Стивен Хокинг. Непобедимый разум  - Китти Фергюсон

Хокинг имел все основания возражать против “новой инфляции” Линде. Проблема заключалась в том, что пузыри нарушенной симметрии не смогут соединиться, решение – предположить настолько большой пузырь, чтобы в нем поместилось все то, из чего потом разовьется наша область вселенной. Чтобы это оказалось возможно, переход от симметрии к нарушенной симметрии должен был осуществляться внутри пузыря намного медленнее. По мнению Хокинга, в “новой инфляции” пузыри окажутся чересчур большими – больше, чем была в тот момент вся вселенная. Кроме того, теория Линде предсказывала значительно бо́льшие колебания температуры микроволнового фонового излучения, нежели те, что удавалось наблюдать.

Вскоре после Московской конференции Хокинг отправился в Филадельфию, где ему вручили медаль имени Бенджамина Франклина за работу в области физики. Произнося торжественную речь, Хокинг отказался от строго научной темы и заговорил о том, что всегда волновало его и Джейн, – о том, что, накапливая груды ядерного оружия, СССР и США ставят под угрозу жизнь на Земле. Еще в 1962 году Джейн Уайлд услышала от Дайаны Кинг: “Он участвует в маршах за ядерное разоружение”. Хокинг все еще участвовал в этих маршах.

Однако, вернувшись в Кембридж, Хокинг вновь втянулся в спор об инфляции. К нему обратились из журнала Physic Letters с просьбой отрецензировать готовившуюся к публикации статью Линде[188]. Несмотря на изъяны в теории, о которых Хокинг беседовал с Линде, Хокинг рекомендовал статью к публикации[189]. Это была важная работа, научному сообществу следовало познакомиться с ней, а если бы Линде пришлось пересматривать статью и вносить поправки, процесс затянулся бы из-за советской цензуры. В то же время Хокинг вместе со своим аспирантом Иэном Моссом подал собственную статью, в которой предлагал более правдоподобное, на его взгляд, завершение периода инфляции: если симметрия нарушается (нарушается медленно, как предполагал Линде) не только в пузырях, но и повсюду, то в результате возникает та единообразная вселенная, в которой мы живем[190]. Поскольку во всем мире шла интенсивная работа по этим направлениям, Хокинг вместе с коллегой по DAMPT Гэри Гибсоном задумал организовать следующим летом семинар, главным образом посвященный теории инфляции. Сверхкомпетентная секретарша Хокинга Джуди Фелла уже занялась подготовкой.

В январе 1982 года Хокингу исполнилось сорок лет. Такого возраста он не надеялся достичь, но и сверх того было что отпраздновать: на Новый год Хокинга включили в списки награжденных, и он сделался Командором ордена Британской империи. На церемонии награждения в Букингемском дворце (она состоялась 23 февраля) отцу помогал Роберт. Теперь после фамилии Хокинга красовались буквы CBE.

С 21 июня по 9 июля 1982 года творцы теории инфляции наконец-то собрались вместе в Кембридже, на Наффилдский семинар по очень ранней вселенной. Из России приехал Андрей Линде. В семинаре участвовали Алан Гут и Пол Штейнхардт из Университета Пенсильвании. Штейнхардт и его коллега Андреас Альбрехт независимо от Линде одновременно выдвинули очень похожую теорию “новой инфляции”[191]. Хокинг тоже внес вклад в работу конференции, доказав, что высокая температура вселенной в период инфляции с неизбежностью ведет к небольшим отклонениям плотности[192].

В конце лета Хокинг вновь слетал в Калифорнию, на этот раз в Санта-Барбару, провел несколько недель в новом Институте теоретической физики при Калифорнийском университете. Там работал Джим Хартл, и двое ученых подробно обсудили идею, которую Стивен выдвинул в сентябре 1981 года на конференции в Ватикане. Всеобщее увлечение теорией инфляции отодвинуло на второй план гипотезу об отсутствии начальных условий, однако Хокинг не переставал думать и над ней. За следующие два года они с Хартлом довели эту гипотезу до рабочего состояния.

Первоначально, в 1974 году, предположение Хокинга об излучении черных дыр было встречено скептически, но, как мы видели, постепенно большинство физиков признали эту мысль отнюдь не глупой. Если основные понятия общей теории относительности и квантовой механики верны, черные дыры просто обязаны иметь излучение, как всякий раскаленный объект. Первичных черных дыр пока обнаружить не удалось, но если бы они отыскались и оказалось, что они не испускают гамма-лучи и рентгеновские лучи, физики были бы неприятно озадачены.

Вспомним еще раз, какие частицы испускает черная дыра согласно теории Хокинга. На горизонте событий появляется пара частиц. Частица с отрицательной энергией падает в черную дыру. Поскольку ее энергия отрицательна, она не добавляется к энергии черной дыры, а вычитается из нее. Что происходит с энергией? (Мы же не допускаем, чтобы энергия попросту исчезла из мира.) Энергия уносится во внешний мир вместе с положительно заряженной частицей (см. главу 6).

В итоге, как вы помните, черная дыра теряет массу, и ее горизонт событий съеживается. Для первичной черной дыры история может закончиться тем, что она полностью исчезнет, и ее гибель, вероятно, будет сопровождаться весьма впечатляющим фейерверком. Но как может что-то выходить за пределы черной дыры, если из черной дыры ничего не исходит? То была одна из величайших детективных загадок на манер “запертой комнаты”, и сыщик С. Х. разгадал ее.

Вслед за идеей, что вещество в черной дыре, быть может, не приходит к абсолютному концу времени, стягиваясь в сингулярность, появилось подозрение насчет другой сингулярности, той, которую Хокинг поместил в начале времени. Квантовая теория открывала новые возможности: при Большом взрыве сингулярность могла быть и “размазана”, как выражался Хокинг. Значит, дверь не так уж плотно захлопнулась у нас перед носом.

Хокинг припомнил схожую проблему, с которой квантовой теории удалось справиться ранее. Проблема была связана с атомной моделью Резерфорда: “Модель предполагала, что вокруг центрального ядра вращаются электроны, словно планеты вокруг Солнца. И тут имелось затруднение” (вернитесь к рис. 2.1). “Классическая теория предсказывала, что движение электрона вызывает излучение световых волн. Эти волны отнимают у электрона энергию, и потому он по спирали спускается все ближе к ядру, пока не столкнется с ним”[193]. Что-то в этой картине было неладно, ведь атомы не переживают подобный коллапс.