Человек в коляске был нем и недвижим. Тем не менее именно он сегодня занимает ту кафедру, которую когда-то занимал Ньютон, читает лекции студентам, создает новые книги и научные гипотезы, в том числе наиболее "безумные", а значит, и чрезвычайно интересные.
Беда постигла Стивена Хокинга в юности, когда он учился на первом курсе колледжа. Неизлечимая болезнь практически обездвижила все тело, а неудачная операция привела вдобавок еще и к тому, что Хокинг онеменел. И тем не менее он не сдался.
В какой-то мере Хокингу помогает современная техника. Коляска с электроприводом позволяет ему передвигаться самостоятельно, а расположенный под сиденьем кресла компьютер с синтезатором речи дает ему возможность говорить.
Стивен Хокинг сумел не только закончить колледж, но и стать профессором, написать несколько книг. Одна из последних называется "От Большого взрыва до черных дыр". На ней мы и остановимся более подробно.
Она представляет собой относительно небольшую (200 страниц)
научно-популярную работу, в которой описаны все космологические
теории и гипотезы последнего времени.
– Издатель сказал мне, что каждая новая формула будет со кращать число читателей вдвое, - сказал Хокинг. Поэтому в книге всего одна формула - это знаменитое эйнштейновское уравнение
Все остальное я постарался изложить как можно более доступным языком…
И надо сказать, что попытка популяризации Хокингу вполне удалась. В своей книге он рассказывает о гипотезе Большого Взрыва, согласно которой вся наша Вселенная когда-то образовалась из одной-единственной сингулярной точки.
По неведомой пока нам причине в один прекрасный миг эта точка взорвалась, и с той поры ее вещество все время расширяется, преобразуясь по дороге. Затем, как полагают многие ученые, большой маятник Вселенной качнется в обратную сторону - расширение может смениться сжатием до новой сингулярной точки. Таким образом, наша Вселенная должна иметь начало и конец.
Однако Хокинг с такой точкой зрения не согласен. Он полагает, что она чересчур пессимистична, поэтому ввел в науку новое понятие - воображаемое время. Используя это понятие, Хокинг создал модель такой Вселенной, у которой нет ни начала ни конца.
"Представьте себе движение по воображаемому шару, - пишет Хокинг. - Вы начали движение по нему с северного полюса и постепенно движетесь к югу, все время меняя широту места…"
Говоря иначе, Хокинг своими словами пересказывает ту притчу о плоскостном мире, с которой мы уже познакомились. Но рассматривает он ее применительно к нашему трехмерному (или, если угодно, четырехмерному) миру и приходит в конце концов к неожиданному выводу.
"По мере движения, - продолжает он свой рассказ, - широта места, т. е. длина окружности, будет возрастать, а потом, когда вы перевалите экватор, начнет сокращаться, пока не превратится в нуль. Что это - точка сингулярности?.. Нет, ведь если вы продолжите движение, то широта снова станет возрастать…"
Конечно, все сказанное выглядит весьма схематично. На самом деле мир устроен, наверное, значительно сложнее. Однако в том и есть один из талантов Хокинга - говорить о сложных вещах или емкими, точными формулами, или просто наглядными образами.
Он ввел понятие воображаемого времени, которое не имеет никакой связи с настоящим физическим временем, однако оказалось весьма удобным для описания многих процессов космологии.
Теория воображаемого времени - продолжение работы Хокинга над теорией "черных дыр". Когда он впервые познакомился с феноменом "черных дыр", введенным в обиход профессором Роджером Пенроузом, то был весьма поражен, что "черная дыра" - это такое место во Вселенной, откуда из-за чрезвычайно сильного тяготения, а значит, и искривления пространства не вырывается ничто: ни элементарная частица, ни луч света… "Получается, что "черная дыра" ничего не излучает в пространство, а посему может быть совершенно незаметна, - сказал сам себе Хокинг. - Но разве так бывает?.."
И он-таки нашел возможность доказать, что "черная дыра" может посылать в пространство некое излучение, радиацию, которую теперь так и называют - радиация Хокинга.
"Представьте себе, что поверхность шара, по которому мы. только что двигались, вибрирует, - продолжает свои рассуждения Стивен Хокинг. - Эта вибрация едва заметна, ее величина 10-23 см, то есть в 10-20 меньше, чем диаметр протона. Но тем не менее этой величины вполне достаточно, чтобы поверхность шара претерпевала изменения, а значит, от него в пространстве распространялись некие волны излучения…"
Говоря иначе, Хокинг с другой стороны подошел к теории замкнутой или почти замкнутой Вселенной. Он попытался объединить два понятия, существовавших до того раздельно, - фридмоны и "черные дыры". Это объединение повлекло за собой далеко идущие последствия, к рассказу которых мы сейчас и перейдем.
Представьте себе тот же шар, который мы использовали в своих аналогиях уже неоднократно. По поверхности этого шара ползают все те же плоскостники-двухмерники. Понятно, что для того, чтобы попасть из точки А в точку В на поверхности шара, они должны преодолеть некий путь по дуге. И вот некий гений местного масштаба однажды все-таки сумел сообразить не только то, что движение по поверхности шара происходит по дуге, но и то, как этот путь можно спрямить. Не берусь рассказать обо всем ходе и логике рассуждений "двухмерника", в нашем же трехмерно-четырехмерном мире это можно показать на простейшей аналогии.