Стивен Хокинг. Непобедимый разум

Китти Фергюсон, 2011

Образ великого астрофизика Стивена Хокинга, давно стал культовым, его имя – синоним и гениальности, и мужества, и надежды. Когда-то кембриджскому студенту поставили страшный диагноз – БАС – и обещали не более двух лет жизни. Юноша бросился дописывать диссертацию – вдруг успеет. И успел: сделать огромный вклад в изучение загадок вселенной, прославиться на весь мир научно-популярными книгами для взрослых и детей, стать героем игровых и документальных фильмов, дважды жениться, обзавестись внуками… В теле инвалида, лишенном движения и речи, жило неукротимое существо, на всю планету излучавшее энергию, ум, юмор и обаяние. Американская писательница Китти Фергюсон много лет публикует книги и читает лекции о космологии для широкой аудитории. Международную известность ей принес “талант переводить с языка физиков на простой человеческий”. Биографию Хокинга она писала с одобрения и при помощи своего героя и в итоге смогла не только воссоздать его личную историю, но и увлекательно рассказать о его научной работе, нацеленной на постижение самых основ вселенной.

Оглавление

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Стивен Хокинг. Непобедимый разум предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других

Часть I

1942–1975

Глава 1

В поисках теории всего

1980

В центре Кембриджа переплетаются узкие улочки, почти нетронутые двадцатым, а тем более двадцать первым веком. Эпохи причудливо сочетаются в здешних зданиях, но стоит свернуть с центральной улицы в любой переулок — и словно проваливаешься в глубь столетий: тесный проход ведет меж оград колледжей на деревенский проселок со средневековой церковью и кладбищем при ней или к солодовне. Туда почти не доносится шум транспорта со столь же старинных, но более оживленных проезжих дорог. Здесь — тишина, птичье пение, людские голоса, слышны даже шаги. Столетиями этим путем ходят жители Кембриджа и студенты университета.

Когда в 1990 году я взялась за первую книгу о Стивене Хокинге, я начала рассказ с одной из этих боковых улочек, Фри-Скул-лейн. Она отходит от Бенет-стрит возле церкви Святого Бенедикта с колокольней XI века. За углом, уже в переулке, сквозь металлическую ограду кладбища все так же, как и двадцать лет тому назад, прорастают цветы и ветви. Лишь прикованные к ограде велосипеды нарушают средневековую атмосферу, но через несколько шагов по правую руку начинается стена из черного шероховатого камня — Старый двор колледжа Корпус-Кристи, старейший из внутренних дворов Кембриджа. Повернитесь спиной к этой каменной стене, и вы увидите рядом с готической аркой высоко закрепленную доску: ЛАБОРАТОРИЯ КАВЕНДИША. Через арку и проход за ней вы попадете в современность, каким-то образом втиснутую в эту средневековую улочку.

Не уцелело ни следа от монастыря, стоявшего на этом месте в XII веке, и от садов, которые позднее разбили на руинах аббатства. Вместо них из серого асфальта выросли мрачные, фабричного облика дома, настолько угнетающие с виду, что можно их принять и за тюрьму. Дальняя часть комплекса выглядит получше, и за два десятилетия, прошедшие с тех пор, как я описывала этот ландшафт, поднялись новые здания, однако в их современных и красивых стеклянных стенах, увы, не отражается ничего, кроме серятины их старых соседей.

Сто лет, пока университет не возвел в 1974 году Новую лабораторию Кавендиша, этот комплекс оставался одним из главных мировых центров физических исследований. Здесь Джозеф Джон Томсон открыл электрон, Эрнест Резерфорд исследовал строение атома — и так далее, и список этот неисчерпаем. Когда я в 1990 году слушала в этом комплексе лекции (не все структуры переехали после 1974 года в Новую лабораторию), там все еще пользовались огромными классными досками, с грохотом поднимая и опуская их на шкивах, чтобы освободить во время лекции по физике место для очередной цепочки уравнений.

Лекционный зал имени Кокрофта, хотя и находится в том же помещении, обустроен в соответствии с требованиями современности. Здесь 29 апреля 1980 года ученые, гости и руководство университета расселись на круто поднимающихся вверх рядах сидений, лицом к стене, где в два яруса располагались доска и экран для показа слайдов — до появления “Пауэрпойнта” пройдет еще немало времени. Собрались они послушать лекцию Лукасовского профессора математики, 38-летнего математика и физика Стивена Уильяма Хокинга. Почетную должность Хокинг занял осенью предыдущего года, и то была его вступительная лекция.

Лекцию Хокинг озаглавил вопросом “Приближается ли конец теоретической физики?” и напугал своих слушателей ответом: “Да, приближается”. Он увлек аудиторию за собой, в полет через пространство и время, в поисках Святого Грааля науки: теории, которая объяснила бы вселенную и все, что в ней происходит. Некоторые называют ее просто теорией всего.

Глядя на Стивена Хокинга, неподвижно сидящего в инвалидном кресле (один из его учеников зачитывал аудитории заранее написанную лекцию), человек, незнакомый с этим мыслителем, едва ли поверил бы, что он способен возглавить подобную экспедицию. Но для Хокинга теоретическая физика стала возможностью вырваться из тюрьмы куда более страшной, чем те застенки, что мерещатся прохожему при виде Старой лаборатории. С двадцати с небольшим лет, с аспирантуры, он боролся против недуга, который превратил его в инвалида и грозил безвременной смертью. Хокинг страдает боковым амиотрофическим склерозом — в США это заболевание именуют также “болезнью Лу Герига” в память бейсмена нью-йоркских “Янкиз”, который скончался от БАС[1]. У Хокинга болезнь развивалась медленнее обычного, но к тому времени, как он сделался Лукасовским профессором, он уже не мог ходить, писать, самостоятельно есть или даже поднять голову, если случайно уронит ее на грудь. Его речь стала невнятна для всех, кроме ближайшего окружения. Готовясь к вступительной лекции, он с трудом надиктовал ее, чтобы в зале текст прочел ученик. Но при всем при том Хокинг не был — и не стал поныне — инвалидом. Он — активно действующий математик и физик, уже в 1990-х многие чтили его наравне с Эйнштейном. Лукасовская профессура — одна из самых престижных в Кембридже. Она учреждена в 1663 году, и вторым по счету ее занимал сэр Исаак Ньютон.

Для иконоборца Хокинга как нельзя более характерно отметить вступление в эту древнюю должность предсказанием скорого конца своей науки. Он высказал мнение, что теория всего с большой вероятностью будет создана до конца ХХ века и физики-теоретики (в том числе сам Хокинг) останутся не у дел.

После этой лекции многие стали смотреть на Хокинга как на знаменосца великого похода за всеобъемлющей теорией, но сам Хокинг в качестве основного кандидата на звание такой теории выдвинул не одну из собственных идей, а супергравитацию N=8. В ту пору многие физики надеялись с помощью этой гипотезы объединить все частицы и силы природы. Хокинг подчеркивал, что его работа представляет собой лишь часть общих усилий, прилагаемых физиками из разных стран, а также что этот поиск продолжается издавна. Стремление постичь вселенную зародилось вместе с человеческим разумом. С тех пор как люди стали вглядываться в ночное небо, присматриваться к разнообразию окружающих нас природных явлений, задумываться над тайной собственного существования, они придумывали объяснения — сперва мифические, религиозные, а потом и научные, математические. Быть может, мы и сейчас не ближе к истине, чем самые древние наши предки, но большинство людей (и в том числе Стивен Хокинг) предпочитают думать иначе.

Личная жизнь Хокинга и его научная работа полны парадоксов. Многое на самом деле обстоит совсем не так, как выглядит. Кусочки головоломки отказываются совмещаться. Начало истории может оказаться ее концом, ужас ведет к счастью, а слава и успех подчас не радуют; две блистательные, чрезвычайно популярные научные теории, соединившись, оборачиваются абсурдом; пустое пространство заполнено, черные дыры вовсе не черны, попытка объединить все простым исчерпывающим объяснением приводит к тому, что общая картина разваливается; человек, чей облик внушает жалость и страх, жизнерадостно возглавляет поход человечества к границам пространства и времени — и не обнаруживает там границ.

Куда бы мы ни бросили взгляд, мы видим, что реальность поразительно сложна и ускользает от понимания, порой она чужда нам и с ней трудно смириться, порой она совершенно непредсказуема. За пределами нашей вселенной может отыскаться бесконечное множество других. Конец ХХ века настал и прошел, и никто не открыл теорию всего. Так сбудется ли предсказание Стивена Хокинга? Сумеет ли какая бы то ни было научная теория объяснить всё?

Глава 2

Наша цель — полностью описать вселенную, в которой мы живем

Сама по себе мысль, что всю дивную сложность, все разнообразие мира можно свести к поразительно простому объяснению, не так уж нова или странна. В VI веке до н. э. мудрец Пифагор и его ученики на юге Италии исследовали соотношение длины лирной струны и издаваемого ею звука и обнаружили за внешним хаосом природных явлений повторяющийся узор, разумный порядок. И в последующие века наши предки убеждались — порой, как и пифагорейцы, к собственному изумлению и восторгу, — что природа устроена отнюдь не так сложно, как кажется.

Вообразите себя (если получится) умнейшим инопланетянином, ничего не знающим о нашей вселенной: существует ли некий исчерпывающий свод правил, который вы могли бы изучить и полностью разобраться во всем, что тут творится? И насколько этот свод правил объемист?

На протяжении десятилетий многие ученые верили, что “учебник вселенной” краток и содержит довольно простые принципы, а то и вовсе состоит из одного-единственного правила, которое лежит в основе всего, что случилось, случается и случится впредь в нашем мире. В 1980 году Стивен Хокинг отважно заявил, что к концу столетия мы будем держать в руках этот учебник.

В моей семье хранилась музейная копия антикварной настольной игры. При раскопках города Ура в Междуречье археологи наткнулись на изящно инкрустированную доску и несколько резных фигурок при ней. Очевидно, это была довольно сложная игра, но правила ее нам неизвестны. Создатели копии пытались вывести правила, исходя из дизайна доски и облика фигурок, но вместе с тем предлагали покупателям (и нам в том числе) самим придумывать и открывать правила этой игры.

Такова и наша вселенная: сложная, величественная, таинственная игра. Правила, конечно, должны быть, но к игре не прилагается никаких инструкций. И вселенная — отнюдь не археологическая находка, словно та игра из Ура. Это древняя игра, но она все еще продолжается. И мы сами, и все, что мы знаем (и все, нам неведомое), втянуты в эту игру. Если теория всего существует, значит, мы, как и вселенная, подчиняемся ее правилам — и в то же время пытаемся их постичь.

Казалось бы, полный свод правил вселенской игры должен заполнить обширную библиотеку, с трудом уместиться в суперкомпьютере. Нужны правила возникновения и движения галактик, причины, по которым функционирует или отказывается функционировать тело человека, почему замерзает вода, как живут растения, зачем лает собака — подробные правила внутри подробных правил внутри правил. Мыслимо ли свести все это к нескольким основополагающим принципам?

Ричард Фейнман, американский физик, лауреат Нобелевской премии, приводил замечательный пример того, как осуществляется редукция правил. Было время, напомнил он, когда мы различали “движение”, “тепло” и “звук”.

“Но затем выяснилось, — пишет Фейнман, — после того, как сэр Исаак Ньютон объяснил законы движения, что некоторые с виду различные явления представляют собой аспекты одного и того же. Например, звук удалось полностью объяснить движением атомов в воздухе, и тем самым звук перестал рассматриваться как отличающийся от движения феномен. Также обнаружилось, что из законов движения вполне объяснимо и тепло. Таким образом, целые глыбы теоретической физики сплавились в одну простую теорию”[2].

Жизнь среди мельчайших частиц

Материя, из которой, как мы себе представляем, строится все во вселенной — вы и я, воздух и лед, звезды, газы, микробы, эта книга, — состоит из крошечных “кирпичиков” — атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из еще меньших частиц, а также из пустот между ними.

Самые известные частицы — электрон, который вращается вокруг ядра атома, а также протоны и нейтроны, которые собраны в ядре. Протоны и нейтроны можно разделить на еще более крохотные частицы — кварки. Все частицы материи принадлежат к классу фермионов, названных в честь великого итальянского физика Энрико Ферми. У них есть своя система сообщений, которая побуждает их определенным образом действовать или меняться. Представьте себе группу знакомых, чья система передачи сообщений состоит из четырех разных видов: телефон, факс, электронная почта и обычная почта. Не все люди посылают или получают сообщения и влияют друг на друга с помощью всех четырех видов связи. Система сообщений между фермионами также состоит из четырех разных видов связи — мы называем их “силами”. Существует особый вид частиц, который передает сообщения между фермионами, а иногда и друг другу. Эти частицы-вестники именуются “бозонами”. По-видимому, любая частица во вселенной является либо фермионом, либо бозоном.

К числу четырех фундаментальных сил природы относится гравитация. Можно рассматривать гравитацию, которая удерживает нас на Земле, как “сообщения”, передаваемые бозонами-гравитонами между частицами атомов человеческого тела и частицами атомов Земли и побуждающие их притягиваться друг к другу. Гравитация — самая слабая из фундаментальных сил, но зато, как мы вскоре убедимся, она имеет огромный радиус действия и влияет на все во вселенной. В сумме гравитационные взаимодействия превосходят все остальные.

Вторая сила — электромагнетизм. Это сведения, передаваемые бозонами-фотонами между протонами и находящимися поблизости от них электронами, а также между электронами. Электромагнетизм вынуждает электроны вращаться вокруг ядра. В повседневной жизни фотоны проявляют себя как свет и тепло, радиоволны, микроволны и другие виды волн. Сила электромагнетизма тоже действует на больших расстояниях, и она сильнее гравитации, но ей подчинены лишь частицы, имеющие заряд.

Третья служба сообщений — сильные ядерные взаимодействия. Этой силой удерживается воедино ядро атома.

Четвертая служба — слабые ядерные взаимодействия. Они обуславливают явления радиоактивности, играют ключевую роль в начале жизни вселенной и звезд, в формировании элементов.

Гравитация, электромагнетизм, сильные ядерные взаимодействия, слабые ядерные взаимодействия — эти четыре силы отвечают за все сообщения, передаваемые между всеми фермионами вселенной, за любое взаимодействие между ними. Без этих сил каждый фермион существовал бы (если бы вообще существовал) в изоляции, не имея возможности сообщаться с другими и влиять на них, не замечая существования других. Проще говоря, без действия этих сил не происходит ничего. Если так, то, полностью поняв эти силы, мы постигнем и принципы, лежащие в основе всего, что происходит во вселенной. И мы уже получили весьма лаконичную книгу правил.

В ХХ веке усилия физиков в значительной мере сосредотачивались на том, чтобы лучше понять действие этих четырех сил и взаимоотношения между ними. Как мы в своей жизни убеждаемся, что телефон, факс и электронная почта не противопоставлены друг другу, а представляют собой разные проявления одной и той же сути, так и физики с немалым успехом старались объединить известные силы в единую “систему сообщений”. Они стремятся обнаружить в итоге теорию, которая сумеет объяснить все четыре силы как одну, хотя и проявляющую себя по-разному, и, быть может, эта теория сумеет “примирить” и бозоны с фермионами. Сложится, как они это называют, “единая теория”.

Но теория, полностью объясняющая вселенную, теория всего, должна зайти еще дальше. Стивена Хокинга в особенности интересовал ответ на вопрос: как выглядела вселенная в миг начала, когда еще ничего не произошло? Говоря языком физиков, каковы были “начальные условия”, или “граничные условия начала вселенной”? Поскольку вопрос о граничных условиях всегда составлял самую суть исследований Хокинга, мы должны посвятить ему отдельную подглавку.

Проблема граничных условий

Представьте себе, что вы построили модель железной дороги, поставили на рельсы поезда, предусмотрели переключатели, с помощью которых будете регулировать скорость поездов. Пока вы еще не начали игру — вы задали граничные условия. Для вашей железной дороги бытие и реальность начнутся именно с такого, а не с иного состояния. Где окажется каждый поезд через пять минут после включения тока, столкнутся какие-то поезда или нет — все это определяется граничными условиями.

Допустим, вы позволили поездам покататься десять минут, ни разу не вмешавшись в их движение. И тут в комнату входит ваш приятель, и вы отключаете ток. Теперь появился новый набор граничных условий: точное положение каждой детали на момент, когда дорога остановилась. Предложите другу установить точное положение каждой детали на момент, когда вы впервые запустили игру. Казалось бы, простая картина: поезда стоят там-то и там-то, включены такие-то стрелки и переключатели, но для решения этой задачи придется задать множество вопросов. До какой скорости разгоняются и как быстро тормозят поезда? Одинаково ли сопротивление на всех участках пути? Каков угол наклона там, где дорога идет под горку? Обеспечена ли бесперебойная подача тока? Точно ли не было никаких вмешательств в работу железной дороги — может быть, участвовала какая-то сила со стороны, а теперь следов этого вмешательства не сохранилось? Огромная, непосильная задача. Ваш друг сполна ощутит проблемы современных ученых, которые пытаются восстановить исходное состояние — граничные условия в начале времени.

Понятие “граничные условия” относится отнюдь не только к истории вселенной. Речь идет о любой ситуации на данный момент времени — например, в начале лабораторного эксперимента. Но, в отличие от игрушечной железной дороги и лабораторного эксперимента, при обсуждении истории вселенной мы сталкиваемся подчас с невозможностью задать граничные условия. Одна из любимых забав Стивена — гадать, сколькими разными способами вселенная могла бы начаться, чтобы в итоге все же прийти к нынешнему своему состоянию (с той оговоркой, что наши знания и понимание законов физики верны и что эти законы не изменились во времени). В этой игре граничными условиями для Стивена служит “нынешняя картина вселенной”. Он также (тут дело тонкое) использует в качестве граничных условий основные законы физики и предположение, что эти законы никогда не менялись, и пытается вывести граничные условия на момент начала вселенной, ее “первоначальное состояние”: как выглядела она в момент пуска, какой минимальный набор законов требовался, чтобы к определенному моменту в будущем вселенная стала такой, какой мы наблюдаем ее ныне? Именно работа над этим вопросом привела Хокинга к некоторым из его наиболее интересных — и удивительных — открытий.

Получить единое описание частиц и сил и прийти к пониманию граничных условий при возникновении вселенной было бы потрясающим научным достижением, но и это еще не теория всего. Всеохватывающая теория должна была бы учесть еще и “произвольные элементы”, присутствующие во всех современных теориях.

Урок языка

К произвольным элементам относятся такие “природные константы”, как масса и заряд электрона и скорость света. Мы знаем их по наблюдениям, но ни одна теория не способна объяснить эти величины или предсказать их. Другой пример: физикам известна сила электромагнитного поля и слабых ядерных взаимодействий. Теория электрослабых взаимодействий включает оба явления, но не объясняет, как вычислить разницу между этими двумя силами. Эта разница сил — “произвольный элемент”, теория бессильна предсказать его. Физики наблюдают разницу и попросту вставляют ее в теорию “вручную”, но, конечно же, видят в этом изъян, недостаток научной стройности.

Предсказание в физике не означает обращенное в будущее пророчество. Задавая вопрос, предсказывает ли та или иная теория скорость света, физик не подразумевает, что теория должна угадать, какова будет скорость света в ближайший вторник. Ученый хочет знать, сумели бы мы, опираясь на эту теорию, вычислить скорость света, если бы не было возможности замерить эту скорость в наблюдении. Так вот, ни одна из ныне признанных теорий не предсказывает скорость света. Это — произвольный элемент во всех физических теориях.

Когда Хокинг взялся за “Краткую историю времени”, он хотел, помимо прочего, прояснить и сам термин “теория”. Теория — это не истина с большой буквы, не правило, не факт, не последнее и окончательное слово в науке. Теория — словно игрушечный кораблик: чтобы проверить, поплывет ли он, нужно спустить кораблик на воду. Опускаем осторожно, смотрим — если наш кораблик тонет, вытаскиваем его из воды и что-то в нем переделываем или же вовсе строим новый, учитывая полученные в этом опыте знания.

Некоторые теории оказываются хорошими корабликами, они долго держатся на воде. Кое-где в них имеются течи, и ученые об этом знают, но для практических целей и такие кораблики сойдут. Некоторые теории служат нам так хорошо, так убедительно подтверждаются опытом, экспериментами, что мы начинаем принимать их за истину. Правда, сами ученые, зная, как сложна и полна неожиданностей наша вселенная, не спешат произносить слово “истина”. Пусть одни теории подкреплены множеством экспериментов, а другие остаются лишь прекрасными чертежами в умах физиков — великолепно задуманные суда, так и не испытанные на воде, — опасно принимать любую из них за абсолютную, фундаментальную, научную “истину”.

С другой стороны, нельзя и колебаться вечно, бесконечно перепроверять надежные теории, если не появилось новых причин усомниться в них. Для развития науки необходимо отобрать среди теорий те, на которые можно положиться, которые в достаточной мере соответствуют данным наблюдений, и, начав строительство с этих блоков, продвигаться дальше. Разумеется, в какой-то момент появятся новые идеи или открытия и попытаются затопить нашу лодку. О том, как это происходит, мы расскажем позднее.

В “Краткой истории времени” Стивен Хокинг дал такое определение научной теории: “Это всего лишь модель вселенной или какой-то ее ограниченной части и набор правил, соотносящих количественные данные этой модели с нашими наблюдениями. Модель существует только у нас в головах и не обладает иной реальностью (что бы ни означало это слово)”[3]. Проще всего понять это определение, обратившись к конкретным примерам.

Сохранилась короткая видеозапись, предположительно начала 1980-х: Хокинг через ассистента читает студентам лекцию. К этому времени речь Хокинга была уже настолько затруднена, что его понимали только самые близкие люди. В этом фильме аспирант “переводит” невнятную речь Хокинга — мы слышим: “Мы прихватили на это занятие модель вселенной”, — и водружает на стол большой картонный цилиндр. Хокинг хмурится, бормочет что-то, понятное одному лишь ассистенту, и тот, извиняясь, хватает цилиндр и переворачивает его. Хокинг одобрительно кивает, студенты хохочут.

Разумеется, модель вселенной — не картонный цилиндр, не рисунок, который мы могли бы разглядеть или пощупать. Это мысленный образ, а то и рассказ — математическое уравнение или миф о творении.

В каком смысле картонный цилиндр мог представлять вселенную? Чтобы извлечь из него полноценную теорию, как фокусник извлекает из цилиндра кролика, Хокингу пришлось бы объяснить связь этой модели с тем, что мы видим вокруг, с “данными наблюдений” или с теми данными, которые мы могли бы получить, располагай мы более точной аппаратурой для наблюдений. И даже если кто-то поставит на стол картонный цилиндр и объяснит его связь с реальной вселенной, мы еще не обязаны признать этот цилиндр единственной моделью вселенной. Никто не заставляет нас доверчиво глотать любые теории: сперва нужно присмотреться и разобраться. Это всего лишь идея, существующая “только у нас в голове”. Может быть, этот картонный цилиндр и годится в модели, а может быть, найдутся факты, противоречащие такой теории. Возможно, мы убедимся, что правила игры, в которую мы вовлечены, в чем-то отличаются от правил, подразумеваемых этой картонной моделью. Означает ли это, что нам предложили “плохую” теорию? Нет, вполне вероятно, что для своего времени это была очень даже хорошая теория, и пока ученые разбирались с ней, проверяли, что-то в ней меняли или опровергали ее, они многому успели научиться. И для того чтобы покончить с этой теорией, понадобились новый подход, эксперименты, открытия, в результате которых сложилась новая, более удачная теория или же эта работа окупилась каким-то иным образом.

По каким же критериям оценивается, насколько “хороша” теория? Процитируем вновь Хокинга: она должна “точно описывать целый класс наблюдений на основании модели, содержащей не слишком много произвольных элементов, и должна с определенностью предсказывать результаты будущих наблюдений”[4].

Например, теория всемирного тяготения Ньютона охватывает огромный класс наблюдений. Она предсказывает как поведение объектов, падающих на Землю, так и движение планет по их орбитам.

Однако следует учесть, что хорошая теория рождается не только из наблюдения — это может быть шальная догадка, подвиг воображения. “Способность к скачкам воображения — дар, необходимый физику-теоретику”, — утверждает Хокинг[5]. Тем не менее хорошая теория не должна противоречить уже известным данным наблюдений, разве что к ней прилагается убедительное объяснение, почему этими наблюдениями можно пренебречь. Так, теория суперструн, одна из самых интересных современных теорий, предсказывает существование более трех пространственных измерений, и это со всей очевидностью противоречит тому, что мы видим собственными глазами. Теоретики предлагают объяснение: дополнительные измерения свернуты и потому недоступны нашему зрению.

Что подразумевает второе требование Хокинга — ограничить число произвольных элементов в теории, — нам уже известно.

И последнее требование: хорошая теория должна предсказывать результаты будущих наблюдений. Она бросает ученым вызов: проверьте меня в эксперименте! Она говорит нам, что́ мы увидим, если эта теория верна. Она также подскажет нам, какие наблюдения смогут опровергнуть эту теорию, если она окажется неверной. Например, общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказывает искривление световых лучей дальних звезд при прохождении мимо тел, обладающих большой массой, — например, мимо Солнца. Это предсказание можно проверить, и проверка подтвердила правоту Эйнштейна.

Некоторые теории, в том числе большинство теорий Стивена Хокинга, не поддаются проверке с помощью современных технологий. Может быть, подходящих технологий не создадут и в будущем. Тем не менее эти теории проверяются — математически. Они должны математически соответствовать тому, что нам известно и что мы наблюдаем. Однако ранние стадии формирования вселенной нам наблюдать не дано, и нет прямых данных за или против гипотезы об отсутствии граничных условий (о ней мы поговорим в дальнейшем). Кое-какие тесты для доказательства или опровержения существования “кротовых нор” предлагались, но сам Хокинг сомневался в результативности этих проверок. Зато он поведал нам, что мы обнаружим, если когда-нибудь обзаведемся нужной технологией, и он убежден, что его теории не противоречат уже имеющимся данным. В некоторых случаях он отваживался предсказывать вполне конкретные результаты опытов и наблюдений, которые должны раздвинуть границы нынешних наших возможностей.

Если вселенная едина и гармонична, то граничные условия при возникновении вселенной, элементарные частицы и управляющие ими силы, физические константы — все взаимосвязано и полностью совпадает и подчиняется единому закону, неизбежному, абсолютному и самоочевидному. Достигни мы такого уровня понимания, мы бы действительно открыли теорию всего, абсолютно всего, вероятно, получили бы даже ответ на вопрос, почему вселенная устроена именно таким образом. Проникли бы в “замысел Бога”, как формулирует Хокинг в “Краткой истории времени”, в “Высший замысел”, как он выражается в недавней книге, именно так и озаглавленной.

Перчатка Брошена

А теперь перечислим задачи, стоявшие перед любым кандидатом на теорию всего в 1980 году, когда Хокинг читал вступительную лекцию в качестве Лукасовского профессора. С тех пор — об этом мы еще будем говорить — некоторые требования из этого списка слегка видоизменились. Итак, теория-кандидат должна:

• Объединять частицы и силы.

• Описывать граничные условия вселенной, ее состояние на момент “ноль”, когда все только началось и не прошло еще ни мгновения.

• Быть “ограничительной”, не допускать слишком много вариантов. (Например, она должна точно предсказать количество существующих видов частиц. Если теория допустит существование разных путей развития вселенной, ей придется объяснить, почему в итоге мы получили именно такую вселенную, а не какую-либо иную.)

• Содержать не слишком много произвольных элементов. (Она не должна вынуждать нас чересчур часто обращаться за ответами к вселенной как она есть. Парадокс: сама теория всего может оказаться произвольным элементом. Большинство ученых не рассчитывают, что теория всего разъяснит саму себя: почему она существует и почему именно в таком виде, а также почему существует все то, что она призвана описать. Вряд ли она ответит на вопрос Стивена Хокинга: “Почему вселенная [или в данном случае теория всего] вообще не погнушалась существовать?”[6])

• Предсказывать вселенную, похожую на ту, что нам известна, или убедительно объяснять, почему мы видим одно, а “на самом деле” тут другое. (Если теория предсказывает скорость света десять километров в час или не допускает существования пингвинов — или пульсаров, — возникает серьезная проблема. Теория всего должна выдержать проверку всем, что мы наблюдаем.)

• Быть простой и в то же время допускать невероятную сложность устройства мира. Принстонский физик Джон Арчибальд Уилер писал:

За этим всем

Скрыт замысел простой.

Он так прекрасен,

Так чист — познав его,

В другом десятилетье или веке,

А может, через десять тысяч лет,

Мы сразу все поймем,

Мы скажем дружно:

Иначе не могло и быть!

Как слепы были мы

все эти сотни лет[7].

Самые мощные теории — такие как теория всемирного тяготения Ньютона или теории относительности Эйнштейна — просты именно в том смысле, о котором пишет Уилер.

Всеохватывающая теория должна каким-то образом примирить общую теорию относительности Эйнштейна (которая объясняет явления гравитации) с квантовой механикой (которую мы успешно применяем, обсуждая остальные три силы). Стивен Хокинг ответил на этот вызов. Проблему мы обозначили, а суть ее вы лучше поймете, когда прочитаете в этой главе о принципе неопределенности в квантовой механике, а далее — об общей теории относительности.

Теории встречаются

Теория относительности Эйнштейна описывает самые крупные объекты во вселенной — звезды, планеты, галактики. Она замечательно объясняет работу гравитации на этом уровне.

Квантовая механика описывает самые малые объекты. В этой теории силы природы предстают в виде сообщений, которыми обмениваются фермионы, частицы материи. И еще в квантовой механике присутствует сводящий с ума принцип неопределенности: мы не можем одновременно с точностью установить позицию частицы и ее количество движения (как она движется). Несмотря на этот изъян, квантовая механика прекрасно справляется со своей задачей — объяснять явления на уровне бесконечно малых.

Объединить две великие теории ХХ века в одну можно было бы, например, объяснив гравитацию — более успешно, чем это удавалось до сих пор — как сообщения, которыми обмениваются фермионы (так мы объясняем остальные три силы). Другой вариант объединения — переосмыслить общую теорию относительности в свете принципа неопределенности.

Объяснить гравитацию как работу частиц-вестников не получается. Если попытаться описать силу, удерживающую нас на Земле, в виде обмена гравитонами (частицами-вестниками гравитации) между частицами вещества нашего тела и частицами вещества, из которого состоит Земля, то вроде бы получается квантово-механическая версия теории всемирного притяжения. Однако этим гравитонам тоже придется обмениваться гравитонами, и математически выйдет довольно неопрятно: мы уходим в бесконечность, в математическую бессмыслицу.

Бесконечность не вмещается в физическую теорию. Когда бесконечность все-таки пролезает в теорию, физики прибегают к “перенормировке”. Ричард Фейнман использовал перенормировку, создавая теорию для объяснения электромагнитных сил, но его это нисколько не радовало. “Словцо-то умное, — писал он, — но уловка безумная”[8]. Для перенормировки приходится добавлять в уравнения другие бесконечности, а потом сокращать старые и новые. Выглядит сомнительно, хотя на практике вроде бы работает: в результате складываются теории, вполне согласующиеся с практикой.

Перенормировка выручила при создании теории электромагнетизма, но с гравитацией она справиться не помогает. Бесконечности, пролезающие в теорию гравитации, куда упорнее и противнее, чем электромагнетические: раз появившись, они уже не уходят. В ХХ веке большие надежды были связаны с теорией супергравитации, которую Хокинг упоминал в своей Лукасовской лекции, и с теорией суперструн, представляющей основные объекты вселенной в виде не точек-частиц, но скорее струн или струнных петель. В этой книге мы расскажем о еще более многообещающих прорывах последних лет. Но полностью решить проблему так и не удалось.

А что произойдет, если допустить квантовую механику в область крупных объектов, туда, где безраздельно царит сила всемирного притяжения? Что получится, если пересмотреть объяснение гравитации, предлагаемое общей теорией относительности, в свете того, что нам известно о принципе неопределенности, согласно которому невозможно одновременно точно замерить и положение частицы, и ее движение? Хокинг подошел к проблеме именно с этой стороны и получил парадоксальные результаты: черные дыры оказались белыми, а основным граничным условием оказалось отсутствие граничных условий.

И раз мы взялись перечислять парадоксы, вот еще один: пустое пространство не пусто. Позднее мы обсудим, как ученые пришли к такому выводу, а пока лишь скажем, что из принципа неопределенности следует: пустое якобы пространство кишит частицами и античастицами. (Полагаю, по научной фантастике всем знакомы понятия материи и антиматерии.)

Общая теория относительности предсказывает искривление пространства-времени в присутствии материи или энергии. Один из примеров такого искривления мы уже приводили: лучи света далеких звезд отклоняются от своего пути, когда проходят мимо массивных объектов вроде Солнца.

Обратите внимание на эти два пункта: 1) “пустое” пространство заполнено частицами и античастицами, а значит, и огромным количеством энергии; 2) присутствие этой энергии вызывает искривление пространства-времени.

Если оба пункта верны, вселенная должна была свернуться в крошечный мячик. Такого не произошло. То есть при одновременном использовании общей теории относительности и квантовой механики их предсказания, по-видимому, оказываются совершенно неправильными. Обе эти теории сами по себе очень удачны, каждая из них стала плодом замечательных научных достижений ХХ века. Они годятся не только для умозрительных построений, но и для решения многих практических задач. И тем не менее в совокупности они порождают бесконечности и бессмыслицу. Теория всего должна каким-то образом извлечь из этой бессмыслицы смысл.

Предсказание в подробностях

Вообразите себя вновь инопланетянином, незнакомым с нашей вселенной. Теория всего позволит вам предсказывать любые события в ней… так или не так? Понятно, что вы сможете предсказать существование солнц и планет, галактик и черных дыр. Но сможете ли вы предсказать победителя на следующем Дерби? Насколько подробным будет предсказание? Скорее всего, не очень подробным.

Чтобы обработать все данные вселенной, понадобился бы компьютер, во много раз превосходящий мощностью все те, что мы в состоянии хотя бы представить. Хокинг напоминал, что, пусть мы и умеем решать уравнения движения двух тел согласно теории всемирного притяжения, уже уравнение с тремя телами не поддается точному решению — не потому, что для трех тел перестает действовать теория Ньютона, а потому, что слишком усложняются сами вычисления. А в реальной вселенной тел несколько больше трех.

Мы не можем предсказать состояние своего здоровья, хотя и понимаем основные принципы медицины, химии и биологии. И здесь тоже проблема в том, что в реальной системе — даже если это всего-навсего система одного человеческого тела — чересчур много элементов, миллиарды и миллиарды.

Даже создав теорию всего, мы не научимся делать всеохватывающие прогнозы. Даже если основные принципы окажутся простыми и понятными, работают они весьма сложным образом. “Выучишь за минуту, совершенствуешься всю жизнь вселенной”, перефразируя слоган очередной игры. Но эту игру не осилить и за множество жизней вселенной[9].

Что из этого следует? Теория всего могла бы предсказать, какая лошадь выиграет кубок в следующем году, но ни один компьютер не вместит данные и не осилит вычисления, которые необходимы для такого предсказания. Так, что ли?

Есть и другая проблема. Вернемся вновь к принципу неопределенности в квантовой механике.

Беспорядок бесконечно малых

В царстве бесконечно малых, на квантовом уровне вселенной, нашу способность предсказывать ограничивает принцип неопределенности.

Подумайте о странных, вечно занятых обитателях квантового мира — фермионах и бозонах. Прямо-таки зоопарк частиц. Среди фермионов значатся электроны, протоны, нейтроны, каждый протон и каждый нейтрон состоит из трех кварков-фермионов. А еще бозоны: фотоны (вестники электромагнитных сил), гравитоны (представители силы всемирного тяготения), глюоны (сильные взаимодействия), W и Z (слабые взаимодействия). Хотелось бы знать, где все эти господа и другие им подобные находятся, куда несутся и с какой скоростью. Возможно ли это установить?

Рис. 2.1. В резерфордовской модели ядра гелия электроны вращались вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Теперь мы знаем, что в силу принципа неопределенности орбиты планет нельзя прочертить так отчетливо, как в этой схеме.

На рисунке 2.1 изображен атом, каким его представил Эрнест Резерфорд в Лаборатории Кавендиша в начале ХХ века. На этом рисунке электроны кружат вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. Теперь нам известно, что на квантовом уровне все происходит несколько иначе. Орбиты электронов нельзя представлять себе в виде планетарных орбит. Точнее было бы сказать, что они окружают ядро облаком или ульем. Почему эта картинка размыта?

Принцип неопределенности превращает жизнь на квантовом уровне в беспорядок и неопределенность — так живут не только электроны, но и все остальные частицы. Как бы внимательно мы ни наблюдали за ними, невозможно одновременно зафиксировать и положение частицы, и характер ее движения. Чем точнее мы измеряем движение, тем менее точно знаем положение частицы, и наоборот. Словно дети на качелях: когда точность одного параметра взмывает вверх, точность другого параметра идет на понижение. Чтобы сделать одно точное измерение, придется соглашаться с возрастающей неопределенностью другого.

Чтобы описать движение частицы, приходится рассмотреть все возможные варианты ее движения, а затем вычислить вероятность каждого из этих вариантов. Так мы вступаем в область вероятностей. С такой-то вероятностью частица движется туда, с такой-то вероятностью — сюда. И все же это весьма ценная информация.

Немного смахивает на попытки предсказать результаты выборов. Эксперты виртуозно работают с данными опросов. Обрабатывая достаточно большие числа, они получают статистические таблицы, позволяющие предсказать, кто и с каким отрывом победит на выборах, — при этом вовсе не требуется знать, как именно проголосует каждый избиратель. Так и квантовая физика: если рассмотреть множество вариантов движения частиц, то вероятность, что они движутся так-то и так или что находятся скорее в том месте, чем в этом, превращается в конкретную информацию.

Эксперты по выборам учитывают, что опрос может повлиять на голосование: отвечая на вопросы, избиратель начинает задумываться над последствиями своего решения. Такая же дилемма стоит и перед физиками, когда они проникают на квантовый уровень: их вмешательство отражается на полученных ими результатах.

До сих пор сравнение результатов выборов и жизни частиц работало, но дальше придется от него отказаться: в день выборов каждый гражданин подаст свой голос либо “за”, либо “против”. Его голос будет сохранен в тайне, и тем не менее это вполне конкретное решение. Если бы эксперты разместили в кабинках для голосования скрытые камеры (чудом избежав при этом ареста), они смогли бы узнать, как проголосовал каждый. В квантовой физике подобное невозможно. Физики изобретают хитроумнейшие способы проследить за частицами, но все напрасно. Мир элементарных частиц не просто кажется неопределенным, потому что мы не сумели придумать эффективный метод наблюдения, — этот мир действительно полон неопределенности. Не зря Хокинг в Лукасовской лекции назвал квантовую механику “теорией того, чего мы не знаем и не умеем предсказывать”[10].

Учтя это ограничение, физики по-новому сформулировали задачу науки: теория всего должна представлять собой набор законов, которые позволят предсказывать события в пределах, заданных принципом неопределенности, то есть в большинстве случаев нам придется удовлетвориться статистической вероятностью, без конкретных подробностей.

Об этой проблеме и ведет разговор Стивен Хокинг. На вопрос, предопределено ли все теорией всего (или Богом), он отвечает утвердительно: по его мнению, это так. “Но может быть, и не так, потому что мы никогда не сможем узнать, что предопределено. Если теория предопределяет кому-то смерть на виселице, значит, он не утонет, но до какой же степени нужно быть уверенным в судьбе, чтобы отважиться выйти в шторм в море на хлипкой лодчонке”[11]. По этой причине Хокинг считает концепцию свободной воли “вполне удачной теорией, приблизительно описывающей поведение человека”[12].

Существует ли на самом деле теория всего?

Некоторые ученые не верят в теорию всего или, допуская, что единый набор законов существует, полагают, что человеку его не обнаружить. Наука будет и впредь совершенствовать накопленные знания, делать новые открытия, влезать в коробочки внутри других коробочек, но до последней, самой глубинной коробочки никогда не доберется. Другие и вовсе считают, что события непредсказуемы, работает элемент случайности. Есть и такие, кто верит, что Бог и люди действуют в тварном мире с куда большей свободой, чем допустила бы детерминистская теория всего. Приверженцы этой веры сравнивают мир, например, с игрой огромного оркестра: ноты записаны, и от них отступаться нельзя, но каждый музыкант исполняет свою партию вдохновенно и творчески, и каждый оттенок каждой ноты предсказать невозможно.

Пусть спор о том, возможно ли создать теорию всего и будет ли она когда-нибудь нам по силам, не улажен, среди нас есть люди, готовые хотя бы попытаться. Человек бесстрашен, и его любопытство неутолимо. Иных, того же Стивена Хокинга, вообще ничем не остановишь. Один из участников великого похода, физик Марри Гелл-Манн, так описывает это приключение: “Попытки постичь вселенную, как она устроена, откуда произошла — самое упорное, самое увлекательное занятие во всей человеческой истории. Не удивительно ли, что кучка обитателей маленькой планеты, кружащей вокруг ничем не замечательной звезды в небольшой галактике, чувствует себя призванной постичь вселенную? Эта ничтожная частица творения и впрямь верит, что способна осмыслить целое!”[13]

Глава 3

Никому не уступать!

Когда Стивену Хокингу исполнилось двенадцать лет, двое одноклассников заключили пари о его будущем: Джон Маккленаген утверждал, что из Стивена “ничего не выйдет”, а Бэзил Кинг — что он “окажется необычайно талантливым”[14]. Заклад — пакетик леденцов.

Юный Хокинг отнюдь не казался вундеркиндом. В некоторых воспоминаниях он предстает гением, хотя и непонятно, к чему пригодным, но сам Хокинг помнит себя обычным английским школьником: читать он учился с трудом, его почерк приводил учителей в отчаяние. В классе он болтался где-то посередине, хотя и оговаривается теперь: это, мол, был “на редкость одаренный класс”[15]. Мог ли кто-нибудь предсказать ему научную или техническую карьеру на том основании, что Стивен страстно мечтал понять, как устроены механизмы, и вечно разбирал радио или часы, вот только собрать их обратно не получалось? С координацией у Стивена уже тогда дело обстояло плохо, он не любил спорт и вообще не отличался подвижностью. В играх его принимали в команду одним из последних. Джон Маккленаген имел все основания рассчитывать на свой пакетик сладостей.

Бэзил Кинг, вероятно, спорил лишь из верности другу, а может быть, любил ставить на темную лошадку. Или он угадывал в Стивене то, чего не видели учителя, родители и сам Стивен? Свой заклад Кинг так и не востребовал, а пора бы, ведь Стивен Хокинг, ничем в ту школьную эпоху не примечательный, превратился в крупнейшее научное светило нашего времени и стал одним из наших любимых героев. Объяснить тайну подобного преображения не сумеет и самый дотошный биограф. Сам Хокинг говорит, что он “попросту остался ребенком. Я все еще твержу свои “как” и “почему” и порой добиваюсь ответа на свои вопросы”[16].

1942–1959

Стивен Уильям Хокинг родился в Оксфорде во время Второй мировой войны, 8 января 1942 года. Зима отчаяния и страха, не лучшее время появиться ребенку на свет. Хокинг любит подчеркнуть, что родился ровно через триста лет после смерти Галилея, отца современной науки. Но кто в январе 1942-го вспоминал о Галилее?

Родители Стивена, Фрэнк и Изобел Хокинг, были небогаты. Преуспевавший одно время йоркширский дед Фрэнка зарвался, скупая фермерские участки, и разорился во время великой сельскохозяйственной депрессии начала ХХ века. Его отважная супруга, бабушка Фрэнка и прабабушка Стивена, спасла семью от нищеты, открыв школу на дому. Ее решение стать учительницей и наличие у нее достаточной подготовки свидетельствуют, что уже в том поколении семьи образование было в чести.

Изобел, мать Стивена, была второй из семерых детей. Ее отец работал в Глазго семейным врачом. Когда Изобел исполнилось двенадцать, семья переехала в Девон.

Обеим семьям нелегко было наскрести денег и послать детей в Оксфорд, но обе семьи сделали это. Особенно трогательна решимость родителей Изобел, ведь в 1930-х немногие женщины получали университетское образование. Хотя принимать студенток Оксфорд начал с 1878 года, лишь с 1920 года он начал выдавать им дипломы. Причем Изобел выбрала очень широкий спектр предметов, что необычно для этого университета: здесь, в отличие от американских колледжей свободных искусств и университетов, студенты специализируются рано. Изобел штудировала философию, политику и экономику[17].

Отец Стивена, Фрэнк, добросовестный и целеустремленный молодой человек, с четырнадцатилетнего возраста непрерывно вел дневник и не бросал его до конца жизни[18]. В Оксфорд он попал раньше Изобел и изучал там медицину со специализацией по тропическим болезням. Начало Второй мировой войны застало его на востоке Африки, где он проводил полевые исследования. Фрэнк преодолел огромное расстояние, чтобы добраться до гавани, сел на корабль, вернулся в Англию и хотел записаться в добровольцы. Вместо этого ему поручили продолжать научную работу.

Изобел по окончании Оксфорда устраивалась на разные работы, но все они не соответствовали ее способностям и уровню образования. В том числе она трудилась в налоговой инспекции, но это место надоело ей до такой степени, что Изобел ушла и устроилась секретаршей в медицинский институт в Хэмпстеде. Там она и познакомилась с Фрэнком Хокингом. Вскоре после начала войны они поженились.

В январе 1942 года Хокинги жили в Хайгейте, северном пригороде Лондона. Столицу и ее окрестности бомбили почти каждую ночь, и супруги решили, что Изобел следует переехать в Оксфорд и там в сравнительной безопасности родить первенца. Немцы щадили оба университетских города, Оксфорд и Кембридж, якобы в обмен на обещание англичан не трогать Гейдельберг и Геттинген. В Оксфорде, где прошли ее студенческие годы, Изобел провела последнюю неделю беременности: сперва в отеле, а затем, с приближением родов, персонал гостиницы занервничал и уговорил ее перебраться в больницу. Из больницы пациентку выпускали на прогулки, и, неторопливо бродя по городу зимним днем, она забрела в книжный магазин и обменяла ваучер на астрономический атлас. Позднее Изобел сочла эту покупку пророчеством[19].

Вскоре после рождения Стивена перевезли обратно в Хайгейт. Их дом уцелел до конца войны, хотя однажды в их отсутствие “Фау-2” угодила в соседнее здание, а у Хокингов выбило окна, и осколки стекла маленькими кинжалами вонзились в противоположную стену[20]. Как удачно, что семья отлучилась из дома.

После войны Хокинги до 1950 года оставались в Хайгейте. Там в 1943 году родилась сестра Стивена Мэри (Стивену еще не было и двух лет), а вторая сестра, Филиппа, появилась на свет в 1946-м. В 1955 году, когда Стивен будет уже подростком, родители усыновят мальчика Эдварда. В Хайгейте Стивен посещал начальную школу Байрон-Хаус, чей “прогрессивный метод”, по мнению самого Стивена, мешал ему научиться читать, пока он не перешел в другое учебное заведение.

Тем временем доктор Фрэнк Хокинг завоевал блестящую репутацию в своей области, возглавил отдел паразитологии Государственного института медицинских исследований, и семья переехала в Сент-Олбанс.

Эксцентрик из Сент-Олбанса

Хокинги жили дружно. В их доме было много хороших книг, звучала хорошая музыка, часто ставили на полную громкость оперы Рихарда Вагнера. Фрэнк и Изобел Хокинг твердо верили в ценность образования и много занимались с детьми дома. Фрэнк помимо всего прочего наставлял их в астрономии и основах научного исследования, а Изобел водила в музеи Южного Кенсингтона. У каждого из ребят имелся свой любимый музей, а предпочтений брата или сестры никто не разделял. Стивена мать оставляла в Музее науки, Мэри — в Музее естественной истории, а с Филиппой, которая еще не могла осваивать экспозицию самостоятельно, отправлялась в Музей Виктории и Альберта. Затем вновь собирала всех в обратный путь[21].

В Сент-Олбансе Хокингов считали рафинированными интеллигентами и, конечно же, чудаками. Их любовь к чтению принимала такие формы, что друзья Стивена, зайдя в гости, с удивлением и некоторой обидой взирали на хозяев, которые ели с книгой в руках и ни на кого не обращали внимания. Но слухи, будто они разъезжали на подержанном катафалке, — злостная клевета. Год за годом Хокинги покупали подержанные лондонские такси — действительно черные, глухие коробки. И обращал на себя внимание не только облик семейного автомобиля, а сам факт, что у Хокингов имелся автомобиль: после войны машин стало немного, и лишь зажиточная семья могла себе позволить такое приобретение. Между задним сиденьем и откидными Фрэнк вмонтировал столик, чтобы ребята могли в поездке развлекаться картами и настольными играми. В особенности пригождался автомобиль — и столик для детских игр — летом, когда семья выезжала в Дорсет, где на окраине деревушки Осмингтон-Миллз стоял пестрый цыганский фургон и раскидывалась вместительная армейская палатка. Хокинги разбивали лагерь в сотне метров от пляжа — пляжа каменистого, а не песчаного, со своей интересной историей: некогда тут высаживались контрабандисты.

В послевоенные годы многие семьи жили небогато, не могли себе позволить ремонт, зачастую под одной крышей — по любви или ради экономии — собиралось более двух поколений семьи. Но Хокинги, обитавшие в весьма просторном по средним меркам доме, доводили экономию и вместе с тем запущенность своего жилища до крайности. В подвале неуклюжего трехэтажного здания Фрэнк разводил пчел, на чердаке жила шотландская теща, которую приглашали играть на пианино — играла она блестяще — на местных танцульках. Дом нуждался в ремонте уже тогда, когда Хокинги в него переезжали, и с тех пор в нем ничего не менялось. Младший, усыновленный брат Стивена Эдвард вспоминал: “Огромный темный дом… даже страшноватый, как дом с привидениями”[22]. Грязное мозаичное стекло передней двери некогда было красиво, но в нем теперь не хватало кусков. Вестибюль освещала единственная лампочка, великолепная облицовка стены — подлинная работа Уильяма Морриса — утратила свои краски. Каждый порыв ветра уносил очередную филенку с разваливавшейся неподалеку от покосившегося крыльца оранжереи. Отсутствовало центральное отопление, мебель рассыпалась, никто не чинил сломанные окна. Теплоизоляцию обеспечивали книги — стеллажи повсюду, полки глубиной в два тома. Фрэнк Хокинг не видел повода для жалоб: одевайтесь зимой потеплее, вот и весь секрет. Сам он в холодное время года отлучался с экспедициями в Африку. Сестра Стивена Мэри вспоминает, что мысленно сравнивала отцов с “перелетными птицами. Появляются на Рождество и снова улетают до теплого сезона”[23]. Ей казались “странными” те семьи, где отцы не исчезали время от времени[24].

А какой простор для фантазии давала жизнь в подобном доме! Стивен и Мэри соревновались, кто найдет больше разных способов проникать внутрь, причем иные пути оказались весьма хитроумными — из придуманных Стивеном одиннадцати Мэри сумела догадаться лишь о десяти. И как будто мало было одного такого дома, Стивен владел еще и другим — воображаемым — в местности, которую он именовал Дрейн. Местоположение Дрейна сам Стивен не уточнял, знал только, что где-то он существует. Мать даже немного беспокоилась: Стивен вечно грозился сесть на автобус и уехать на поиски Дрейна. Однако позднее, когда они посетили Кенвуд-хаус в Хэмпстед-Хите, мальчик заявил, что именно этот дом он и видел во сне[25].

“Семейный диалект” Хокингов друзья Стивена прозвали “хокингийским наречием”. Глава семейства заикался, Стивен и его сестры разговаривали в таком темпе, что порой тоже спотыкались на длинном слове, и вдобавок изобретали собственные сокращения[26]. Тем не менее Стивен, по мнению его матери, “всегда был говорлив”. Он также “отличался живым воображением… любил музыку и играть в пьесах”, был “изрядно ленив”, но “с самого начала жадно обучался… впитывал в себя все, как промокашка”[27]. Отчасти поэтому он не слишком преуспевал в школе: не желал заниматься тем, что и так знал, и тем, чего не хотел знать.

Хотя ростом Стивен уступал большинству одноклассников, он любил и умел командовать. Он был собран и хорошо организовывал других. Славился он и своим комическим талантом. Подзатыльники от старших мальчишек его особо не удручали, но всему есть предел, и когда Стивена доводили, он делался и свиреп, и опасен. Его приятель Саймон Хамфри был сложен покрепче, однако мать Саймона запомнила, как однажды Стивен, а не ее сын, бросился с кулаками на вдвое превосходивших его размерами хулиганов, которые постоянно изводили ребят. “Таков он был — не желал никому уступать”[28].

Восьмилетнего Стивена после переезда в Сент-Олбанс отдали в Старшую школу для девочек — название не соответствовало действительности, поскольку, во-первых, большинство учеников были гораздо моложе старшего школьного возраста, а во-вторых, в школе имелось отделение Майкл-хаус, куда принимали как раз мальчиков. Семилетняя Джейн Уайлд, учившаяся классом младше, как-то заметила “у стены в соседнем классе” мальчика с “копной золотисто-каштановых волос”[29], но ближе они тогда не познакомились. Годы спустя она станет его женой.

В этой школе Стивен проучился всего несколько месяцев, поскольку на сей раз Фрэнк задержался в африканской экспедиции сверх обыкновенного, а Изобел решила выехать вместе с детьми на четыре месяца на Майорку, остров у восточного побережья Испании. Прекрасная, благоуханная Майорка приютила студенческую подругу Изобел Берил и ее мужа, поэта Роберта Грейвза. Волшебный остров, где можно было укрыться от зимы. Без занятий Стивен не остался: к нему и сыну Грейвзов Уильяму пригласили наставника[30].

После этого идиллического отдыха Стивен год ходил в частную школу Рэдлетт в Сент-Олбансе и сдал экзамены достаточно хорошо, чтобы перейти в более взыскательную школу Сент-Олбанс, тоже частную, прямо возле собора. Первый год он закончил в опасной близости к хвосту — третий с конца в списке класса, — но учителя заподозрили, что этот мальчик знает больше, чем готов продемонстрировать на уроках. Друзья прозвали его “Эйнштейном” — то ли за выдающийся ум, то ли за эксцентричность, а может быть, и за то и за другое. Один из друзей, Майкл Черч, вспоминал его “поразительную самоуверенность… словно он лучше всех знал, как устроен этот мир”[31].

“Эйнштейн” постепенно поднялся до середины списка. Однажды он даже получил премию по богословию. С раннего детства отец читал Стивену Библию. “Он неплохо разбирался в религии”, — скажет потом Изобел одному корреспонденту[32]. Семья с удовольствием проводила религиозные дебаты, с увлечением выдвигая доводы в пользу и против существования Бога.

Третье место с хвоста нисколько не смутило Стивена, лет с восьми уже помышлявшего о научной карьере. Он любил доискиваться, как что устроено. Ему казалось, что наука поможет ему обрести истинное знание — и не только о часах и радио, но и обо всем вокруг. Родители собирались по достижении тринадцати лет перевести его в Вестминстерскую школу. Фрэнк Хокинг считал, что на его собственной карьере отрицательно сказалась бедность родителей, которые не могли отправить сына в престижное учебное заведение. Менее способные, но принадлежавшие к элите юноши обходили его. Во всяком случае, так ему казалось. О Стивене он хотел позаботиться получше.

Но Вестминстерскую школу Хокинги могли потянуть только с тем условием, что Стивен получит стипендию. К несчастью, в этом возрасте у мальчика периодически поднималась температура, у него диагностировали мононуклеоз, и он вынужден был время от времени оставаться в постели. И как раз заболел в тот момент, когда настала пора сдавать экзамены на стипендию. Надежды Фрэнка рухнули, Стивен продолжил обучение в Сент-Олбанс. Впрочем, он уверял, что получил там образование ничуть не худшее, чем предлагалось в Вестминстере.

В 1955 году Хокинги усыновили Эдварда, и у детей появился новый брат. Принял его Стивен вполне благосклонно. По словам Стивена, “он пришелся ко двору. Непростой ребенок, но его нельзя было не полюбить”[33].

Учеба в Сент-Олбанс вместо попытки покорить Вестминстер имела как минимум одно явное преимущество для Стивена: он продолжал расти вместе со сплоченной бандой друзей, которые разделяли с ним интерес к производству довольно-таки рискованных петард (этим занимались в заброшенной оранжерее) и выдумыванию сложнейших настольных игр. Вели они и бесконечные разговоры на самые разные темы. В их игре “Риск” были задействованы железные дороги, заводы, фабрики, собственная фондовая биржа — полный цикл игры занимал несколько дней. Имелась и игра с феодальной тематикой, с династиями и разветвленными родословными. По словам Майкла Черча, Стивена в особенности увлекал процесс создания этих миров и установления законов, которые ими управляют[34]. Отец Джона Маккленагена пускал Стивена в свою мастерскую и разрешал им с Джоном конструировать модели аэропланов и кораблей. Позднее Стивен вспоминал, как ему нравилось “делать работающие модели, которыми я мог управлять… С тех пор как я взялся за диссертацию, потребность контролировать удовлетворяется моими космологическими исследованиями. Поняв, как функционирует вселенная, вы отчасти приобретаете контроль над ней”[35]. Эти созданные взрослым Хокингом модели вселенной примерно так же соотносятся с “реальностью”, как его детские модели кораблей и аэропланов — с реальными аэропланами и кораблями: они дают приятную, утешительную иллюзию контроля, ничего на самом деле не контролируя.

В пятнадцать лет Стивен познакомился с теорией расширяющейся вселенной. Он был потрясен. “Я был уверен: тут какая-то ошибка, — говорит он. — Статичная вселенная была куда понятнее. Она могла вечно существовать в прошлом и вечно продолжать существование в будущем. Но расширяющаяся вселенная со временем меняется. Если она будет все время расширяться, она опустеет”[36]. Это не могло не тревожить.

Как многие подростки того поколения, Стивен и его приятели живо интересовались паранормальными явлениями. Они пытались силой воли управлять суммой, выпадающей на костях. Однако любопытство сменилось презрением после того, как Стивен посетил лекцию специалиста, проводившего исследование подобных явлений в Университете Дьюка (США). Лектор сообщил аудитории, что всякий раз, когда эксперимент давал какой-то результат, обнаруживалась подтасовка, а когда эксперимент проводился с технической точки зрения безукоризненно, не было результатов. Стивен пришел к выводу, что все эти паранормальные явления — мошенничество, и с тех пор его скептическое отношение к парапсихологии не изменилось. По его мнению, люди, верящие в такие “чудеса”, застряли на том уровне развития, который лично он преодолел в пятнадцать лет.

Предок “космоса”

Одним из славнейших приключений и достижений группы друзей — оно вызвало восхищение всех жителей Сент-Олбанса — стало сооружение компьютера, который они окрестили LUCE (Logical Uniselector Computing Engine — Логический шаговый вычислительный аппарат). Составленный из деталей часов и прочих электрических и механических частей, LUCE мог осуществлять простейшие математические операции. К несчастью, этот шедевр подростковой изобретательности не сохранился до наших дней: он отправился на помойку, когда новый завуч по информатике в Сент-Олбанс затеял генеральную уборку[37].

Усовершенствованный вариант LUCE Стивен с друзьями создали в последний школьный год, перед поступлением в университет. Настала пора сделать непростой выбор. Фрэнк Хокинг склонял сына пойти по его стопам и заняться медициной. Сестра Стивена Мэри так и поступит, но сам он счел биологию слишком неточной наукой. Биологи, полагал он, наблюдают и описывают явления, но не дают им фундаментальных объяснений. Кроме того, от биологов требуются детальные рисунки, а успехами в рисовании Стивен похвастать не мог. Ему требовался предмет, в котором он мог бы искать ответы на вопросы и добираться до корней всего. Будь Стивен знаком с молекулярной биологией, его жизнь могла бы сложиться иначе. Но с четырнадцати лет под влиянием учителя (мистера Тахта) Стивен уже решил, что ему нужны “математика, побольше математики, и физика”.

Отец считал его решение непрактичным. Какую работу сумеет найти себе математик? Разве что преподавательскую. Кроме того, он мечтал, чтобы сын учился в его оксфордском колледже, Юниверсити, а как раз в Юниверсити математика не предлагалась в числе основных предметов. Стивен прислушался к совету и перед поступлением в Оксфорд приналег на химию и физику. Он собирался изучать в университете в основном физику и химию и лишь как вспомогательную дисциплину — математику.

В 1959 году, в предуниверситетский год Стивена, Изобел с тремя младшими детьми уехала вслед за Фрэнком — на этот раз его направили в Индию на целый год. Стивен остался в Сент-Олбансе и жил в семье своего друга Саймона Хамфри. Он по-прежнему занимался усовершенствованием LUCE, хотя доктор Хамфри порой отвлекал его и усаживал писать письма родным — без напоминаний Стивен преспокойно забыл бы о своем долге. Но главной его обязанностью в тот год было готовиться к мартовским экзаменам на стипендию. Чтобы у юноши появился хотя бы призрачный шанс поступить в Оксфорд, требовались блестящие результаты.

Ученики, не поднимающиеся в рейтинге класса выше середины, редко попадают в Оксфорд, разве что кто-то “потянет за веревочки”. Не слишком успешная учеба сына убеждала Фрэнка в том, что пора за эти самые веревочки тянуть. Директор Сент-Олбанс сомневался не только в возможности получить стипендию, но даже в том, что Стивена вообще примут в университет, и советовал ему посвятить еще один год подготовке: все-таки он был слишком юн, два других мальчика, собиравшиеся сдавать экзамен вместе с ним, были годом старше. Но и директор, и отец недооценили знания Стивена, его ум и упорство в преодолении препятствий. По физике он получил почти максимальный балл, собеседование с ректором Юниверсити и с преподавателем физики доктором Робертом Берманом прошло настолько успешно, что Стивена приняли в Оксфорд и дали стипендию для изучения физики. Торжествуя, он отправился вслед за родными в Индию и пробыл там с ними, пока экспедиция не завершилась.

Отнюдь не серость

В октябре 1959 года семнадцатилетний Хокинг отправился в Оксфорд, в колледж Юниверсити, который некогда окончил его отец. Юниверсити находится в самом сердце Оксфорда, на Хай-стрит. Этот древнейший из колледжей, составивших в совокупности Оксфордский университет, был основан в 1249 году. Стивен собирался изучать естественные науки с упором на физику. К этому времени он стал рассматривать математику не как отдельный предмет, но как инструмент создания физической теории, изучения работы вселенной. Позднее он пожалеет о том, что не приложил больше стараний к изучению этого инструмента.

Архитектура Оксфорда, как и Кембриджа, представляет собой величественное нагромождение стилей всех эпох, начиная со Средневековья. Интеллектуальные и социальные традиции въелись в самые здания, и Оксфорд, как все знаменитые университеты, представляет собой смесь подлинного научного гения, претенциозного шарлатанства, невинного дурачества и настоящего декаданса. Новая среда, в которую попал Стивен, многое могла предложить молодому человеку, интересующемуся всем перечисленным. Тем не менее первые полтора года он проскучал в одиночестве. Большинство однокурсников оказались значительно старше не только потому, что Стивен сдавал вступительные экзамены с опережением, но и потому, что они отслужили в армии. Поучиться от скуки Стивен тоже не соизволил: он убедился, что успевает лучше многих, буквально ничего не делая.

Вопреки легенде оксфордские семинары преподаватель обычно проводит не один на один с учеником, а с группой из двух-трех человек. Товарищем Хокинга по семинару стал юный Гордон Берри. С Михайлова дня (на осенний семестр) в том году Юниверсити набрал всего четырех “физиков”, и маленькая группа новичков — Берри, Хокинг, Ричард Брайан и Дерек Пауни — стала почти неразлучной, мало сообщаясь с другими студентами.

Лишь посреди второго года обучения Стивен по-настоящему влился в жизнь университета. Читая рассказ Роберта Бермана, трудно поверить, что он описывает все того же Стивена Хокинга, которого несколькими годами ранее считали не слишком многообещающим учеником, который еще в прошлом году так отчаянно скучал на первом курсе. “Мне кажется, он специально старался опуститься до уровня других и, понимаете, стать для ребят своим. Если вы не слыхали о его успехах в физике, а отчасти и в математике, то он бы вам о них и не сказал… Он стал очень популярен”[38]. Другие также вспоминают Стивена второкурсника и третьекурсника — необыкновенно живого, предприимчивого, легко приспосабливающегося. Он отрастил длинные волосы, славился остроумием, любил классическую музыку и научную фантастику.

Сам Стивен говорит, что оксфордские студенты той поры были решительно настроены “против зубрежки”: “Либо ты блистал без всяких усилий, либо смирялся со своей бездарностью и соглашался на третьестепенный диплом. Трудились ради более высокой оценки только “серости”, а худшего оскорбления во всем оксфордском словаре не имелось”. Свободный и независимый нрав Стивена, легкое отношение к учебе точно соответствовали духу заведения. Типичный пример такого поведения: однажды на семинаре Стивен прочел придуманное им решение сложной задачи, небрежно скомкал листок и бросил его через всю комнату в корзину.

Диплом по физике можно было получить — во всяком случае, юноша со способностями Хокинга мог получить, — ни на миг не выходя из образа томного бездельника. Хокинг отзывался о своем курсе как о “до смешного легком”. “Можно было пройти его, не являясь на лекции, хватало одного-двух семинаров в неделю. Много фактов запоминать не требовалось, лишь несколько уравнений”[39]. Похоже, и в лаборатории ребята лишнего времени не тратили. Они с Гордоном разными способами ускоряли получение результатов, фальсифицировали некоторые стадии эксперимента. “Мы просто особо не старались, — вспоминает Берри. — И лучше всех умел не стараться Стивен”[40].

Дерек Пауни поведал о том, как вся четверка получила задание по электричеству и магнетизму. Нужно было ответить на тринадцать вопросов, и их наставник, доктор Берман, велел им сделать к следующему семинару как можно больше. За неделю Ричард Брайан и Дерек решили одну задачу и приступили к следующей, Гордон застрял на первой же, а Стивен вовсе не заглядывал в задание. В день семинара Стивен прогулял три утренние лекции, чтобы посидеть над вопросами, и друзья думали, что на этот раз ему солоно придется. Присоединившись к ним в полдень, он хмуро признался, что справился только с десятью вопросами. Сперва они подумали, что он валяет дурака, потом поняли, что он и в самом деле решил десять задач. По словам Дерека, в этот момент они осознали: “Мы с ним живем не только на разных улицах — на разных планетах”[41]. “Даже мы, его оксфордские однокурсники, оказались намного глупее”[42].

Ум Стивена производил мощное впечатление не только на друзей. Доктор Берман и другие наставники тоже начали понимать, что Хокинг небывало одарен и “выделяется среди ровесников”. “Физика на студенческом уровне попросту не могла его увлечь. Он мало работал, потому что без труда справлялся со всем, что ему задавали: ему достаточно было знать, что задача имеет решение, и он решал ее, ни на кого не оглядываясь. Не знаю, читал ли он учебники, — если и читал, то мало и не делал конспектов”[43]. “Я не настолько самонадеян, чтобы верить, будто я чему-то его научил”[44]. По словам другого преподавателя, Стивен предпочитал отыскивать в учебнике ошибки, а не решать задачи.

Оксфордский курс физики строился таким образом, что особой нужды в напряженной работе и не возникало. Экзамены маячили только в конце трехлетнего курса, никаких промежуточных зачетов. Согласно подсчетам Хокинга, он занимался в среднем час в день — тысячу часов за три года. “Я отнюдь не горжусь своей ленью, — поясняет он, — но честно передаю свое тогдашнее настроение, которое я разделял с большинством соучеников: мы томились скукой и полагали, что особо напрягаться незачем. Для меня все изменилось с болезнью: столкнувшись с вероятностью ранней смерти, понимаешь, как драгоценна жизнь и как много хочется успеть”.

Отчасти настроение у Стивена посреди второго курса улучшилось и потому, что они с Гордоном Берри вступили в гребной клуб колледжа. Ни тот ни другой не были крепышами, каких обычно отбирают для гребли, но оба были подвижны и выносливы, сообразительны, с хорошей реакцией и громким командным голосом. Именно такие качества требуются от рулевого, который сидит лицом к носу и к четырем или восьми членам команды (они гребут, не видя, что у них за спиной) и управляет лодкой. Все та же возможность контролировать, что привлекала Хокинга в игрушечных лодках, аэропланах и вселенных: субтильный юноша командует восемью здоровяками.

На реке, тренируясь в гребле и участвуя в состязаниях в качестве рулевого, Стивен проводил куда больше времени, чем за уроками. И это был лучший способ влиться в оксфордскую элиту — стать членом гребной команды колледжа. Изысканная скука и чувство, что ничто в мире не стоит наших усилий, как по волшебству слетали с молодых людей во время соревнования. Гребцы, рулевые и тренеры собирались у реки с рассветом, даже когда на воде появлялась корочка льда. После активной разминки гоночное судно спускали на воду. Беспощадные тренировки продолжались в любую погоду, вверх и вниз по течению, тренер несся вдоль берега на велосипеде, покрикивая на свою команду. В дни гонок эмоции зашкаливали, болельщики шумной толпой бежали по берегу, подбадривая своих. Иногда соревнования происходили в тумане, лодки выныривали из дымки и вновь исчезали в ней, словно привидения. Или же начинался дождь, и на дне лодки скапливалась вода. А потом допоздна — клубный ужин, все сидят в строгих костюмах, а под занавес дерутся салфетками, смоченными в вине.

И ко всему этому — пьянящее чувство физического здоровья, товарищества, студенческой жизни на полную катушку. Стивен приобрел популярность среди любителей лодочных гонок. На уровне внутриуниверситетских соревнований он добился немалых успехов. Никогда прежде Стивен не блистал в спорте и тем более не радовался неожиданным успехам. Глава тогдашней команды Норман Дикс запомнил его “авантюризм: никогда не знаешь, что он натворит в следующую секунду”[45]. Весла ломались, лодки получали пробоины, когда Стивен срезал углы и норовил проскочить в узкую щель, куда не отваживались лезть другие рулевые.

Однако под конец третьего года обучения экзамены внезапно приобрели большее значение, чем любые гонки. Хокинг чуть не провалился. Он уже решил специализироваться в области теоретической физики. Для диплома предстояло выбрать одно из двух: либо космологию, науку о крупнейших объектах, либо элементарные частицы, науку о самых маленьких. Хокинг предпочел космологию: “Космология больше волновала меня, ведь там, казалось, можно отыскать ответ на главный вопрос: как возник мир?”[46] Самый известный английский астроном того времени, Фред Хойл, работал в Кембридже, и Стивен, пройдя летний курс обучения у самого выдающегося из аспирантов Хойла, Джаянта Нарликара, возмечтал перейти под крыло к мэтру. Он подал заявку в аспирантуру Кембриджа и был принят, но с условием: сначала получить в Оксфорде диплом Первой степени.

Тысяча часов подготовки — слишком мало, чтобы получить диплом с отличием. Однако выпускной экзамен состоял из множества вопросов и задач, и Стивен рассчитывал проскочить за счет того, что решит задачи по теоретической физике, и бог с ними, с вопросами на знание фактов. С приближением экзамена, однако, его самоуверенность дрогнула, и в качестве запасного варианта Стивен записался на экзамены для поступления на государственную службу и подал заявку в Министерство труда и занятости.

Ночь накануне экзаменов Стивен не спал от волнения, сдавал их с больной головой. На следующий день ему предстоял экзамен для аттестации на должность чиновника, но он проспал, и теперь все зависело от результатов экзамена по физике.

Затаив дыхание Стивен и его товарищи ждали своих оценок. Один лишь Гордон был уверен, что справился — пожалуй, на диплом Первой степени, думал он. Но Гордон ошибался. Они с Дереком получили Вторую степень, Ричард, к своему разочарованию, диплом Третьей степени, а Стивен балансировал на опасной границе между Первой степенью и Второй.

Чтобы решить в пользу той или другой оценки, Стивена вызвали на личное собеседование. Ему задали вопрос о дальнейших планах, и в столь напряженной ситуации, когда его судьба висела на волоске, Стивен ухитрился дать ответ, ставший среди его друзей знаменитым: “Если я получу диплом Первой степени, отправлюсь в Кембридж, если получу Вторую степень, останусь в Оксфорде. Так дайте же мне Первую”. Он получил ее. Доктор Берман полагает, что экзаменаторы “были достаточно умны, чтобы понять: перед ними человек гораздо более одаренный, чем они сами”[47].

И все же, хотя Стивен добился своего, не все у него было в порядке. Его успехи в гребном клубе, популярность среди товарищей и предэкзаменационная лихорадка на какое-то время заглушили тревогу, но проблема, давшая о себе знать в начале того года, отступать не собиралась. “Я стал отчего-то неуклюж, пару раз падал, сам не поняв, как это случилось”[48], — вспоминал он. Эта проблема подпортила и его счастливые часы на реке — уже не так легко давалась одиночная гребля. В последний свой оксфордский семестр Стивен споткнулся на лестнице и упал вниз головой. Друзья несколько часов приводили его в чувство, помогали восстановить кратковременную и долговременную память, а затем настояли, чтобы он показался врачу и убедился, что не получил серьезной травмы, а также чтобы он прошел тест на IQ (“Менса”) в доказательство того, что его умственные способности не пострадали от падения. Все вроде бы обошлось, но друзья недоумевали, как он мог ни с того ни с сего слететь со ступенек.

С ним и вправду творилось неладное, но то не было последствием падения… и дело было не в его разуме. В то лето, отправившись вместе с приятелем в Персию (ныне Иран), Стивен тяжело заболел — то ли подхватил кишечную инфекцию, то ли так отреагировал на обязательные для туристов прививки[49]. Тяжелое вышло путешествие — для родителей Стивена столь же удручающее, как для него самого. На протяжении трех недель они не имели связи с сыном, а в это время в регионе, где он странствовал, произошло землетрясение. Стивен, как выяснилось, бедствия даже не заметил: он слишком плохо себя чувствовал, к тому же ехал в старом автобусе по разбитой дороге. Наконец он вернулся домой, больной и измученный. Позднее возникнут вопросы, не прививка ли от оспы стала причиной того недуга в иранском путешествии, а заодно и бокового амиотрофического склероза, но на самом деле симптомы БАС появились еще до того. Теперь же из-за перенесенной в Персии болезни и усугублявшихся симптомов основного заболевания Стивен явился в Кембридж куда более слабым и нервным, чем был в Оксфорде лишь недавно, весной. Осенью 1962 года, двадцати с небольшим лет, он водворился в Тринити-холле и со Дня святого Михаила приступил к учебе.

Летом, перед тем как Стивен отправился в Кембридж, Джейн Уайлд заприметила его, прогуливаясь с подругами по Сент-Олбансу. Это был “юноша с неуклюжей походкой, голову он свесил, заслонился от мира нечесаной гривой темных волос… погруженный в свои мысли, он не смотрел по сторонам… скакал вприпрыжку навстречу нам”[50]. Подруга Джейн Дайана Кинг (ее брат Бэзил входил в компанию Стивена) поразила ее сообщением, что как-то ходила на свидание с этим парнем: “Он странный, но очень умный. Один раз водил меня в театр. Участвует в маршах за ядерное разоружение”[51].

Глава 4

Мысль, что я неизлечимо болен и через несколько лет могу умереть, застала меня немного врасплох

Первый год Хокинга в Кембридже не принес ничего хорошего. У Фреда Хойла аспирантура была уже укомплектована, и куратором Стивена назначили Денниса Сиаму. Он был не столь знаменит (по правде говоря, Стивен впервые слышал это имя), но все отзывались о нем как о прекрасном наставнике, искренне преданном своим ученикам. Кроме того, он постоянно обитал в Кембридже, в отличие от Хойла с его международной славой — тот большую часть времени проводил в какой-нибудь обсерватории на другом конце света. Сиама признавал теорию стационарной вселенной, авторами которой были Хойл, Герман Бонди и Том Голд.

Теория стационарной вселенной допускала ее расширение, однако, в отличие от теории Большого взрыва, не предполагала некоего начала во времени. Согласно этой теории, поскольку вселенная расширяется и галактики расходятся, в увеличивающихся зазорах между ними появляется новое вещество, из которого со временем образуются новые звезды и галактики. В любой момент прошлого и будущего вселенная выглядит примерно так же, как в любой другой момент. Теория стационарной вселенной в итоге была вытеснена теорией Большого взрыва, но в ту пору казалось, будто они состязаются на равных.

Студенту с такой слабой математической подготовкой, как у Хокинга, общая теория относительности показалась очень трудной, и молодой человек вскоре горько пожалел о том, что отец отговорил его от университетских занятий математикой. Сиама советовал ему сосредоточиться на астрофизике, но Стивен твердо решил заняться общей теорией относительности и космологией. С трудом удерживаясь на плаву, он поспешно латал пробелы в своем образовании. Герман Бонди читал курс общей теории относительности в Лондоне, в Кингс-колледже, и Стивен вместе с другими кембриджскими аспирантами регулярно приезжал на его лекции.

Теория относительности и космология стали бы рискованным выбором, даже будь Стивен более сведущ в математике. Научное сообщество взирало на космологию с недоверием и неодобрением. Позднее Хокинг вспоминал: “Космологию относили к псевдонаукам, считали ее забавой тех физиков, кто в молодости на что-то, может быть, и годился, но с возрастом поддался мистицизму”[52]. Эта наука оставалась сугубо умозрительной, поскольку не располагала достаточными данными для того, чтобы уточнить или опровергнуть ту или иную теорию[53]

Конец ознакомительного фрагмента.

Оглавление

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Стивен Хокинг. Непобедимый разум предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Купить и скачать полную версию книги в форматах FB2, ePub, MOBI, TXT, HTML, RTF и других

Примечания

1

В последнее время появились доказательства того, что Гериг умер не от бокового амиотрофического склероза, а от другого, схожего заболевания. (Здесь и далее — прим. автора.)

2

Feynman R. QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton: Princeton University Press, 1985. p. 4.

3

Hawking S. A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. New York: Bantam, 1988. p. 9.

4

Ibid.

5

Professor Hawking’s Universe. BBC broadcast, 1983.

6

Hawking S. A Brief History of Time. p. 174.

7

Неопубликованное стихотворение Джона Уилера.

8

Feynman, p. 128.

9

Слоган игры “Отелло”: “Выучишь за минуту, совершенствуешься всю жизнь”.

10

Hawking S. Is the End in Sight for Theoretical Physics? Inaugural lecture as Lucasian Professor of Mathematics, April 1980.

11

Hawking S. Is Everything Determined? Unpublished, 1990.

12

Appleyard B. Master of the Universe: Will Stephen Hawking Live to Find the Secret? Sunday Times (London).

13

Лекция Марри Гелл-Манна.

14

Hawking S. & Stone G. A Brief History of Time: A Reader’s Companion. New York, London: Bantam Books, 1992. p. 24.

15

За исключением оговоренных случаев все цитаты в главе 3 заимствованы из двух неопубликованных статей Стивена Хокинга “Краткая история” (A Short History) и “Боковой амиотрофический склероз: мой опыт” (My Experience with Motor Neurone Disease).

16

Интервью Стивена Хокинга Ларри Кингу.

17

Larsen K. Stephen Hawking: A Biography. Amherst, NY: Prometheus Books, 2007. p. 22.

18

Hawkes N. Hawking’s blockbuster sets a timely record. The Sunday Times, May, 1988. p. 8.

19

Hawking S. A Reader’s Companion. p. 4.

20

Ibid.

21

Ibid., p. 9.

22

Ibid., p. 10.

23

Ibid., p. 13.

24

Ibid.

25

Ibid., p. 12.

26

Larsen, p. 22.

27

Слова Изобел Хокинг здесь и далее приводятся по: Hawking S. A Reader’s Companion, pp. 7, 8.

28

Hawking S. A Reader’s Companion, p. 12.

29

Hawking J. Music to Move the Stars: A Life with Stephen Hawking. London: Pan Books, 2000. p. 9.

30

Информация о визите на Майорку почерпнута из: Larsen, p. 24.

31

Hawking S. A Reader’s Companion, p. 23.

32

Ibid., p. 13.

33

Hawking S. Black Holes and Baby Universes and Other Essays. London: Bantam Books, 1994. p. 3.

34

McDaniel M. Stephen Hawking: Revolutionary Physicist. New York: Chelsea House Publications, 1994. p. 28.

35

Hawking S. Black Holes and Baby Universes, p. 3.

36

Bachrach J. A Beautiful Mind, an Ugly Possibility. Vanity Fair, June, 2004. p. 144.

37

Larsen, pp. 25–26.

38

Harwood M. The Universe and Dr. Hawking. New York Times Magazine, January 23, 1983. p. 57.

39

Hawking S. Black Holes and Baby Universes, p. 46.

40

Hawking S. A Reader’s Companion, p. 38.

41

Ibid., p. 36.

42

Ibid., p. 42.

43

Harwood, p. 57.

44

Hawking S., A Reader’s Companion, p. 38.

45

Ibid, p. 39.

46

Harwood, p. 57.

47

Ibid.

48

Donaldson G. The Man Behind the Scientist. Tapping Technology, May 1999, www.mdtap.org/tt/1999.05/1-art.html.

49

Larsen, p. 34.

50

Hawking J. Traveling to Infinity: My Life with Stephen. London: Alma Books, Ltd. 2008, p. 14. Эта книга представляет собой дополненный вариант Music to Move the Stars, 1999.

51

Ibid., p. 15.

52

Hawking S. and Penrose R. The Nature of Space and Time. Princeton and Oxford: Princeton University Press,1996. p. 75.

53

Larsen, p. 39

Смотрите также

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я