Расширяя идеи, которые я, в конечном итоге, попытался описать здесь, я извлек большую пользу из бесед с некоторыми из моих самых вдумчивых коллег-физиков. В частности, я хотел бы поблагодарить Алана Гута и Фрэнка Вильчека за то, что они нашли время вести со мной долгое обсуждение и переписку, разрешая некоторые недоразумения в моих собственных мыслях, и в некоторых случаях помогая укрепить мои собственные объяснения.
Ободренный заинтересованностью Лесли Мередит и Доминика Анфусо с Free Press, Simon & Schuster, в возможности издать книгу на эту тему, я затем обратился к моему другу, Кристоферу Хитченсу, который, помимо того, что является одним из самых грамотных и блестящих людей, которых я знаю, сам мог использовать некоторые из аргументов из моей лекции в своей замечательной серии дебатов, касающихся науки и религии. Кристофер, несмотря на плохое здоровье, любезно, щедро и смело согласился написать предисловие. За этот акт дружбы и доверия я буду ему вечно благодарен. К сожалению, болезнь Кристофера в конечном итоге охватила его до такой степени, что завершение предисловия стало невозможным, несмотря на все его усилия. Тем не менее, к моему богатому выбору, красноречивый и блестящий друг, известный ученый и писатель Ричард Докинз ранее согласился написать послесловие. После того, как мой первый черновик был завершен, он затем продолжил быстро писать что-то, чья красота и ясность была поразительной, и в то же время уничижающей. Я по-прежнему трепещу. Кристоферу, Ричарду и всем, перечисленным выше, я выражаю свою благодарность за поддержку и ободрение, и за то, что они мотивировали меня еще раз вернуться к моему компьютеру и записям.
Глава 1: Космическая мистическая история: Начало
Первая загадка, которая присутствует в любом путешествии: как путешественник вообще достиг своей отправной точки?
Была темная грозовая ночь.
В начале 1916 года Альберт Эйнштейн только что закончил величайшую работу всей своей жизни, результат многолетних, напряженных интеллектуальных усилий по выведению новой теории гравитации, которую он назвал общей теорией относительности. Однако это была не просто новая теория гравитации, это также была новая теория пространства и времени. И это была первая научная теория, которая могла объяснить не только то, как объекты движутся во Вселенной, но и как может развиваться сама Вселенная.
Однако была одна загвоздка. Когда Эйнштейн начал применять свою теорию к описанию Вселенной в целом, стало ясно, что теория не описывала Вселенную, в которой мы, несомненно, жили.
Теперь, почти сто лет спустя, трудно в полной мере оценить, насколько наша картина Вселенной изменилась в течение одной человеческой жизни. В 1917 году научное сообщество считало, что Вселенная была статичной и вечной, и состояла из одной галактики, Млечного Пути, в окружении огромного, бесконечного, темного и пустого космоса. В конце концов, это то, что вы бы предположили, глядя в ночное небо своими глазами или с помощью небольшого телескопа, и в то время было мало оснований полагать иначе.
В теории Эйнштейна, как и до этого в теории тяготения Ньютона, гравитация представляет собой просто силу притяжения между всеми объектами. Это означает, что невозможно иметь в пространстве ряд масс, находящихся в покое постоянно. Их взаимное гравитационное притяжение, в конечном счете, приведет их к сжатию, что явно противоречит, казалось бы, статичной Вселенной.
Тот факт, что общая теория относительности Эйнштейна явно не согласовывалась с тогдашней картиной мироздания, был для него ударом, большим, чем вы можете себе представить, по причинам, которые позволяют мне обойтись без мифа об Эйнштейне и общей теории относительности, который мне всегда докучал. Принято считать, что Эйнштейн работал в изоляции, годами в закрытом помещении, используя ясную мысль и рассудок, и придумал свою красивую теорию независимо от реальности (вероятно, как некоторые струнные теоретики сегодня!). Тем не менее, ничто не может быть дальше от истины.
Эйнштейн всегда глубоко руководствовался экспериментами и наблюдениями. Проводя множество «мысленных экспериментов» в своем сознании и усиленно работая уже более десяти лет, он по ходу изучил новую математику и проработал много ложных теорий, прежде чем, в конечном счете, создал теорию, которая была действительно математически красивой. Однако самый важный момент становления его любви к общей теории относительности был связан с наблюдением. В течение последних лихорадочных недель, когда он заканчивал свою теорию, конкурируя с немецким математиком Давидом Гильбертом, он использовал свои уравнения для расчета предсказания того, что иначе, возможно, казалось бы малопонятным астрофизическим результатом: небольшой прецессии «перигелия» (точки наибольшего приближения) орбиты Меркурия вокруг Солнца.