Электронная библиотека » Леонард Млодинов » » онлайн чтение - страница 4


  • Текст добавлен: 21 декабря 2020, 03:04


Автор книги: Леонард Млодинов


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 4 (всего у книги 16 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Этот случай вновь готов был положить конец их отношениям, но вмешалась ее мать. Она наблюдала за этой сценой и была очень недовольна: как можно было не пригласить Стивена зайти? Джейн спохватилась и побежала назад к воротам. Ее дом стоял на крутом холме, а Стивен снял ручной тормоз перед тем, как включить мотор. Пока он возился с ключом, машина начала катиться вниз. Джейн обрадовалась, что ее нет в этот момент в машине. Стивен увидел ее и нажал на тормоз.

Стояла солнечная погода. Они пили чай у садовой калитки. Стивен был внимателен и обаятелен. Они мило разговаривали и смеялись, вспоминая события прошедшей ночи. Они сидели рядом, и постепенно напряжение отпускало Джейн – она все более терпимо воспринимала перипетии обратной дороги. Они казались ей частью большого приключения, которое она только что пережила, и она подумала, что не прочь еще раз испытать нечто подобное. Но для этого надо снова встретиться с ним. Она решила, что он нравится ей именно такой – странный и безрассудный. Он очень понравился ей.

Через пару лет они поженились. И тридцать лет она любила его, была свидетелем того, как рос его авторитет и он одерживал все новые победы; она поддерживала в нем бодрость духа, ценила его одаренность и юмор; полностью посвятила ему себя. Создала ему домашний уют, платила по счетам, родила от него троих детей и вырастила их, а в конце концов – кормила его, одевала и купала его; прошла вместе с ним через многочисленные госпитали и связанные с его тяжелой болезнью испытания. В результате, она потеряла свою собственную индивидуальность, а с нею – самоуважение. Кто я такая? – спрашивала она себя. Неужели я никто?

Не важно, кем ты станешь и сколько ты знаешь, но когда ты приходишь учиться на старшие курсы, нужно начинать все сначала. Все занятия на младших курсах – да и потом, на старших – важны, конечно, но они всего лишь фундамент для дальнейшего продвижения вперед. Они ставят вас в положение строителя, который изучал строительную науку, но еще ничего не построил сам. Чтобы защитить диссертацию по теоретической физике, нужно соорудить что-нибудь самому. Или хотя бы что-нибудь усовершенствовать. Или найти проблему, которая заслуживает внимания, и вплотную ею заняться. Только после того, как вы проделали это один раз – или десяток раз – вы становитесь физиком-теоретиком и начинаете понимать, что означает быть им.

Как правило, на первом году аспирантуры вы начинаете искать себе научного руководителя – наставника, человека, который будет руководить вашей первой работой. Но в Кембридже дела обстояли немного по-другому. Когда Стивен подавал заявление на поступление, он сразу должен был указать имя научного руководителя, с которым он хотел бы работать. Он назвал Фреда Хойла, самого знаменитого тогда британского астронома. Стивен был принят в Кембридж, но ему сказали, что у Хойла и так слишком много студентов. Поэтому Стивена прикрепили к другому теоретику – Деннису Сиаме. Об этом ученом Стивен прежде никогда не слышал.

Иметь правильного научного руководителя – очень важно. Не только потому, что со своим наставником желательно иметь хорошие отношения; но еще и потому, что ваш научный путь может оказаться тернистым, если ваши интересы не будут совпадать. Прежде всего вам следует определиться, кем вы хотите быть – теоретиком или экспериментатором. Выбор большинства физиков лежит в области эксперимента. Это очень важно, потому что намного больше ученых требуется для того, чтобы создавать аппаратуру для проверки теории, чем для создания новой теории, и спрос на экспериментальных физиков гораздо больше. Обычно уже на старших курсах вы определяете, к чему лежит ваша душа. В любом случае, это только начало.

Физика – обширная наука. Она включает в себя множество специальностей и узких специализаций. Некоторые физики занимаются тем, что пытаются раскрыть фундаментальные законы природы. Другие пытаются применить эти законы к конкретным явлениям или системам.

В оптике, например, основные законы электромагнетизма применяются к изучению поведения света и его взаимодействия с веществом. Ядерная физика исследует взаимодействия протонов и нейтронов внутри атома. В квантовой информатике основные законы квантовой механики используются с целью создания сверхмощных компьютеров.

Исследование фундаментальных законов, напротив, зиждется всего лишь на двух главных столпах. Один из этих столпов – общая теория относительности, теория гравитации, которая имеет дело только с силами гравитации и пытается понять законы движения вещества в присутствии гравитационных полей. Но в дополнение к гравитации в природе существуют еще три силы, отвечающие за электромагнитное взаимодействие, а также за сильное и слабое ядерные взаимодействия. Эти взаимодействия не рассматриваются общей теорией относительности. Они, а также вызываемые ими эффекты описываются теорией под названием «стандартная модель». Это второй столп, поддерживающий фундаментальные законы.

Стандартная модель – это фактически квантовая теория, основанная на квантовой гипотезе, предложенной Максом Планком в 1900 году. Гипотеза Макса Планка утверждает, что ряд физических величин – например, энергия – могут принимать только дискретные значения. Если в теории Ньютона энергия – непрерывная субстанция, как вода, то в теории Планка она излучается и поглощается отдельными порциями, напоминающими мельчайшие крупинки пудры. В квантовых теориях все свойства частиц, полей и вселенных становятся расплывчатыми и вероятностными. Теории, которые не учитывают квантованность энергии, называются классическими теориями, если даже, подобно общей теории относительности, они далеко отстоят от первоначальной классической теории (теории Ньютона).

Но стандартная модель – это нечто большее, чем квантовая теория. Это квантовая теория специального типа, квантовая теория поля. Она описывает действующие силы с помощью «полей», типа тех силовых полей, которые действуют в научно-фантастических фильмах и которые пронизывают все пространство и время.

Поскольку общая теория относительности – это классическая теория, она несовместима с квантовой теорией, такой как стандартная модель. Тем, кто не следит за развитием физики, может показаться парадоксальным, что у нас есть классическая теория гравитации и квантовая теория для описания других взаимодействий; но теории эти обычно используются в различных ситуациях, так что данная «шизофрения» находится под контролем. Конечно, такое положение вещей далеко от идеального, поэтому многие физики сегодня пытаются придумать квантовую версию общей теории относительности – теорию квантовой гравитации. Конечной целью является создание единой квантовой теории, объединяющей и квантовую гравитацию, и стандартную модель. Эта еще не созданная теория должна будет описывать все четыре взаимодействия, существующие в природе. Вот почему Эйнштейн называл ее единой теорией поля, а современные физики называют ее теорией всего.

Когда Стивен начинал свою учебу в магистратуре, лишь немногие физики работали над квантовой теорией гравитации, или теорией всего. Как я уже говорил, одна из причин заключалась в том, что между общей теорией относительности и квантовой теорией был заключен пакт о мирном сосуществовании. Они описывают различные типы взаимодействий и рассматривают природу на разных пространственных масштабах. Подобно тому, как млекопитающих и бактерии изучают разные отрасли биологии, в физике общая теория относительности стоит особняком от квантовых теорий.

Но Стивен отличался от большинства прочих физиков. Как только он поступил в магистратуру и избрал свой путь, из всего богатого многообразия идей, существующих в физике, его привлекла общая теория относительности, в особенности та ее часть, которая называется космологией. Космология старается использовать общую теорию относительности, чтобы понять происхождение и развитие Вселенной. Стивен заинтересовался космологией, потому что только эта наука обещала ответить на экзистенциальные вопросы, которые сейчас занимали его больше всех прочих. Стивен считал, что ученые, работавшие с теорией элементарных частиц, – теорией, которая впоследствии превратилась в стандартную модель – скорее заняты классификацией многочисленных элементарных частиц и взаимодействий между ними, чем глобальными космологическими проблемами. Они занимаются «ботаникой», говорил про таких физиков-теоретиков Стивен. Сам он не хотел принимать в этом участия.

Фред Хойл, которого Стивен вначале выбрал для себя в качестве руководителя, был фигурой, известной в космологии. Его авторству принадлежит теория стационарной Вселенной. Когда Стивену назначили другого руководителя, Денниса Сиаму, Стивен был разочарован. В очередной раз в жизни Стивена поражение обернулось победой – чем больше Стивен узнавал о теории стационарной Вселенной Хойла, тем меньше она ему нравилась. Еще в самом начале своего обучения в магистратуре Стивен произвел своего рода сенсацию на обсуждении после научно-исследовательского семинара, который проводил Хойл в Королевском научном обществе в Лондоне. Стивен провозгласил, что он нашел ошибку в уравнениях Хойла. Несколько лет спустя Стивен в очередной раз посыпал соль на рану Хойла, посвятив первую главу своей диссертации критике теории стационарной Вселенной.

Хойл был большим ученым. Он положил начало исследованию проблемы того, как тяжелые элементы образуются из водорода и гелия в результате ядерных реакций внутри звезд. Но, как у ученого, у него был серьезный недостаток – он не хотел соглашаться с тем, что взлелеянная им теория, а именно теория стационарной Вселенной, рассыпается под натиском новых полученных фактов. Если бы Хойл стал руководителем Стивена, последнего вряд ли ожидали бы легкие времена. С другой стороны, Сиама также был ведущим космологом; но он к тому времени уже и сам разочаровался в теории Хойла, поэтому пренебрежительное отношение к ней Стивена не могло вызвать между ними конфликт.

Итак, Стивену повезло с научным руководителем. Но все-таки существовала одна проблема: выбрав космологию в качестве своей будущей специализации, Стивен имел о ней весьма отдаленное представление. В Оксфорде он изучал физику, но нельзя сказать, что он сильно поднаторел в этих занятиях. То, что он смог довольно быстро, буквально за несколько лет, набрать солидный научный багаж и сделать себе имя в выбранной отрасли науки, может многое рассказать о его выдающихся способностях. Заодно давайте немного поговорим о физике.

Добиться успеха в теоретической физике можно довольно быстро, так как эта наука основана на понимании основных концепций, а не на запоминании множества фактов – как в юриспруденции или медицине. «Нет необходимости что-то зубрить, – сказал мне как-то Стивен с усмешкой. – Вы можете просто вывести уравнения». Это происходит потому, что физика способна сконцентрировать полученный опыт в компактную форму. Уравнения Эйнштейна, например, можно записать в одну строчку, но в них закодированы поведение и свойства бесчисленных систем, начиная от орбит планет и полета футбольных мячей до коллапса звезд в черные дыры.

В могуществе формул Эйнштейна нет никакой магии. Несколько символов, которые в них входят, представляют собой понятия, крайне трудные для полного понимания. В той или иной степени мы все занимаемся обобщением нашего опыта. Мир был бы слишком сложен для понимания, если бы мы этого не делали. Мы не говорим: «Форд» остановился на красный свет, «Тойота» остановилась на красный свет, «Фольксваген» остановился на красный свет и так далее. Мы сводим все эти наблюдения к простому принципу или закону: машины останавливаются на красный свет. Именно этим занимаемся и мы, физики, только в еще большей степени. Мы записываем законы в элегантной математической форме, и это дает нам возможность выводить один закон из другого. Юристы лишены возможности поступать таким образом: хотя в юриспруденции и могут существовать общие руководящие принципы, законы, созданные человеком, придумываются для решения тех или иных проблем по мере необходимости и их нельзя вывести друг из друга. Подобно этому, доктора не могут вывести детали анатомии человека из какого-то набора первичных принципов. А вот то, на что способны законы физики, у самих физиков неизменно вызывает восхищение.

Стивен изучал книги и статьи, в которых в сжатой форме было изложено наше знание о космологических принципах, и он учился быстро. Он думал, что жить ему осталось несколько лет, но что, по крайней мере, занимаясь космологией, он сможет задавать окружающему миру вопросы, которые его волнуют.

Стивен и Джейн поженились в день взятия Бастилии в 1965 году. После женитьбы они сняли маленький старый домик на Литл-Сент-Мэри-лэйн, около средневековой церкви с одноименным названием в старой части Кембриджа. В доме были маленькие комнаты и низкие потолки. Он был недавно отремонтирован, но отсутствовала мебель, а у молодоженов не было денег на ее покупку. Чета Хокинг купила кровать, обеденный стол, несколько стульев и холодильник, о покупке которого они проспорили целый день.

Двадцатитрехлетний Стивен работал в то время над своей диссертацией. Джейн исполнился двадцать один год. Ей оставался один год до получения диплома бакалавра в лингвистическом колледже Лондона. Как правило, будни Джейн проводила в Лондоне, а выходные супруги проводили вместе. Дом на Литл-Сент-Мэри-лэйн находился всего лишь в сотне ярдов от того места, где в то время располагалось место работы Стивена. Это было очень удобно. Но если добираться до работы Стивену было легко, то о его передвижениях по дому этого сказать было нельзя. Их спальня располагалась на втором этаже, вверх по неудобной винтовой лестнице. Там же была и ванная комната. В доме имелся и третий этаж. Но Стивен пользовался им только короткое время, пока еще мог туда подняться. Чтобы дойти до ванной, которая была на втором этаже, он должен был цепляться за веревочные перила лестницы и подтягивать себя по ступеням лестницы подобно альпинисту. На это требовалось добрых десять минут, но, даже если кто-то находился рядом, он отказывался от помощи. «Это хорошее упражнение», – обычно говорил он.

Стивен в то время пытался изо всех сил игнорировать свою болезнь, хотя все уже понимали, что она прогрессирует, и довольно быстро. Однажды он вышел из дома, чтобы встретить своего приятеля, Роберта Донована, которого пригласил к обеду. Перед другом он предстал в разорванных брюках и с царапинами на лице. Очевидно, по дороге он упал и сильно ушибся. Роберт забеспокоился и предложил Стивену пойти к доктору. Но Стивен не пожелал обращаться к врачу. Он не захотел даже переодеться. Единственное, что он хотел – сесть за стол, как будто ничего не случилось. Они так и сделали.

До женитьбы на Джейн Стивен жил в Кембридже в студенческом общежитии. Это был большой старый особняк, поделенный на комнатки для студентов. За домом – большая лужайка и сад. Иногда на лужайке играли в крокет. В комнате у Стивена была веранда, выходящая на лужайку для крокета. Старый викторианский стиль.

Однажды родители Стивена, Фрэнк и Изабель, приехали к Стивену на чай. Оба они были выпускниками Оксфорда. После окончания университета Изабель поступила на службу, которая ей не нравилась и для которой она была слишком хорошо образована – она стала работать секретарем в медицинском научно-исследовательском институте. Но именно там она встретила Фрэнка – врача-специалиста по тропическим болезням, занимавшегося в институте научными исследованиями. Фрэнк хотел, чтобы Стивен пошел по его стопам и стал врачом. Из всех четверых детей в семье Фрэнка и Изабель лишь сестра Стивена, Мэри, стала врачом. Сам Стивен эту идею всерьез даже и не рассматривал.

В день приезда родителей Стивена к ним присоединился Роберт Донован. Он учился на химическом факультете и был на один курс моложе Стивена. Стивен познакомился с Робертом в день, когда тот прибыл в Кембридж. Роберта поселили в то же самое общежитие, но он не мог найти ни одной живой души, чтобы ему открыли его комнату. Поэтому он вступил в разговор с парнем, который играл сам с собой в крокет на задней лужайке. Роберт обратил внимание на странности походки молодого человека. Этим молодым человеком оказался Стивен, с которым они подружатся и сохранят свою дружбу на протяжении пятидесяти лет.

Примерно через час после начала чаепития Роберт решил откланяться. Ему еще надо было поработать. Фрэнк пошел его проводить. Фрэнк относился к разряду свободолюбивых отцов – каждую зиму он на несколько месяцев уезжал в Африку для проведения исследовательских работ. Но, когда Стивен заболел, Фрэнк стал уделять семье больше внимания. Он даже связался с Деннисом Сиамой и попросил его разрешить Стивену защитить диссертацию пораньше, в обход формальностей, чтобы Стивен успел сделать это при жизни. Сиама эту просьбу отклонил.

Фрэнк раньше не был знаком с Робертом. Он пошел провожать Роберта потому, что увидел, как крепко дружат молодые люди.

– Пожалуйста, позаботьтесь о Стивене, – сказал Фрэнк. – Понаблюдайте за ним. Держите меня в курсе.

Оказалось, что Стивен идет за ними. Он просто кипел от гнева.

– Я сам могу посмотреть за собой, – крикнул он отцу. – Я сам попрошу своих друзей о помощи, если она мне понадобится. Не вмешивайся!

Роберт кивнул, но бросил на отца Стивена взгляд, в котором можно было прочесть: «Не волнуйтесь, сэр. Я сделаю все так, как вы просите». Это произошло в 1963 году. После Джейн Роберт был для Стивена самым близким человеком. Когда у Роберта и его жены родилась дочь, родители назвали ее Джейн. А Стивен и Джейн своего первенца назвали Роберт. В течение последующих семи лет обе семейные пары очень часто виделись. Потом Роберт уехал в Эдинбург, где и работал вплоть до окончания своей научной карьеры.

Стивен и Роберт были разделены расстоянием, но оставались лучшими друзьями, несмотря на пришедшую к Стивену славу, которая сама по себе способна разрушить не одну дружбу. Стивен с удовольствием посещал Эдинбург, а Роберт всегда был готов приехать в Кембридж на семейные праздники. Или на знаменитые вечера, которые устраивал Стивен. Или просто когда Стивен говорил, что хотел бы повидаться. Через много лет после Кембриджского чаепития, уже когда Стивен потерял способность к самостоятельным передвижениям, Роберт вспоминал тот день с теплым чувством. Это напоминало ему то время, когда дух и тело Стивена еще жили в согласии друг с другом.

Отец Стивена умер в 1986 году, его мать дожила до 2013 года. За все семь лет жизни Роберта в Кембридже он ни разу не почувствовал, что у него есть повод подать отцу Стивена сигнал тревоги. И в течение всех последующих десятилетий их дружбы Стивен никогда не давал Роберту повода для беспокойства. За исключением одного раза, в 2017 году. Это случилось холодным темным декабрьским вечером в университетском городке. К тому времени Стивен уже более двадцати лет был в разводе с Джейн, но по-прежнему часто виделся с Робертом. Они собирались отправиться на большой званый обед в колледже. Стивен начал печатать, а голос синтезатора произнес:

– Я думаю, что…

Наступила пауза. Стивен продолжал печатать. Роберт ждал. Прошло пять или шесть минут. Синтезатор хранил молчание. Наконец он заговорил:

– Я думаю, что мне немного осталось.

Роберт растерялся. Стивен вовсе не казался ему больным. Почему же он так сказал? Роберт пытался убедить Стивена обратиться за помощью, как и тогда, несколько десятков лет назад, в тот злополучный вечер, когда Стивен упал, выходя встречать его. Или хотя бы остаться дома и отдохнуть. Но Стивен не согласился – он хотел идти на обед. Они пошли на обед, и это было в последний раз, когда Роберт видел Стивена.

Глава 4

Тот, кто теряет способность получать удовольствие от большинства физических радостей, особенно ценит то, что ему еще доступно. Прикосновение. Симфония. Запах. Вкус. Трапезы всегда имели для Стивена большое значение. Они также были временем для общения – своеобразной передышкой между занятиями математикой и приобщением к сфере человеческих отношений. Но даже обеды не давали Стивену передышки в его интенсивной умственной работе. Если его подход к физике был таким же озорным, как его отношение к роду людскому, то и его подход к людям был таким же проницательным, как и к научным исследованиям.

Однажды, когда Стивен еще работал над своей диссертацией, ему довелось присутствовать на обеде в Колледже Святой Троицы. Он очутился за одним столом с инженером из Южной Африки. Этот инженер только что прибыл в Кембридж. Но если он и восхищался, как я, красотами университета, и особенно Колледжа Святой Троицы – где работал Ньютон, – то он держал это восхищение при себе. А вслух он гордо рассуждал о том, как хорошо живется в Южной Африке. Послушать его, так его родина переживала сказочные времена.

Стивен относился к тем людям, которые всегда говорят в глаза то, что думают. Однажды, уже после того, как к нему пришла известность, он был приглашен в качестве почетного гостя на современную постановку оперы «Мадам Баттерфляй» в Берлине. Это оказалось весьма посредственное представление. После спектакля директор театра, довольный тем, что принимает такого высокого гостя, спросил Стивена:

– Профессор Хокинг, что вы думаете о спектакле?

Стивен ответил:

– Спектакль был не так уж хорош, не правда ли?

Директор был удивлен таким ответом. Но затем подумал и сказал:

– Да. Я согласен.

Разглагольствования инженера из Южной Африки нельзя было назвать ни плохими, ни хорошими. Это была просто его точка зрения, правда, довольно многословная. Она привлекла внимание Стивена. На этот счет у него было свое мнение, и он не собирался держать его при себе. Он спросил у инженера:

– А как насчет чернокожих?

– Их можно не принимать во внимание, – сказал инженер.

Это был обычный ответ для начала 1960-х годов.

– Почему их можно не принимать во внимание? – спросил Стивен.

– Потому что они не в состоянии позаботиться о себе.

Инженер заговорил об апартеиде. Он существует, и он необходим.

Стивен не спорил с ним. Он продолжал задавать наводящие вопросы инженеру, противопоставляя свое мнение точке зрения собеседника, но при этом не спорил с ним в открытую, а, как Сократ, пытался сделать так, чтобы собеседник сам увидел всю правду без прикрас.

В начале разговора инженер полностью был убежден в своей правоте. До этого он никогда не подвергал сомнению сложившееся положение вещей. А Стивен сумел превратить их застольную беседу в настоящее исследование убеждений собеседника, исследование, которым тот сам наверняка никогда раньше не занимался. В конце разговора инженер был откровенно смущен. Теперь, когда его заставили понять, на чем зиждется его убеждение в правоте апартеида, и поставили под сомнение его понятия о природе черного человека, он стал сам себе задавать «неудобные» вопросы.

Я знавал одного профессора физики, который советовал: «Если вы любите задавать вопросы и искать на них ответы, становитесь физиком. Если вам нравится изучать ответы и находить им применение, становитесь инженером». Это, конечно, слишком широкое обобщение, но оно иллюстрирует разницу в философском подходе и психологическом аспекте, которые свойственны этим двум областям знания. Что вам более по душе – заучивать то, что уже известно, и применять полученные знания на практике или задавать вопросы и познавать неведомое? Стивен не был бы Стивеном, если бы он не побудил инженера начать задавать себе вопросы. Ибо только подвергая сомнениям свои убеждения и представления других, можно совершить важное открытие – не только в жизни, но и в физике.

Инженер смотрел на свою страну так, как большинство людей смотрят на ночное небо: они видят совокупность белых светящихся точек в обширном и безликом море черноты. Своими вопросами Стивен заставил собеседника увидеть на небе не просто точки. То же самое Стивен обычно проделывал с коллегами-физиками. Они восхищались звездами и галактиками, а Стивена больше интересовало промежуточное пространство. Откуда оно взялось? Как это все начиналось? Пытаясь понять смысл нашего существования, Стивен считал, что прежде всего нужно ответить на эти вопросы. Когда Стивен начинал работу над своей диссертацией, мало кто задавался подобными вопросами.

Это было время, когда общая теория относительности и космология не были в большом почете. Отсутствие интереса у физиков к проблеме возникновения Вселенной можно было понять, так как физика – эмпирическая наука, а происхождение Вселенной относится к явлениям, которые невозможно наблюдать непосредственно. Да, свету требуется определенное время, чтобы долететь до нас от удаленных галактик; и, наблюдая этот свет, мы действительно можем заглянуть в прошлое. Но все-таки не настолько далекое прошлое! И никто в начале шестидесятых годов не имел понятия, как можно косвенным образом проверить гипотезу о происхождении Вселенной. В результате такого подхода физики склонны были рассматривать космологию как псевдонауку, как игровую площадку для математических игр за пределами его величества эксперимента. Ситуация начала меняться после того, как в 1964 году было случайно открыто слабое свечение, оставшееся после Большого Взрыва – космическое микроволновое фоновое излучение (реликтовое излучение). Когда Стивен начинал учиться в Кембридже, до открытия реликтового излучения оставалось еще более года.

Другой важный момент заключался в том, что никто толком тогда не понимал, что, собственно, предсказывает теория Эйнштейна. Как и любая физическая теория, теория Эйнштейна есть набор математических уравнений и методов действий с входящими в них неизвестными. Для выяснения того, что теория может сказать о той или иной конкретной физической системе, нужно использовать набор математических уравнений, которые подходят к этой системе, и решить их или, по крайней мере, найти их приблизительное решение. В большинстве случаев уравнения Эйнштейна решить очень трудно, поэтому в наши дни мы изучаем их возможные решения с помощью суперкомпьютеров; но в середине прошлого века мощности компьютеров для этого явно не хватало.

Из-за подобных трудностей тогда, когда Стивен приехал в Кембридж, приверженцами общей теории относительности и космологии оставались в основном математики, чьи работы – в частности, создаваемые ими модели Вселенной – были весьма далеки от реальности. Они были «при деле», но при этом на их статьи никто не обращал внимания. Низкий уровень этих работ стал причиной письма, которое физик Ричард Фейнман из Калифорнийского технологического института написал в 1962 году своей жене из Варшавы, где проходила конференция по гравитации: «Так как в этой области физики напрочь отсутствуют экспериментальные исследования, в ней нет никакого движения… Здесь масса остолопов, а это отрицательно сказывается на моем давлении: говорится и серьезно обсуждается такая чушь, что мне поневоле приходится вступать в споры…»

Большинство физиков сходились во мнении, что вопросы о происхождении Вселенной рассматривать бесполезно, ибо они заводят в тупик; но именно эти вопросы и были милы сердцу Стивена Хокинга. Существующий в этой области застой не обескураживал, а наоборот, вдохновлял Стивена: с его точки зрения, это «научное поле» было не засохшим, а созревшим, и именно ему предстояло собрать с него урожай.

Людям, далеким от науки, может показаться, что физики-теоретики в основном занимаются тем, что решают разные задачи. Но гораздо важнее решения самой задачи ее постановка, потому что вопросы, которые вы задаете, уже дают вам направление, в котором следует искать ответ. Вопросы и отражают, и определяют ваш взгляд на мир. Стивен обладал завидным умением отвергать то, что впоследствии действительно оказывалось неважным, и быстро определять суть проблемы. Он интуитивно ставил верные вопросы и подвергал сомнению неоднозначные предположения других. Из-за этого Стивен прослыл в научной среде фрондером. Эта роль «прилипла» к нему естественным образом: он игнорировал общепринятый здравый смысл точно так же, как с легкостью нарушал скоростной режим и пренебрегал советами докторов. Он водил машину крайне безрассудно, и его физические рассуждения тоже были необузданными. Но – не безрассудными. Стивен всегда знал, даже еще будучи аспирантом, чего он хочет добиться в физике и почему.

Физика считается полем действия рассудка и логики. В большой степени это так и есть. Но для того, чтобы рассуждать логически, надо прежде всего иметь рамки мышления, которые определяют те предположения, которые вы делаете; выделяют концепции, которые вы будете использовать; ставят вопросы, на которые вы будете искать ответы. Люди часто принимают на веру рамки мышления, унаследованные ими от других или почерпнутые из истории или собственного прошлого; при этом обычно никогда не подвергают их сомнению и не исследуют их должным образом.

«Как это все началось?» – животрепещущий для Стивена вопрос. В течение двух тысячелетий все придерживались того мнения, что Вселенная либо всегда существовала в неизменном виде, либо была сотворена в некий момент – например, как это описано в Библии – и с тех пор оставалась относительно неизменной[3]3
  Имеется в виду «неизменность» в космическом масштабе. Очевидно, что в малом масштабе происходят изменения, которые являются частью природы: планеты вращаются, скалы падают, а люди живут и умирают.


[Закрыть]
. Философы, от Аристотеля до Канта, а также ученые, включая даже Исаака Ньютона, верили именно в это.

Ньютону следовало бы лучше вникнуть в суть проблемы. Как может семейство галактик и звезд поддерживать неизменную конфигурацию, если каждая из них силами гравитации притягивает к себе все остальные? Не должны ли все эти объекты слиться с течением времени в единое целое? И поскольку с момента начала всего сущего прошло много времени, не должно ли все вещество уже успеть соединиться в огромный плотный шар? Ньютон знал об этой проблеме, но не считал ее заслуживающей серьезного внимания. Он говорил себе так: если Вселенная бесконечно большая, то скучивания вещества в ней не произойдет. Но это не так. После Ньютона некоторые ученые пытались модифицировать его теорию, чтобы наделить гравитацию отталкивающими свойствами на больших расстояниях: они применяли небольшую математическую хитрость, в результате которой планеты по-прежнему вращаются по своим орбитам, а на больших расстояниях Вселенная удерживается от коллапса. Но попытки такой модификации теории гравитации не увенчались успехом. Хотя в этой «игре» участвовал сам Эйнштейн: он добавил дополнительный «антигравитационный» член в уравнения общей теории относительности и назвал его космологической постоянной. Эта космологическая постоянная должна была поддерживать силу отталкивания, необходимую для того, чтобы удержать космос от схлопывания[4]4
  Космологическая постоянная действует только на очень больших масштабах. Во времена Эйнштейна не существовало технических возможностей для ее измерения; вводить ее или нет – был свободный выбор Эйнштейна. Ситуация изменилась в 1998 году, когда выяснилось, что этот член в уравнениях необходим.


[Закрыть]
.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации