2
15204
Газета Наука Интернет-версия

10.04.2013 00:01:00

Замкнутый Мир Стивена Хокинга

Возможна ли "единая физика" к 2050 году

Олег Фейгин

Об авторе: Олег Орестович Фейгин – научный писатель.

Тэги: наука, хокинг, физика


наука, хокинг, физика Стивен Хокинг, Кембриджский киборг, уверен в рациональной познаваемости мироздания. Фото NASA

«Я не согласен с мнением, что Вселенная – это загадка, нечто не поддающееся пониманию и анализу, то, о чем можно получить лишь интуитивное представление. Я чувствую, что такое воззрение несправедливо по отношению к научной революции во всех областях мироздания, начатой почти четыреста лет назад Галилеем и продолженной Ньютоном. Два этих гения наглядно показали, что по крайней мере некоторые части Вселенной ведут себя не произвольным образом, а подчиняются точным математическим законам». Слова эти принадлежат выдающемуся современному космологу и астрофизику, англичанину Стивену Хокингу. Этот свой взгляд на познаваемость Вселенной он высказал в научно-популярной книге «Черные дыры и молодые вселенные». А совсем недавно, 21 марта, стало известно, что жюри международной научной премии Fundamental Physics Prize присудило Стивену специальный приз – за открытие эффекта «испарения» черных дыр – процесс, названный излучением Хокинга.
Однако мировую известность Хокинг получил во многом благодаря своим усилиям в популяризации науки. Его книга «Краткая история времени», доступным языком объясняющая природу пространства и времени, стала абсолютным мировым бестселлером. «Мои теории очень сложно или даже невозможно подтвердить научным способом», – заявил физик на церемонии вручения награды. И добавил, что именно поэтому Нобелевскую премию он никогда не получит.
Знакомство
с современным гением
В начале 1990-х годов я получил редакционное задание рассказать об одном из самых ярких, необычных и загадочных ученых современности – Стивене Уильяме Хокинге. К сожалению, к тому времени тяжелая форма рассеянного склероза – боковой амиотрофический синдром – практически полностью сковала тело профессора Хокинга, и он был вынужден резко ограничить свой круг общения. Фактически этот выдающийся британский физик-теоретик и космолог поддерживает связь с внешним миром через нескольких близких студентов, аспирантов и постдоков (некий аналог наших докторантов).
Все это я узнал из электронной переписки и уже почти совсем смирился с неудачей, когда пришло новое сообщение. Возможно, британского ученого заинтересовали мои исследования квантовой физики времени, а может быть, ему просто захотелось еще раз рассказать о своих идеях. Так или иначе, но у нас завязалась переписка, и эти виртуальные встречи с выдающимся теоретиком легли в основу книги «Стивен Хокинг. Гений черных дыр».
Многое при этом осталось в стороне ожидать своего часа. Недавние сенсационные находки в глубинах космоса и на Земле заставили меня вернуться к своим заметкам. Ведь открытие «частицы бога» (так называемого бозона Хиггса) на Большом адронном коллайдере в Женеве и существование чудовищных черных дыр в центре Млечного Пути было когда-то предсказано этим современным гением.
Через 300 лет после
Галилея
Рассказывая о себе, Стивен Хокинг всегда с гордостью подчеркивает, что ему выпала честь родиться 8 января 1942 года, ровно через триста лет после смерти величайшего классика физической науки Галилео Галилея. При этом профессор скромно подчеркивает, что хотя в тот же год на просторах Британской империи появилось еще двести тысяч младенцев, лишь один из них серьезно заинтересовался астрономией. Причем его интерес был столь серьезный, что ему удалось создать новую теорию грандиозных космических провалов пространства–времени, которые называют черными дырами.
Место появления на свет младенца Стивена – Оксфорд. Оно связано с довольно любопытными обстоятельствами. Дело в том, что между военно-воздушными силами союзников и Германии в глубоком секрете существовало негласное соглашение – не бомбить центры европейской науки: Оксфорд, Кембридж и Гейдельберг с Гёттингеном. Поэтому, когда налеты Люфтваффе на Лондон стали особенно яростными, родители Стивена перебрались под защиту академических стен.
Отец Стивена был родом из Йоркшира, а обучался медицине в Оксфорде. Позже он занялся исследованиями в области тропических болезней и в 1937 году уехал в Восточную Африку. С началом Второй мировой войны он вернулся в Англию.
Мать Стивена родилась в Глазго, в семье врача, где была вторым ребенком из семи. Когда ей было двенадцать лет, ее семья в поисках лучшей доли перебралась на самый юг Англии, в Девоншир, но и там их жизнь была далека от процветания. Тем не менее они ценой героических усилий смогли послать дочь в Оксфорд.
По окончании Оксфорда мать Стивена сменила несколько профессий, пока не встретила молодого доктора Хокинга, закупающего медицинские препараты для очередной африканской экспедиции.
О своей семье Хокинг писал: «Моя сестра Мэри родилась через восемнадцать месяцев после меня. Все детские годы между нами были определенные трения, подпитываемые незначительной разницей в возрасте. Мэри стала врачом, чем порадовала отца. А младшая сестренка Филиппа родилась, когда мне было около пяти лет. Филиппа была очень впечатлительным и восприимчивым ребенком. Мой брат Эдвард появился много позже, когда мне было четырнадцать, поэтому он не вошел в мои детские воспоминания».
В пятидесятых годах отец Стива поступил на работу в заново построенный Национальный институт медицинских исследований на северной окраине Лондона. Для удобства сообщения родители Стивена приобрели недорогой старинный дом викторианской эпохи в городке Сент-Олбанс, в двадцати милях от самого Лондона.
После окончания школы Стивен, несмотря на посредственную подготовку, смело отправился держать экзамены в Оксфорд. И к своему изумлению, осенью 1959 года оказался зачислен в студенты. «Поскольку занимался я мало, то планировал сдать выпускной экзамен, рассматривая проблемы теоретической физики и избегая вопросов, требующих фактических знаний... Моя оценка оказалась на грани между «хорошо» и «отлично», и, чтобы окончательно определиться, экзаменаторы задавали дополнительные вопросы… Если бы мне поставили «отлично», я бы отправился в Кембридж, если всего лишь «хорошо» – остался бы в Оксфорде. Мне поставили «отлично»», – напишет Стивен в своей книге «Черные дыры и молодые вселенные».
Когда Стивену Хокингу исполнился 21 год, он заболел неизлечимой болезнью – рассеянным склерозом. Врачи оставляли ему 2–2,5 года жизни…
Однако Хокинг не только опроверг прогнозы врачей, но нашел в себе силы бороться со страшной болезнью и победил. Как он сам о себе рассказывает, от уныния его спасла помолвка с девушкой по имени Джейн Уайльд. Он полюбил ее, любовь оказалась взаимной. Джейн вышла замуж за Стивена, зная о жестоком приговоре врачей… У него появился огромный стимул для продолжения жизни во что бы то ни стало!
«Мне повезло и в том, что я выбрал теоретическую физику, ибо она вся вмещается в голове. Поэтому моя физическая немощь не стала серьезным минусом, – со свойственным ему юмором отмечает Хокинг. – Мои научные коллеги, все без исключения, оказывали мне всегда максимальное содействие».
Первые шаги за научный горизонт
Многообещающего выпускника одного из престижнейших университетов в то время привлекали две фундаментальные области теоретической физики. Прежде всего наука об обширнейшем предмете природы – Вселенной в целом – космология. Именно поэтому для «уравновешивания» своих научных интересов Хокинг выбрал еще и теоретические исследования в области элементарных частиц, лежащих в масштабе бесконечно малого.
При этом элементарные частицы казались вчерашнему студенту все же менее привлекательными, потому что для них не было соответствующей теории, несмотря на то что ученые все время находили много новых частиц. Исследователи просто разбивали их на семейства, как в ботанике. Но в Оксфорде тогда никто не занимался космологией, а в Кембридже работал Фред Хойл – выдающийся астроном и автор будущих фантастических бестселлеров «Черное облако» и «Андромеда».
Хокинг подал заявку, чтобы работать над диссертацией у самого Хойла. Заявка была принята, так как у Стива был довольно высок суммарный бал выпускных оценок, но амбициозного ассистента сильно опечалило, что его руководителем стал не Хойл, а доктор Денис Сиама. Однако впоследствии все устроилось самым лучшим образом, ведь профессор Хойл проводил много времени в различных заграничных лекционных турне, конференциях, симпозиумах и конгрессах, в то время как блестящий педагог Сиама, впоследствии написавший известную книгу «Общие принципы теории относительности», был всегда на месте, подстегивая и понукая увлекающегося аспиранта.
Хокинг доказал математически, что черные дыры не такие уж и черные – они должны просто шипеть и брызгать информацией.	Фото NASA
Хокинг доказал математически, что черные дыры не такие уж и черные – они должны просто шипеть и брызгать информацией.    Фото NASA

В заявке нужно было назвать двух людей, которые могли бы дать отзыв о работах соискателя. Профессор Сиама предложил попросить отзыв у знаменитого астрофизика Германа Бонди. Бонди был профессором математики в лондонском Кингс-колледже, специалистом по теории относительности. Он был широко известен благодаря своей научно-популярной книге «Относительность и здравый смысл». В научных кругах астрономы яростно спорили с ним по поводу совершенно еретической теории стационарной Вселенной.
В 1948 году Бонди вместе с астрономами Томасом Голдом и Фредом Хойлом опубликовали знаменитую теорию стационарной Вселенной. Идея ученых заключалась в том, что по мере разбегания галактик на освободившихся местах из нового непрерывно рождающегося вещества все время образуются новые галактики. Таким образом, несмотря на расширение, во все моменты времени и во всех точках пространства Вселенная имеет примерно одинаковую плотность и выглядит примерно одинаково. Дискуссии вокруг этой теории не утихали несколько десятилетий.
Когда Бонди пригласили читать лекции в Кембридж, Хокинг набрался смелости обратиться к маститому ученому. Бонди благожелательно отнесся к просьбе аспиранта, но впоследствии совершенно забыл о своем обещании. Поэтому когда к нему поступил официальный запрос, знаменитый ниспровергатель астрономических истин ответил, что никогда не слышал о странном аспиранте.
Готов был разразиться грандиозный скандал, но профессор Сиама сумел вовремя связаться с Хойлом, и тот по-дружески пожурил своего забывчивого коллегу. Бонди легко признал свою ошибку и написал такой благожелательный отзыв, что Хокинг тут же был зачислен научным сотрудником Кейс-колледжа.
На свою свадьбу молодой Хокинг пришел, тяжело опираясь на палку. Через два года, когда родился его сын, Стивен уже ходил на костылях. Неумолимая и жестокая болезнь не отступала. Еще через три года, когда родилась дочь, он уже передвигался в инвалидной коляске.
До тридцатилетнего рубежа в своей жизни Хокинг еще мог самостоятельно выполнять многое: передвигаться, подниматься по лестнице, есть, вставать. Однако затем его тело полностью потеряло подвижность…
Кембриджский киборг
Серым пасмурным утром, которые так нередки ранней осенью над Туманным Альбионом, к одному из старинных корпусов Кембриджа спешит странная процессия. Впереди катится, жужжа и попискивая электронными сигналами, необычная коляска, своей кибернетической начинкой больше напоминающая очередную модель марсианского исследовательского роллера. Рядом вышагивают несколько юношей и девушек, заботливо прикрывающих ее своими зонтами, а сбоку спешит миловидная женщина в блестящем дождевике, наброшенном на белый халат, озабоченно поглядывая на цифры и кривые, бегущие по жидкокристаллическому дисплею, встроенному в подголовник странного экипажа. В самой коляске расслабленно расположился иссохший пожилой человек с острыми чертами лица, несколько смягченными застывшей улыбкой и необыкновенным взглядом больших сероватых глаз, прикрытых очками.
Каждый в Кембридже, от садовника до профессора, знает, что это спешит на свое рабочее место заведующий кафедрой прикладной математики и теоретической физики (той самой, которую когда-то занимал сам великий Ньютон) профессор Стивен Хокинг. Окруженный своими студентами и аспирантами, а также заботливо поддерживаемый своим личным врачом, «раскрепощенный дух в плененном теле», как назвала его однажды «Гардиан», легко въезжает по специальному пандусу в широко открытые столетние резные двери физического корпуса.
Сегодня у профессора Хокинга постановочная лекция перед третьекурсниками, и он прекрасно знает, что вместе со студентами в переполненную аудиторию соберется много его друзей и коллег со всех факультетов. Как однажды написала «Садни таймс» «побывать на лекции у профессора Хокинга становится своеобразной визитной карточкой в ученом разговоре».
Медленно меркнет свет, со скрипом опускаются старые механические жалюзи, и за скрюченной фигуркой в кресле оживает полотнище экрана, наискось перечеркнутое изображением спиральной галактики. Тут же включается синтезатор звука, и характерный «синтетик-войс», подаренный Хокингу одним американским программистом, начинает рассказ о поиске некоей единой формулы, описывающей все сущее в окружающей реальности.
Вслушиваясь в характерный «неземной» тембр синтезатора, многие годы заменяющего ему собственную речь, сам ученый с неожиданной теплотой начинает воспринимать рассказ своего «альтер эго». Суть его сводится к тому, что теоретики всего мира уже без малого столетие бьются над вопросом о том, как же представить окружающую Вселенную с единой точки зрения.
Эта научная мечта, получившая название «Теория Всего» или «Великое объединение», является своеобразным «Граалем» физики. Тут начал «граалить», по образному выражению Марка Твена, еще сам Альберт Эйнштейн. Даже уходя в иной мир, он не забывал о главном труде своей жизни – «единой теории поля». По легенде, последними его словами были: «Ну, теперь-то я узнаю, как все это устроено…»
Когда-то в погоню за неуловимыми формулами Великого Объединения вслед за Великим Физиком пустился и аспирант Хокинг. С тех пор уже прошло более сорока лет, но он все еще упорно пытается понять, как же связать воедино все такие разные силы, управляющие судьбой Мироздания.
В этом месте лекции Хокингу всегда вспоминается его друг и коллега, нобелевский лауреат Стивен Вайнберг. Как в свое время они азартно обсуждали книгу Вайнберга «Первые три минуты»! Тогда у него еще был голос и шевелились пальцы…
Покачивая крупной седовласой головой, профессор Вайнберг с молодым азартом доказывал, что когда-нибудь физики обязательно построят сверхмощный ускоритель элементарных частиц. На этом потомке Большого адронного коллайдера они смогут достоверно воспроизвести условия, царившие в первые доли мгновения после рождения Вселенной в невообразимой пучине Большого взрыва. В этот великий момент истории человечества станет ясно – что же представляет собой в истинном своем виде исходное «сверхсиловое взаимодействие».
Расположив перед креслом своего обездвиженного коллеги громадный планшет с перекидными листами и цветными фломастерами, сэр Вайнберг, удостоенный дворянского звания за выдающиеся научные достижения, как и впоследствии сам Хокинг, быстро покрывал листы строчками формул.
– Стив, пойми, – взгляд Вайнберга мечтательно устремился в сизую муть осеннего кембриджского тумана за окном. – Когда-нибудь наши шалопаи-студенты, ну, хорошо – пусть не наши, а их потомки, – с усмешкой добавил он, заметив протестующее движение глаз своего коллеги, – в ближайшие полвека сумеют создать теорию, объединяющую все, что нам известно об этом Мире.
– Отлично! – Хокинг с трудом оторвал взгляд от россыпи формул и с грустной улыбкой взглянул на друга. – Тебе обязательно надо написать об этом статью, нет – лучше обширный обзор, который так и назови – «Единая физика к 2050 году»! Я бы и сам с радостью поучаствовал в этом проекте, да вот никак не могу закончить новую модель моих испаряющихся черных дыр. Представляешь, вроде бы получается, что эти черные дыры должны просто шипеть и брызгать информацией, как жирный ростбиф на раскаленной сковородке пространства-времени! Но я обязательно когда-нибудь тоже напишу что-то существенное об эйнштейновской единой теории поля и назову это «Теория Всего»…
Незаметно промелькнуло лекционное время, и жужжащая коляска направилась в кабинет Хокинга. Там, отключившись от повседневных дел, он снова погрузился в лавину мыслей, родившихся от воспоминаний той давней беседы с Вайнбергом. Неожиданно пришло озарение, и по экрану встроенного монитора побежали строчки букв и формул. Разум Кембриджского киборга продолжает мыслить и творить…  

Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(2)


Александр Косовский 07:46 10.04.2013

Впечатляет. По факту героической личности и по факту "теплого" описания.

Dun Alexx 15:55 02.05.2013

Теперь Разгадан самый загадочный вездесущий природный феномен – сущность природы времени, дан ответ на вопрос что такое пространственное физическое время. Показан механизм действия времени в последовательности причинно-следственных событий. Физикой объяснено, как и почему течёт время, показано, что время является активным участником всех природных явлений, причиной всех сил и энергий пространственно-временных процессов, двигателем всех движений от атомных взаимодействий, турбулентностей в воздушных торнадо и до галактических спиралей. Физикой описано время мига между прошлым и будущим, которое на стыке между абстрактным прошлым и мнимым будущим предстаёт объективной реальностью физических процессов настоящего. Объясняется, как привязываются события причины с событием следствия и этим создаются все виды взаимодействий, и каким образом движение тел в пространстве влияет на цепь событий во времени. Анализом физических законов показаны свойства времени, как всё в природе взаимодействуя сделано - пространство, время, энергия, гравитация, Тёмная Материя, ТЭ, ЧД, фотоны, заряды, магнитные и электрические поля, показаны причины их свойств. Подробнее см. http://www.otvp.org/



Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Как научно мотивировать школьника

Как научно мотивировать школьника

Наталья Савицкая

Советы дали лауреаты Нобелевской премии

0
1187
Объяснить Россию миру

Объяснить Россию миру

Петр Твердов

Ректор МГИМО МИД России академик РАН Анатолий Торкунов об исследовательских планах университета

0
2629
Почему российские ученые опять не стали лауреатами научной премии

Почему российские ученые опять не стали лауреатами научной премии

Фантомная нобелевская боль

0
4331
Трансгуманизм и самообожение

Трансгуманизм и самообожение

Сергей Шулаков

Как спасти мир исключительно усилием воли

0
572

Другие новости

Загрузка...
24smi.org