллапса Вселенной, коль скоро размеры ее не начнут сокращаться в ближайшие десять миллиардов лет. Но есть более быстрый способ определить, что случится, — прыгнуть в черную дыру. Коллапс звезды, которая должна превратиться в черную дыру, в значительной мере напоминает последние стадии коллапса всей Вселенной. Так что если беспорядок уменьшается в фазе сжатия Вселенной, можно ожидать, что он уменьшается и в черной дыре. Возможно, астронавт, угодивший в черную дыру, выиграет кучу денег в рулетку, припомнив, куда отправился шарик перед тем, как была сделана ставка. К несчастью, однако, в рулетку астронавт играл бы недолго, потому что очень сильные гравитационные поля быстро превратили бы его в лапшу. Равным образом он не смог бы ни сообщить нам, обратима ли термодинамическая стрела времени, ни положить свой выигрыш в банк, потому что навеки остался бы за горизонтом событий, пойманный в ловушку черной дыры. Поначалу я верил в уменьшение беспорядка при обратном сжатии Вселенной. А все потому, что считал, будто с уменьшением размеров Вселенная должна вернуться к упорядоченному и однородному состоянию.

Это означало бы, что в фазе сжатия время, за которое произошла стадия расширения, потечет вспять. Люди в фазе сжатия проживали бы свою жизнь от конца к началу. Умирали бы раньше, чем рождались, и молодели бы по мере сжатия Вселенной. Эта идея привлекательна, поскольку устанавливает точную симметрию между фазами расширения и сжатия. Однако ее нельзя принять саму по себе, независимо от других представлений о Вселенной. Вопрос в следующем: согласуется она или нет с предположением об отсутствии границы?

Как уже упоминалось, я поначалу думал, что условие об отсутствии границы действительно предполагает уменьшение беспорядка в фазе сжатия Вселенной. Это убеждение основывалось на работе над простой моделью Вселенной, в которой фаза сжатия похожа на обращенную во времени фазу расширения. Однако мой коллега Дон Пейдж указал, что это условие вовсе не требует со всей неизбежностью, чтобы фаза сжатия была подобна обращенной во времени фазе расширения. Позднее мой студент Раймон Лафламм обнаружил, что в чуть более сложной модели процесс сжатия Вселенной существенно отличается от расширения. Я понял, что допустил ошибку. На самом деле условие отсутствия границы не предполагало, что беспорядок будет уменьшаться в фазе сжатия. Ни в сжимающейся Вселенной, ни в черной дыре термодинамическая и психологическая стрелы времени не меняют своего направления.

Что же делать, когда обнаруживаешь, что совершил такую ошибку? Кое-кто, подобно Эддингтону, никогда не признают, что ошибались Они продолжают искать новые, зачастую взаимоисключающие, аргументы в поддержку своей позиции. Другие делают вид, будто никогда всерьез не поддерживали неверных взглядов, а если и поддерживали, то только для того, чтобы выявить их несостоятельность. Я мог бы привести множество примеров, но не стану, потому что это не прибавит мне популярности. Самым лучшим и щадящим самолюбие выходом мне представляется признание своей ошибки в печати. Хорошим примером может служить Альберт Эйнштейн, признавший, что введение космологической постоянной для обоснования стационарной модели Вселенной было величайшей ошибкой его жизни...

Интервью со Стивеном Хокингом



Би-би-си начала транслировать передачу «Диски необитаемого острова» в 1942 г., и эта программа установила на радио рекорд долговечности. К настоящему времени она стала чем-то вроде национального достояния. За все эти годы программа приняла огромное количество гостей. В ней брали интервью у писателей, артистов, музыкантов, киноактеров и кинорежиссеров, деятелей спорта, комиков, поваров, садовников, учителей, танцоров, политиков, членов королевской семьи, мультипликаторов — и ученых.

Гостей просили выбрать восемь аудиозаписей, которые они взяли бы с собой, если бы им пришлось остаться в одиночестве на необитаемом острове. Их также просили назвать предмет роскоши и книгу (предполагалось, что Библия, Тора и Коран на острове уже есть, так же как и сочинения Шекспира). Считалось само собой разумеющимся, что на острове найдутся и средства воспроизведения, когда-то — граммофон и множество игл к нему, сегодня — заряжающийся от солнечного света CD-плеер.

Программа выходила в эфир каждую неделю, и в ходе интервью, продолжавшихся, как правило, сорок минут, проигрывали записи по выбору гостей. Однако представленное здесь интервью со Стивеном Хокингом, транслировавшееся на Рождество в 1992 г., в виде исключения продолжалось дольше. Интервью брала Сью Лоули.

Сью: Стивен, будучи отрезанным от нормальной физической жизни и лишенным всех естественных средств общения, вы в некотором роде уже знакомы с тем, что ожидает человека на необитаемом острове. Насколько вам одиноко от этого?

Стивен: Я не считаю себя отрезанным от нормальной жизни и не думаю, что окружающие меня люди сказали бы, что я одинок. Я не чувствую себя инвалидом, я просто человек, у которого поражены двигательные нейроны, кто-то вроде дальтоника. Полагаю, мою жизнь не назовешь нормальной, но в духовном смысле она нормальна.

Сью: Тем не менее, в отличие от многих выброшенных на необитаемый остров, вы уже доказали себе, что духовно и интеллектуально самодостаточны, что у вас хватает пищи для размышлений и вдохновения, чтобы занять себя.

Стивен: Полагаю, я от природы немного интроверт, и трудности в общении заставили меня полагаться только на самого себя. Но в детстве я был разговорчивым. Мне нужны дискуссии с другими людьми. Я обнаружил, что изложение идей другим мне очень помогает. Даже если собеседники не высказывают ничего интересного, сама необходимость организовывать свои мысли так, чтобы они были понятны другим, часто подсказывала мне новый путь вперед.

Сью: А как же насчет эмоционального удовлетворения, Стивен? Даже блестящему физику для этого нужны другие люди.

Стивен: Физика — это прекрасно, но она холодна. Я бы не вынес жизни, в которой была бы одна только физика. Как и всем людям, мне нужны тепло, любовь и привязанность. И опять мне очень повезло, гораздо больше, чем многим другим, страдающим таким же недугом, — я получал массу любви и тепла. И музыка тоже много для меня значит.

Сью: Скажите, что доставляет вам больше удовольствия — физика или музыка?

Стивен: Должен сказать, что удовольствие, испытанное мною, когда что-то получалось в физике, сильнее того, которое мне когда-либо доставляла музыка. Но получалось у меня лишь несколько раз за всю мою карьеру, в то время как диск
можно поставить когда угодно.

Сью: И какой же диск вы поставили бы первым на необитаемом острове?

Стивен: «Gloria» Пуленка. Я впервые услышал ее прошлым летом в Аспене, в Колорадо. Аспен прежде всего лыжный курорт, но летом там собираются физики. Рядом с физическим центром стоит огромный шатер, где проходит музыкальный фестиваль. Пока вы сидите, исследуя, что получается при испарении черной дыры, слышно, как идут репетиции. Это идеально: тут сочетаются два главных удовольствия — физика и музыка. Если бы на необитаемом острове у меня были они оба, пусть бы меня оттуда и не вызволяли. То есть до тех пор, пока я не сделал бы в теоретической физике открытие, о котором захотелось бы рассказать всем. Думаю, спутниковая тарелка, благодаря которой я мог бы получать статьи по физике, уже не предусмотрена правилами игры.

Сью: Выступая по радио, можно скрыть физические дефекты, но в данном случае остается скрытым еще кое-что. Семь лет назад, Стивен, вы в полном смысле слова потеряли голос. Не могли бы вы рассказать, что же тогда случилось?

Стивен: В 1985 г. я был в Женеве, в CERN, на большом ускорителе частиц. Я собирался поехать оттуда в Байрейт, в Германию, послушать вагнеровское «Кольцо нибелунга». Но заболел воспалением легких и лег в больницу. Женевские врачи посоветовали моей жене отключить аппарат, поддерживавший мою жизнь. Но жена не хотела и слышать об этом. Меня перевезли на самолете в больницу Адденбрук, в Кембридже, где хирург по имени Роджер Грей провел трахеотомию. Операция спасла мне жизнь, но голоса я лишился.

Сью: Но к тому времени ваша речь и так была очень неразборчивой, не правда ли? Наверное, дар речи все равно покинул бы вас, да?

Стивен: Хотя моя речь и была неразборчивой, близкие меня понимали. Я мог проводить семинары с переводчиком и диктовать научные статьи. Но после операции я некоторое время был просто опустошен. Я чувствовал, что если вновь не обрету голос, то дальше жить не стоит.

Сью: Потом один компьютерщик из Калифорнии прочитал о вашем состоянии и подарил вам голос. Как он работает?

Стивен: Компьютерщика звали Уолт Уолтосц. Его теща оказалась в том же состоянии, что и я, и он разработал компьютерную программу, чтобы помочь ей общаться. Курсор двигается по экрану, и когда он оказывается на нужной строке меню, вы движением головы или глаз — а в моем случае руки — нажимаете на ключ. Таким образом можно выбирать слова в нижней части экрана. Когда набрал то, что хочешь сказать, текст можно послать на речевой синтезатор или сохранить на диске.

Сью: Но это долгое дело.

Стивен: Да, долгое — примерно в десять раз медленнее нормальной речи. Но речевой синтезатор говорит гораздо отчетливее, чем я раньше. Британцы называют его акцент американским, а американцы — скандинавским или ирландским. Но каков бы он ни был, меня все понимают. Мои старшие дети привыкли к моему естественному голосу, но младший сын, которому было всего шесть лет, когда мне сделали трахеотомию, до того никак не мог меня понять. Теперь трудностей нет. Для меня это очень важно.

Сью: Значит, что вы можете попросить заранее записать все вопросы интервьюера и остается только ответить, когда будете готовы, так?

Стивен: Для записи длинных программ вроде этой хорошо иметь вопросы заранее, чтобы не тратить время и магнитную ленту впустую. В некотором смысле это дает мне больше возможности для контроля. Но на самом деле я предпочитаю отвечать на вопросы без подготовки. Так я делаю после семинаров и популярных лекций.

Сью: Но, по вашим словам, такой процесс дает вам возможность контроля, а я знаю, как это важно для вас. Ваша семья и друзья иногда называют вас упрямым и своевольным. Вы признаете себя виновным в этих грехах?

Стивен: Любого здравомыслящего человека иногда называют упрямым. Я бы скорее назвал себя решительным. Не будь я довольно решительным, меня бы сейчас здесь не было.

Сью: Вы всегда были таким?

Стивен: Я просто хочу контролировать свою жизнь в той же степени, что и все остальные. Слишком часто жизнью инвалида управляют другие. Ни один здоровый человек не примирился бы с этим.

Сью: Давайте послушаем ваш второй диск.

Стивен: Концерт для виолончели Брамса. Это был первый долгоиграющий диск, который я купил. Произошло это в 1957 г., когда записи на 33 оборота в минуту в Британии только что появились. Мой отец считал покупку проигрывателя безрассудным транжирством, но я убедил его, что сам смогу собрать проигрыватель из купленных по дешевке частей. Этот довод показался ему, благоразумному йоркширцу, убедительным. Я вставил вертушку и усилитель в корпус от старого граммофона на 78 оборотов. Если бы он сохранился, то сейчас представлял бы собой ценность. Когда я соорудил этот проигрыватель, понадобилось что-то, чтобы крутить на нем. Один школьный
товарищ предложил Концерт для виолончели Брамса, потому что ни у кого из моих друзей подходящей записи не было. Помню, пластинка стоила тридцать пять шиллингов — по тем временам большие деньги, особенно для меня. С тех пор цены на записи выросли, но в действительности они сейчас гораздо дешевле.

Когда я впервые услышал эту запись в магазине, мне ее звучание показалось странным и не очень понравилось, но я чувствовал, что должен ее похвалить. Однако с годами она стала для меня очень много значить. Мне бы хотелось проиграть ее медленную первую часть.

Сью: Один старый друг вашей семьи сказал, что во времена вашего детства она была (цитирую) «очень интеллектуальной, очень умной и очень эксцентричной». Оглядываясь в прошлое, считаете ли вы эту характеристику верной?

Стивен: Я не могу сказать, насколько моя семья была интеллектуальной, но мы определенно не считали себя эксцентричными. Однако по меркам Сент-Олбанса мы, наверное, такими могли показаться. Когда мы жили там, это было весьма благочинное место.

Сью: Ваш отец был специалистом по тропическим болезням?

Стивен: Мой отец проводил исследования в области тропической медицины. Он довольно часто ездил в Африку испытывать новые препараты.

Сью: Значит, большее влияние на вас оказала ваша мать, а если так, то как вы охарактеризуете это
влияние?

Стивен: Нет, я бы сказал, что большее влияние оказал на меня отец. Я брал пример с него. Поскольку он был исследователем, я считал, что научные исследования — это основное занятие взрослых. Единственное
различие было в том, что меня не привлекали медицина и биология, потому что они не казались мне точными науками. Хотелось чего-то более фундаментального, и я выбрал для себя физику.

Сью: Ваша мать считает, что у вас всегда было, как она выразилась, «сильное чувство чуда». «Я видела, что его тянет к звездам», — сказала она. Вы помните это?

Стивен: Помню, как-то поздно ночью я приехал домой из Лондона. Тогда в целях экономии свет на улицах в полночь выключали. И я увидел ночное небо, каким не видел его никогда раньше, — с Млечным Путем поперек. На моем необитаемом острове не будет уличных фонарей, так что я смогу хорошо видеть звезды.

Сью: Очевидно, вы были одаренным ребенком, вы часто соперничали в домашних играх с вашей сестрой, но в школе вы могли очень отставать, и вас это вовсе не заботило, верно?

Стивен: Так было в мой первый год в сент-олбансской школе. Но должен сказать, я учился в очень одаренном классе и на экзаменах проявлял себя лучше, чем в повседневной работе. Я не сомневался, что могу учиться очень хорошо, а отставал только из-за почерка и вообще из-за неаккуратности.

Сью: Запись номер три?

Стивен: На последнем курсе в Оксфорде я прочел роман Олдоса Хаксли «Контрапункт». В романе описываются тридцатые годы и действует множество персонажей. Большинство из них вымышленные, но один, более человечный, несомненно списан с самого Хаксли. Этот персонаж убивает лидера британских фашистов — образ, нарисованный с сэра Освальда Мосли. Потом он сообщает партии о своем поступке и ставит пластинку со Струнным квартетом Бетховена, соч. 132. А в середине третьей части подходит на стук к двери — и его убивают фашисты. Вообще-то это никудышный роман, но Хаксли очень правильно выбрал музыку. Если бы я знал, что на мой остров надвигается цунами, я бы поставил третью часть этого квартета.

Сью: Вы поехали в Оксфорд, в Юниверсити-Колледж, изучать математику и физику. Там вы трудились над своими расчетами в среднем час в день. Но, как я читала, вы с удовольствием занимались греблей, пили пиво и устраивали всякие забавные розыгрыши. В чем же было дело? Почему вы не утруждали себя работой?

Стивен: Был конец пятидесятых, и большинство молодежи утратило иллюзии насчет так называемого истеблишмента. Казалось, от будущего нечего ждать, кроме изобилия и сверхизобилия. Консерваторы только что выиграли третьи выборы подряд под лозунгом «Еще никогда не было так хорошо». Мне и большинству моих современников жизнь казалась скучной.

Сью: Тем не менее вы умудрялись за несколько часов решать задачи, над которыми ваши товарищи безуспешно бились неделями. Судя по их высказываниям, они понимали, что у вас исключительный талант. А вы знали о своем таланте, как вам кажется?

Стивен: Курс физики в Оксфорде в то время был до смешного легким. Его можно было пройти, не слушая лекций, а просто посещая один-два семинара в неделю. Не требовалось запоминать много фактов, а так — несколько формул.

Сью: Но в Оксфорде — не так ли? — вы впервые заметили, что ваши руки и ноги не всегда вас слушаются. Как вы объясняли это себе в то время?

Стивен: Сказать по правде, первое, что я заметил, не могу грести как нужно. Потом я упал с лестницы в студенческом общежитии. После этого я пошел к врачу, испугавшись сотрясения мозга, но врач не нашел ничего страшного и велел лишь меньше пить пива. После выпускных экзаменов в Оксфорде я на лето поехал в Иран. По возвращении я чувствовал себя очень ослабевшим, но думал, что это от сильного желудочно-кишечного заболевания, которое там перенес.

Сью: И когда же вы все-таки сдались, признав, что серьезно больны, и решили обратиться к врачу?

Стивен: Я был тогда в Кембридже и на Рождество поехал домой. Зима 1962/63 года была очень холодной. Мама уговорила меня сходить в Сент-Олбансе на озеро покататься на коньках, хотя я и знал, что не вполне готов к этому. Я упал и поднялся с большим трудом. Мама поняла, что со мной что-то не так, и отвела меня к нашему семейному врачу.

Сью: Потом три недели в больнице. И вам сообщили самое худшее?

Стивен: Это была больница Барте в Лондоне, потому что там работал мой отец. Я пролежал две недели на обследовании, но мне не сказали, в чем дело, а только сообщили, что это не рассеянный склероз и что мой случай нетипичен. Мне не сказали, что меня ждет, но я догадывался, что дела плохи, и расспрашивать не хотелось.

Сью: В конце концов вам все-таки сказали, что жить осталось пару лет. Давайте, Стивен, на этом месте сделаем паузу и послушаем вашу четвертую запись.

Стивен: «Валькирия», действие первое. Это была другая долгоиграющая пластинка, где поют Мельхиор и Леман. Первоначально, еще до войны, она была записана на 78 оборотов, а потом, в шестидесятых, ее перенесли на долгоиграющую. После того как в 1963-м мне поставили диагноз «нейромоторное заболевание», я обратился к Вагнеру — он соответствовал моему мрачному, апокалиптическому состоянию духа. К несчастью, мой речевой синтезатор не очень хорошо образован и произносит «Вагнер», смягчая первый согласный. Мне пришлось набрать «Vargner», чтобы звучало примерно так, как надо. Четыре оперы цикла «Кольцо нибелунга» — это величайшее творение Вагнера. В 1964 г. я ходил на них
в Байрейте, в Германии, с моей сестрой Филиппой. В то время я знал «Кольцо» плохо, и «Валькирия», вторая опера тетралогии, произвела на меня огромное впечатление. Это была постановка Вольфганга Вагнера, и на сцене царила почти кромешная тьма Это история любви двух близнецов, Зигмунда и Зиглинды, разлученных в детстве. Они встретились снова, когда Зигмунд нашел убежище в доме Хундинга, мужа Зиглинды и врага Зигмунда. Я выбрал отрывок с рассказом Зиглинды о ее вынужденной свадьбе с Хундингом. В разгар торжеств в зал входит какой-то старик. Оркестр играет тему Вальхаллы, одну из самых величавых в «Кольце», потому что это Вотан, предводитель богов, отец Зигмунда и Зиглинды. Он вонзает меч в ствол дерева. Меч предназначается Зигмунду. В конце акта Зигмунд хватает меч, и они с возлюбленной скрываются в лесу.

Сью: Когда читаешь о вас, Стивен, начинает казаться, что смертный приговор, оставлявший вам всего пару лет жизни, пробудил вас, если хотите — заставил, сосредоточиться на жизни.

Стивен: Его первым следствием была депрессия. Казалось, мое состояние быстро ухудшается. Казалось, нет никакого смысла что-то делать, работать над диссертацией, поскольку я не знал, проживу ли достаточно для того, чтобы закончить ее. Но потом дела стали выправляться. Развитие болезни замедлилось, и я начал продвигаться в работе, в частности в своем доказательстве того, что Вселенная должна была начаться с Большого Взрыва.

Сью: Вы даже сказали в одном интервью, что теперь ощущаете себя более счастливым человеком, чем до болезни.

Стивен: Теперь я определенно счастливее. Раньше жизнь казалась мне скучной. Но перспектива умереть рано заставила меня понять, что жизнь стоит того, чтобы за нее держаться. Так много можно сделать, каждый может сделать так много! У меня действительно есть ощущение, что, несмотря на свое состояние, я внес значительный вклад в познания человечества. Конечно, мне очень везло, но любой может чего-то достичь, если приложит достаточно усилий.

Сью: Можете вы сказать, что не достигли бы всего этого, если бы не ваша болезнь, — или это было бы слишком просто?

Стивен: Нет, не думаю, что такое заболевание может стать для кого-то преимуществом. Но для меня оно стало меньшей бедой, чем для других, так как не помешало делать то, что я хотел. А хотел я попытаться понять, как устроена Вселенная.

Сью: Вашим вдохновителем в тот период, когда вы пытались ужиться со своим заболеванием, стала молодая женщина по имени Джейн Уайлд, с которой вы познакомились на вечеринке. Вы полюбили друг друга и поженились. Как бы вы оценили, какой частью вашего успеха обязаны Джейн?

Стивен: Без нее я бы не справился, это несомненно. Помолвка с Джейн вытащила меня из трясины уныния. А раз нам предстояло пожениться, мне нужно было получить работу и закончить диссертацию. Я начал усердно трудиться, и мне это понравилось. Мое состояние ухудшалось, и Джейн сама уха-живала за мной. На том этапе никто не предлагал нам помощи, а мы не могли себе позволить платить за уход.

Сью: И вместе вы бросили вызов врачам — и не только тем фактом, что продолжали жить, но и тем, что у вас были дети. В 1967 г. появился Роберт, в 1970-м — Люси, а в 1979-м — Тимоти. Насколько были потрясены врачи?

Стивен: Фактически, врач, поставивший мне диагноз, умыл руки. Он чувствовал, что ничего не может поделать. После постановки первоначального диагноза я его больше не видел. На самом деле моим врачом стал мой отец, и за советами я обращался к нему. По его словам, не было никаких свидетельств того, что болезнь передается по наследству. Джейн удавалось ухаживать за мной и двумя детьми. Только когда в 1974 г. мы уехали в Калифорнию, нам понадобилась помощь со стороны, сначала это был студент, живший вместе с нами, а потом сиделки.

Сью: Но вы с Джейн расстались.

Стивен: После трахеотомии мне круглосуточно нужна была сиделка. Это вносило все большую напряженность в наш брак. В конце концов я переехал в новую квартиру в Кембридже. Теперь мы живем раздельно.

Сью: Давайте еще послушаем музыку.

Стивен: «Битлз», «Please, Please Ме». После моих четырех довольно серьезных музыкальных привязанностей хотелось бы немножко развеяться. Для меня и многих других «Битлз» стали долгожданным
глотком свежего воздуха среди затхлой и нездоровой поп-музыки. Воскресными вечерами я часто слушал первую двадцатку по «Радио „Люксембург"».

Сью: Несмотря на все свалившиеся на вас почести, Стивен Хокинг, — а я должна напомнить, что вы укасовский профессор математики в Кембридже, когда-то это место занимал Исаак Ньютон, — вы решили написать популярную книгу о вашей работе. Полагаю, причина весьма простая — вы нуждались в деньгах.

Стивен: Хотя я и думал, что мог бы получить скромную сумму за популярную книжку, главная причина написания «Краткой истории времени» заключалась в том, что мне нравилась эта работа. Я был под впечатлением открытий, сделанных за последние двадцать пять лет, и хотел рассказать о них людям. Я и не предполагал, что получится так здорово.

Сью: В самом деле, она побила все рекорды и попала в Книгу рекордов Гиннесса как книга, дольше всех продержавшаяся в списке бестселлеров, и держится в этом списке до сих пор. Похоже, никто не знает, сколько экземпляров уже продано во всем мире, но явно больше десяти миллионов. Люди ее покупают, но вопрос в том, читают ли они ее?

Стивен: Я знаю, что Бернард Левин дошел лишь до двадцать девятой страницы, но мне также известно, что очень многие прочли дальше. Во всем мире люди подходят ко мне, чтобы сказать, как им понравилась моя книга. Возможно, не все осилили ее до конца, многие поняли не все прочитанное, но уловили мысль, что мы живем во Вселенной, управляемой разумными законами, которые можем открыть и понять.

Сью: Именно ваши черные дыры захватили воображение общества и оживили интерес к космологии. Вы когда-нибудь смотрели все эти «Звездные пути», где «смело ступают туда, куда ни один человек не ступал доныне» и т. д.? А если смотрели, то как вам они понравились?

Стивен: Подростком я читал много научной фантастики. Но теперь научная фантастика в основном кажется мне несколько поверхностной. Так легко написать о гиперпространстве, перемещающем или
проводящем людей, если вам не приходится включать его в гармоничную картину мира. Настоящая наука гораздо более увлекательна, потому что она реальна. Фантасты никогда и не предполагали наличия черных дыр, пока об этом не задумались ученые. Но теперь у нас есть надежные свидетельства существования черных дыр.

Сью: И что произойдет, если угодишь в черную дыру?

Стивен: Любой читатель научной фантастики знает, что случается, если угодишь в черную дыру. Вы превратитесь в спагетти. Но что интереснее, черные дыры не совершенно черные. Они постоянно испускают частицы и излучение. Это заставляет их постепенно испаряться, но что в результате происходит с черной дырой и ее содержимым, так и неизвестно. Это увлекательная область исследований, но научные фантасты еще не ухватились за нее.
Сью: И это упомянутое вами излучение, конечно же, назвали излучением Хокинга. Черные дыры открыты не вами, хотя вы продвинули знание о них, доказав, что они не совсем черные. Однако это открытие заставило вас основательно задуматься о происхождении Вселенной, не так ли?

Стивен: Сжатие звезды и образование черной дыры во многих отношениях напоминает расширение Вселенной, пущенное вспять. Звезды сжимаются, переходя из состояния с довольно низкой плотностью в состояние с очень высокой плотностью, а Вселенная расширяется, переходя из состояния с очень высокой плотностью к состоянию с меньшей плотностью. Тут есть важное различие: мы находимся вне черной
дыры, но внутри Вселенной. Однако и та и другая характеризуются тепловым излучением.

Сью: Вы говорите, будто так и неизвестно, что же в конце концов происходит с черной дырой и ее содержимым. Но я думала, что бы ни происходило, теоретически в конце концов все исчезнувшее в черной дыре, в том числе и астронавт, вернется в виде излучения Хокинга.

Стивен: Энергия массы астронавта вернется в виде излучения черной дыры. Но сам астронавт или даже частицы, из которых он состоял, не вернутся. Так что вопрос в том, что с ними произойдет. Они уничтожатся или перейдут в другую вселенную? Вот это мне и не терпится узнать. Но сам я прыгать в черную дыру не планирую.

Сью: Стивен, вы в своей работе руководствуетесь интуицией? То есть приходите к теории, которая вам нравится и привлекает вас, а потом пытаетесь доказать ее? Или как ученому вам всегда приходится прокладывать логический путь к заключению, и вы не пытаетесь заранее угадать результат?

Стивен: Я в очень большой степени полагаюсь на интуицию. Я пытаюсь угадать результат, но потом приходится его доказывать. На данном этапе я довольно часто обнаруживаю, что мои догадки не соответствуют истине, или, как в данном случае, обнаруживаю нечто такое, о чем никогда не думал. Так, стараясь доказать нечто другое, я пришел к выводу, что черные дыры не совсем черные.

Сью: Еще о музыке.

Стивен: Одним из моих любимых композиторов всегда был Моцарт. Он написал невероятно много. В этом году на мой пятидесятый день рождения мне подарили полное собрание его сочинений на CD — более двухсот часов музыки. Я все еще прокладываю путь через них. Один из величайших шедевров — его Реквием. Моцарт умер, не завершив его, и Реквием дописали его ученики по оставленным Моцартом фрагментам. Первая часть, которую мы собираемся прослушать, — единственная, полностью написанная и прооркестрованная самим Моцартом.

Сью: Очень упрощая вашу теорию (надеюсь, вы простите меня за это, Стивен), можно сказать, что
раньше вы верили, насколько я понимаю, в существование момента сотворения мира, в так называемый
Большой Взрыв, но больше не верите. Вы считаете, что не было начала и не будет конца, что Вселенная
самодостаточна. Означает ли это, что не было никакого акта творения и, следовательно, для Бога не
остается места?

Стивен: Да, вы слишком упростили. Я по-прежнему верю, что Вселенная имеет начало в реальном времени — Большой Взрыв. Но есть другой вид времени — мнимое время, направленное перпендикулярно к реальному, и во мнимом времени Вселенная не имеет ни начала, ни конца. Это означает, что она могла возникнуть по законам физики. Кто-то может сказать, что Бог велел Вселенной двигаться неким произвольным образом, недоступным нашему пониманию. Но это свидетельствует не о том, что Бог есть или Его нет, а лишь о том, что у Него не было выбора.

Сью: Но если Бога нет, как же вы объясните явления, лежащие за пределами науки, — любовь и веру, то, что люди носили и носят в душе, — да и ваше собственное вдохновение тоже?

Стивен: Любовь, вера и мораль — все это из другой области. Вы не можете вывести человеческие поступки из физических законов. Но можно надеяться, что логические заключения, которые делают физика и математика, приведут человека к нравственному поведению.

Сью: По-моему, многие считают, что вы фактически обходитесь без Бога. Так вы отрицаете это?

Стивен: Мои труды показали только, что не нужно говорить, будто путь возникновения Вселенной был предопределен личным капризом Бога. Но вопрос остается: почему она потрудилась возникнуть? Если хотите, ответом на этот вопрос может быть вмешательство Бога.

Сью: Давайте поставим запись номер семь.

Стивен: Я очень люблю оперу. Сначала я подумал, не выбрать ли исключительно диски с операми, от Глюка, Моцарта и Вагнера до Верди и Пуччини. Но под конец остановился всего на двух. В первую очередь это должен быть Вагнер, а вторым я в конце концов выбрал Пуччини. «Турандот» намного превосходит все остальные его оперы, и опять же, он умер, не закончив ее. Выбранный мною отрывок — рассказ Турандот о том, как в Древнем Китае принцессу похитили и увезли монголы. В отместку за это Турандот собирается задать поклонникам, просящим ее руки, три вопроса, а если те не смогут ответить, их ждет казнь.

Сью: Что для вас значит Рождество?

Стивен: Оно немного напоминает американский День благодарения, когда принято быть с семьей и благодарить за прошедший год. Это также повод заглянуть в грядущий год, символом которого и является рождение младенца в яслях.

Сью: А с материалистической точки зрения, каких бы подарков вы попросили? Или теперь вы такой состоятельный человек, что у вас всё есть?

Стивен: Я предпочитаю сюрпризы. Если просишь чего-то определенного, то лишаешь дарителя свободы и возможности воспользоваться своим воображением. Но я ничего не имею против, если станет известно, что я обожаю шоколадные трюфели.

Сью: Пока что, Стивен, вы прожили на тридцать лет дольше, чем вам предсказывали. У вас есть дети, хотя и говорили, что их у вас никогда не будет; вы написали бестселлер, вы перевернули представления о пространстве и времени. Что еще вы планируете сделать до того, как покинете эту планету?

Стивен: Все это оказалось возможным лишь благодаря везению: мне посчастливилось получить огромную помощь. Я рад тому, что мне уже удалось, но хотел бы сделать гораздо больше, прежде чем уйду. Не буду говорить о своей личной жизни, а в науке я хотел бы узнать, как объединить гравитацию с квантовой механикой и другими природными силами. В частности, я хочу узнать, что происходит с черной дырой, когда она испаряется.

Сью: И теперь последняя запись.

Стивен: Вам придется произнести ее название за меня. Мой речевой синтезатор — американец и во французском ни бум-бум. Эта запись — песня Эдит Пиаф «Je ne regrette rien» («Я ни о чем не жалею» франц.) . Как раз, чтобы подвести итог моей жизни.

Сью: А теперь, Стивен, если бы вы могли взять из этих восьми записей лишь одну, какая бы это оказалась?

Стивен: Должно быть, Реквием Моцарта. Я мог бы слушать его, пока не сядут батарейки в моем плеере.

Сью: А книга? Разумеется, собрание сочинений Шекспира и Библия ждут вас.

Стивен: Думаю, я взял бы «Миддлмарч» Джордж Элиот. Кажется, кто-то — возможно, Вирджиния Вулф — сказал, что это книга для взрослых. Не уверен, что я достаточно взрослый, но взял бы ее для пробы.

Сью: А предмет роскоши?

Стивен: Я попрошу большой запас крем-брюле. Для меня это олицетворение роскоши.

Сью: Значит, не шоколадные трюфели — вместо них солидный запас крем-брюле. Доктор Стивен Хокинг, большое вам спасибо за возможность прослушать ваши диски необитаемого острова и счастливого вам Рождества!

Стивен: Спасибо, что выбрали меня. Желаю вам всем счастливого Рождества с моего необитаемого острова. Держу пари, у меня погода лучше, чем у вас.

Отрывок из книги Стивена Хокинга "Теория всего. Происхождение и судьба Вселенной"

Просмотров: 1159
Рейтинг: 5.0/1
Добавлено: 27.06.2014

Темы: направление времени, расширение вселенной, стрела времени, Общая теория относительности, Хаос, наука, гравитация, Стивен Хокинг, термодинамика
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]