Чего боится и кого не любит Стивен Хокинг

1945
3

Стивен Хокинг — пожалуй, самый известный из ныне живущих ученых. Политех и приглашенные эксперты рассказывают о главных достижениях и фобиях Хокинга, умного человека, который не боится показаться смешным.

Начнем с того, что путешественники во времени не дружат с Хокингом. В полдень 28 июня 2009 года ученый устроил веселую вечеринку, приглашение на которую было опубликовано лишь после этой даты. Собственно, вы еще можете посетить ее, если только найдете способ переместиться в прошлое.

«Общая Теория Относительности позволяет деформировать пространство-время так, чтобы совершить путешествие назад во времени, — сказал по этому поводу сам Хокинг. — Но, судя по всему, это приведет к выделению такого количества излучения, что оно разрушит и ваш космический корабль, и, возможно, само пространство-время». Похоже, он прав: на вечеринке ему пришлось коротать время в одиночестве. Благо, шампанского было достаточно.

Константин Постнов, профессор МГУ (специализация — Общая теория относительности, гравитационные волны, эволюция двойных систем):

«Безусловно, главной работой Хокинга является его статья 1975 года о квантово-механическом рождении частиц вблизи горизонта событий черных дыр. Упрощенно можно сказать, что этот процесс начинается с рождения в вакууме пары виртуальных частиц. В обычных условиях они обычно аннигилируют без следа. Но если это происходит в сильно искривленном пространстве-времени около горизонта событий черной дыры, то одна из этих частиц может “упасть” под горизонт и потерять связь с "внешним" миром, а вторая — улететь прочь.

Вторую частицу мы можем зарегистрировать: она обладает положительной энергией. Получается, что для сохранения общей энергии системы неизменной ее “исчезнувший” партнер должен иметь энергию отрицательную. Попадая в черную дыру, он будет уменьшать ее энергию и массу. Это приводит к представлению о том, что черные дыры должны “испаряться”, и чем сильнее искривление пространства-времени — как у черных дыр малой массы, — тем заметнее этот процесс.

Фактически, получается, что из любой черной дыры должен исходить поток энергии, причем чем меньше ее масса, тем больше этот поток. Она излучает, и за некоторое конечное время испарится, превратившись… а вот во что именно превратится в итоге черная дыра, это еще вопрос открытый, так как требует знания квантовой гравитации — теории, которая еще до конца не создана».

Во-вторых, Хокинг боится инопланетян. В интервью телеканалу Discovery ученый заметил, что, если они прилетят к нам в гости, «результат может быть тем же, что после появления Колумба в Америке». Только на сей раз нам придется почувствовать себя в шкуре индейцев, для которых встреча с более развитой цивилизацией окончилась довольно плачевно.

Хокинг полагает, что высокоразвитые гости стремятся вовсе не к дружескому общению с отсталыми собратьями. Наша история показывает, что целью «контакта» чаще бывает захват и расширение собственных владений, порабощение и эксплуатация, так что человечеству стоит сидеть потише и скрывать собственное присутствие от посторонних. По крайней мере, пока мы сами не будем готовы встретить их во всеоружии.

Сергей Копейкин, профессор Миссурийского университета (специализация — Общая теория относительности, теории гравитации):

«Среди работ Хокинга, которые произвели на меня самое сильное впечатление, я бы назвал теоремы о сингулярностях пространства-времени. Сами по себе сингулярности — точки, в которых функция стремится к бесконечности — не являются чем-то необычным ни для математики, ни для классической физики. Например, электрическое поле точечного заряда обращается в бесконечность в точке нахождения этого заряда. Разработан и математический аппарат работы с такими классическими сингулярностями — теория обобщенных функций.

Но “хокинговские” сингулярности качественно отличаются от классических: они имеют прямое отношение к фундаментальной структуре пространства-времени и самому процессу образования нашей Вселенной в результате Большого взрыва. Совместно с Роджером Пенроузом Хокинг сумел доказать, что сингулярности пространства-времени являются физическими особенностями решений уравнений Эйнштейна для гравитационного поля, вытекают из них.

В результате физикам стали очевидны пределы применимости Общей теории относительности и необходимость создания теории, способной описать гравитацию с точки зрения принципов квантовой механики. Хотя сам я квантовой гравитацией и не занимаюсь, постановка задачи Хокингом, методы ее решения и даже философские следствия теорем о сингулярностях постоянно стимулируют мой интерес к изучению природы гравитационного поля».

А еще Хокинг боится компьютерного разума. «Появление полноценного искусственного интеллекта может означать закат человеческой расы», — посетовал он в недавнем интервью ВВС. Ученый считает, что с момента, когда компьютер возьмет свое развитие в собственные руки, он начнет изменяться и совершенствоваться все убыстряющимися темпами. Людям, ограниченным бренной биологической оболочкой, угнаться за ним не удастся, и вскоре мы будем вытеснены с исторической сцены.

Опасения Хокинга разделяет и такой известный эксперт, как Илон Маск, американский бизнесмен и основатель целого ряда инновационных компаний, включая PayPal, SpaceX и Tesla. Однако есть у Хокинга и достаточно спорные идеи — например, его интерпретация парадокса исчезновения информации в черной дыре.

Валерий Рубаков, академик РАН (специализация — физика элементарных частиц, космология, квантовая теория поля):

«Представьте, что вы бросили в костер не полено, а книгу. Принципы квантовой механики говорят о том, что огню “не все равно”, что горит: информация не может исчезать в никуда, и некоторые ее следы сохранятся в излучении, которое в итоге произведет пламя. Конечно, распознать их мы — по крайней мере, в обозримой перспективе — не можем. Но вообще определенная разница будет, сжигаете ли вы книжку Достоевского или Толстого.

Примерно в этом состоит и суть парадокса. С одной стороны, квантовая механика говорит, что информация (в том числе содержащаяся во всей материи, падающей в черную дыру) не может просто так пропасть в никуда. Однако и в самой дыре ее вроде бы не остается: все возможные параметры черной дыры ограничиваются массой, скоростью вращения и зарядом.

Возможно, в таких обстоятельствах квантовая механика неприменима в привычном нам виде, и для черной дыры ее следует каким-то образом модифицировать. А возможно, что информация все-таки не пропадает, просто проделанные до сих пор вычисления недостаточно точны и неспособны раскрыть механизм ее возврата из черной дыры. Хокинг стоит сейчас на второй точке зрения, хотя к его результатам в этой области лично я отношусь достаточно прохладно.

Лет 10 назад появился совершенно неожиданный теоретический подход к черным дырам, который, собственно, и использует Хокинг. Оказалось, что их можно описывать в терминах горячей среды в пространстве меньшего измерения. Как плоская, двумерная пластинка голограммы полностью кодирует все детали объемного объекта, так и двумерная горячая среда определенного типа “знает” все про черную дыру в трехмерном пространстве. При этом у нее нет таких непонятных и сложных черт, как сингулярность или горизонт событий, и информация в ней никуда не исчезает. Впрочем, совершенно непонятно, как именно это сохранение информации может проявляться в особенностях черной дыры, в том числе того же хокинговского излучения».

Кроме того, Хокинг не любит Хиггса. Долгое время ученый не верил в существование частицы, идею которой шотландский физик Питер Хиггс с коллегами выдвинули в 1960-х. В глубине души Хокинг лелеял надежду на то, что эксперименты скорее укажут на следы всеобъемлющей М-теории, нежели на «скучное» развитие квантовой механики.

В начале 2000-х Хокинг даже поспорил с профессором Мичиганского университета Гордоном Кейном, поставив 100 долларов на то, что и с помощью Большого адронного колладейра бозон Хиггса найден не будет. Впрочем, он честно выплатил проигрыш в 2012 году, когда об открытии бозона было сообщено официально. При этом Хокинг не скрывал своего разочарования: «Физика была бы куда интересней, если б найти его не получилось».