Читальный зал

Памяти Стивена Хокинга

«Плоть, почти что ставшая духом…»

Анна Ахматова

В начале 6 века римский аристократ Боэций, заключенный в тюрьму по приказу тогдашнего хозяина Италии варвара Теодориха, в ожидании смертной казни написал книгу «Утешение философией», которая пережила его на много веков. Жизнь Стивена Хокинга является как бы комментарием к этой книге. Сраженный страшным недугом, который сломал бы большинство людей, он нашел себе утешение в том, что когда то называлось натуральной философией, а теперь чаще называется физикой. Занятия такого рода приобщают к интеллектуальному созерцанию Разума, который больше разума отдельного человека, что и приносит утешение.

К концу жизни, помимо внутренних органов у Хокинга работал лишь один палец, с помощью которого он набирал на компьютере текст, который мог превращаться в звук, в голос. Тем не менее он продолжал активно мыслить, работать, писать статьи, выступать.

Главным интересом Стивена Хокинга была космология и теория гравитации, т. е. той силы, которая управляет движением планет, звезд и их скоплений. Хотя тема эта и кажется максимально удаленной от наших земных дел, его книга «Краткая история времени» была продана миллионными тиражами.

Есть несколько причин, по которым коллегам Хокинга, занимающиеся другими областями физики, интересно то, чем он занимался. Дело в том, что он занимался фундаментальными вопросами. Самым фундаментальным вопросом в физике является вопрос о ее согласованности. Выражаясь языком современных гуманитарных дисциплин, дискурс физики является максимально централизованным. В переводе с гуманитарного на человеческий язык это означает, что физика не терпит противоречий между своими теориями. Недопустимо, чтобы разные теории давали разные ответы на один и тот же вопрос. Эта нетерпимость была и остается главной движущей силой развития физики. Из примирения противоречий между ньютоновской механикой и теорией электромагнетизма в качестве их синтеза родилась теория относительности. Из примирения квантовой механики и специальной теории относительности возникла идея античастиц, которые и были обнаружены вскоре после публикации Полем Дираком своего знаменитого уравнения. Противоречие, которое не удалось покуда устранить, касается примирения (синтеза) общей теории относительности (иными словами, теории гравитации) и квантовой механики.

Хотя практические последствия этого противоречия весьма удалены от нашего повседневного опыта, для многих, занимающихся натуральной философией, оно представляется вершиной, который наш разум должен взять штурмом или отказаться от самого себя.

Хотя Стивен Хокинг и не решил эту проблему, он сделал несколько важных шагов в этом направлении. Справедливо заметив, что квантовые эффекты должны наиболее сильно проявляться там, где гравитационные силы всего сильнее, т. е. вблизи поверхности черных дыр, он направил свои усилия на их исследования. По определению, черной дырой называется тело, настолько плотное и массивное, что его сил притяжения не способно избежать ничто, даже свет. Пересекая некую невидимую грань, называемую горизонтом событий, падающее в дыру тело уже не может вернуться обратно. А вместе с телом должна пропасть и все информация о нем. А вот это уже несовместимо с квантовой механикой, как отметил Хокинг в статье, опубликованной им 42 года назад («Breakdown of Predictability in Gravitational Collapse»).

Долгие поиски разрешения этого парадокса привели по дороге ко многим открытиям. Обнаружилась, например, таинственная связь между гравитацией и термодинамикой. Хотя физика только тем и занимается, что открывает таинственные связи, поскольку так можно назвать все те связи между явлениями, которые не лежат на поверхности. В этом смысле таинственна связь между движением магнита и электрическим током в проводе (феномен, на котором основано действие электрического генератора). Но, хоть это и так, находка каждого нового «совпадения» все равно представляется чудесной. Хокинг показал, что у черных дыр есть энтропия, она пропорциональна площади их поверхности. Исходя из этого, Роджер Пенроуз оценил степень неслучайности нашей Вселенной. Черные дыры, оказывается, должны также испаряться, хотя и очень медленно (идея эта пришла к Хокингу от Зельдовича и Старобинского). Испаряются они через излучение, температура которого обратно пропорциональная массе черной дыры.

Оказалось далее, и этому посвящена последняя, очень краткая статья, или даже скорее заметка, Хокинга, опубликованная в 2015 г., что тело, проваливаясь в черную дыру, оставляет память о себе на ее поверхности. Информация не исчезает, что и является, по видимому, решением парадокса.

Последний раз я видел Стивена Хокинга в январе 2016 года, в Кэмбридже. Был доклад Эндрю Строминджера из Гарварда, посвященный вот этому самому парадоксу. В одном из замечательных новых зданий Математического Института собралось столько молодежи, умные, прекрасные лица…

Не зря кресло великого Ньютона занимал этот человек! Пусть земля ему будет пухом…

Alexei Tsvelik
 

snob.ru