Была надежда, что предсказывать массы и заряды частиц научится теория суперструн, представляющая все во вселенной не в виде точечных частиц, а в виде крошечных вибрирующих струн. Хокинг относился к этой надежде весьма сдержанно: “Если верна теория о зародышах вселенных, возможность предсказывать эти величины ограниченна”
[247]. Знай мы, сколько существует вселенных и каковы их размеры, – другое дело, но этого мы не знаем. Мы не можем разглядеть, как они присоединяются к нашей вселенной или отпочковываются от нее. Мы не знаем, как все это выглядит, какие принимает формы. Знаем только, что если вселенные действительно соединяются или почкуются, это скажется на видимых величинах масс частиц и их зарядов. То есть в предсказуемых величинах получится пусть небольшая по значению, но все же несомненная неопределенность.
Хокинг особо не беспокоился, приведет ли его этот путь размышлений к теории всего или нет. У него своя стратегия: сосредоточиться на понятных ему областях, разбираться с тем, что происходит и как обстоит дело там, где встречаются теория относительности и квантовая механика. Он считает, что сделанные таким образом открытия устоят и останутся верными независимо от того, какую форму примет теория вселенной и кто ее изобретет. Его картина мироздания войдет в состав более общей или более фундаментальной картины.
Спасая историю
Поклонники научной фантастики не простят нам, если мы оставим в стороне вопрос о путешествии через кротовую нору в другую вселенную или в другую часть нашей вселенной чего-нибудь покрупнее частицы. Множество научно-фантастических книг использовало эту идею. Казалось бы, неплохой способ преодолевать огромные расстояния в пространстве.
Научная фантастика и научная мысль объединились в 1985 году, когда по просьбе Карла Сагана Кип Торн вместе с учениками попытался разобраться с возможностью таких полетов. Сагану требовалось в мгновение ока доставить героиню своего романа “Контакт” на другой край вселенной. Беда в том, что кротовая нора, сквозь которую может пролезть человек, до крайности нестабильна: достаточно малейшего колебания – а появление человека вызовет немалое колебание, – и дыра уничтожится вместе с “пассажиром”. Торн решил, что можно было бы искусственно удерживать раструб кротовой норы открытым с помощью пока неведомого вещества с отрицательной плотностью энергии. Быть может, понадеялся он, намного более развитой цивилизации удалось бы такое изобрести. Хокинг отреагировал на это предположение кратко и резко: “Ошибаешься”. “В нашем сообществе не принято миндальничать, когда один ученый считает другого неправым”, – поясняет Торн
[248].
Хокинг решил доказать свою правоту и в результате получил “гипотезу хронологической защиты”. Он, в частности, выступал против использования кротовых нор в качестве машины времени, утверждая, что природа “закрывает” такие траектории в пространстве-времени, которые позволили бы вернуться в прошлое (“закрытая времяподобная кривая”). Кротовая нора взорвется при попытке использовать ее как машину времени, и этот взрыв, по словам Хокинга, “убережет вселенную для историков”: нельзя вернуться в прошлое и изменить ход истории. В статье, написанной в 2002 году к шестидесятилетию Хокинга, Торн напомнил, что гипотеза хронологической защиты была именно гипотезой: “Мы оба работали с законами физики в такой сфере, где не могли быть уверены в их правильности”
[249]. Хокинг считал “лучшим доводом против возможности путешествия во времени тот факт, что нас не оккупировали орды туристов из будущего”
[250], но сам же и оговаривался: возможно, наше время пользуется такой дурной репутацией (в качестве курорта), что не привлекает путешественников по кротовым норам.
Кип Торн восхищался статьей Хокинга о гипотезе хронологической защиты как “шедевром”, что отнюдь не принуждало его соглашаться. На шестидесятый день рождения Торна Хокинг тоже сделал другу подарок: расчет вероятности существования кротовой норы – машины времени – с точки зрения квантовой механики. Итог оказался неутешительным: одна на 1060
[251].
А как насчет маленьких черных дыр? Когда первичные черные дыры испаряются, что происходит со всем тем, что в них упало? Теория кротовых нор предполагает, что эта пропажа не возвращается в нашу вселенную в виде частиц, а проскакивает в новорожденную вселенную. Снова страшный призрак информационного парадокса! В одну черную дыру проваливается, из другой в виде частиц появляется и так далее. Космическое путешествие – эксклюзивно для частиц, – и при этом не происходит потерь информации.
Послужат ли кротовые норы и младенческие вселенные решению “информационного парадокса”? Если вы обрадовались и решили, что у вселенной найдется способ уберечься от утраты информации, зря надеетесь: Хокинг такого оптимизма отнюдь не поощряет.
Часть III
1990–2000
Глава 13
Близок конец теоретической физики?
Во второй половине XX века кембриджский департамент прикладной математики и теоретической физики располагался в огромном мрачном здании – архитектурном чудище, напрочь лишенном изящества. Вероятно, сотрудники департамента были так увлечены своей работой, что не замечали обстановки, а может, любили старое здание за что-то иное, не за красоту.
Чтобы попасть внутрь, нужно было свернуть с Силвер-стрит в узкий проулок, к заасфальтированной парковке и красной двери. Казенная обстановка, сложный лабиринт коридоров. За небольшим холлом коридор резко сворачивал направо мимо старинного чернометаллического лифта, какое-то время шел прямо, затем поворачивал и расширялся, ведя мимо почтовых ящиков и досок объявлений, где вывешивалось расписание семинаров и лекций, а заодно можно было полюбоваться и похабными граффити. Затем коридор столь же внезапно сужался и упирался в дверь просторной гостиной.
Десятилетиями соблюдалась традиция: в четыре часа дня весь департамент собирался в этой гостиной на чай. В остальное время в опустевшей комнате приглушали освещение, но все равно глаза резал ядовито-зеленый цвет – виниловых кресел у низких столиков, деревянной отделки, нижней части поддерживавших высокий потолок колонн. Имелся тут стол со стопками научных публикаций, на одной стене висели хулиганские фото нынешних студентов и преподавателей, на другой – официальные портреты прежних Лукасовских профессоров. В дальнем конце помещения – огромные окна, обеспечивавшие дневное освещение и вид на голую стену по другую сторону проулка.
