Питер Таунсенд, коллега Хокинга по DAMPT, создал термин “p-браны” и фундаментально изучил это своеобразное явление. Р обозначает любое число, соответствующее числу измерений в мембране. Если p = 1, это 1-брана с единственным измерением – длиной, то есть струна. При двух p – 2-брана, с двумя измерениями, длиной и шириной, то есть привычная нам мембрана. Желатиновый куб из знаменитой игры “Драконы и подземелья” можно считать 3-браной, хотя об этом физики-теоретики умалчивают. Возможны и большие значения p, хотя их труднее визуализировать. Вспоминается великая идея, придуманная пифагорейцами в V веке до н. э. и продолженная Платоном: мир был создан как прогрессия от точки к линии, от линии к телу. Платон предполагал существование и других измерений, но этих трех ему казалось достаточно для известного нам мира
[337]. Современные теории p-бран подобной умеренностью не отличаются. Р-браны поглощают и испускают частицы точно так же, как это делают черные дыры. Модель p-бран, по крайней мере, для некоторых черных дыр предсказывает именно такой уровень излучения, какой предусматривала и модель Хокинга с парами частиц.
P-браны – своего рода склад информации, падающей в черные дыры, но они способны на большее: вместе с излучением из p-бран эта информация возвращается. Задумавшись над такой возможностью, Хокинг вновь обратился к выводу из принципа неопределенности Гейзенберга: в любой области пространства должно находиться множество крошечных черных дыр, возникающих и исчезающих так же быстро, как пары частиц в излучении Хокинга. Эти малыши жадно заглатывают частицы и информацию. Они в сотни триллионов раз меньше атомного ядра, так что правильнее сказать – не заглатывают, а грызут, и только благодаря этому, утверждает Хокинг, законы физики сохраняют применимость в повседневной жизни. Тем не менее происходит серьезная утрата информации. Выручат ли нас p-браны?
C тех пор как в 1981 году Хокинг возвестил об исчезновении информации в черной дыре, споры об информационном парадоксе не затихали, хотя и – что удивительно, учитывая важность этого вопроса для физики, – не разгорались настолько, чтобы обеспокоить Хокинга и вынудить его отвлечься от других проблем. Кое-кто обвинял Хокинга в упрямстве: он, мол, отмахивается от вполне весомых аргументов, противоречащих его концепции, стоит на своем и не ввязывается в дискуссии. Или он расхворался так, что уже не сумеет возразить сильно и убедительно? Сам же Хокинг полагал, что его приговор, как бы печально это ни звучало, окончательный и обжалованию не подлежит, и никакие новые аргументы не побуждали его вернуться к спорам.
Но босс, как мы уже знаем, не дремлет. Он не пропустил мимо ушей идею, высказанную в 1993 году Сасскиндом, а уж предпринятая в 1996 году физиками Эндрю Строминджером и Кумруном Вафой попытка разрешить информационный парадокс с помощью p-бран безусловно привлекла его внимание. Хокинг обсудил с коллегами подобное решение проблемы утраты информации, и кое-кто выражал надежду, что на этот раз объяснение будет найдено. Богатырь слегка шелохнулся на печке, но потом повернулся на другой бок и вновь застыл в недоверии: все-таки информация в черных дырах пропадает безвозвратно. P-браны – хотя ко многому другому они применимы – тут не помогут. Но когда он закончил очередную лекцию словами: “Будущее вселенной, вопреки Лапласу, не до конца определяется законами физики и ее нынешним состоянием. Бог припас кое-какие козыри в рукаве”, – и на последнем слайде появился бородатый, загадочно улыбающийся старик, прячущий карты в свой широкий рукав, – тут-то и подумалось: а ведь карты – это 2-браны?
Предыстория “ореховой скорлупки”
Впервые я познакомилась с “Миром в ореховой скорлупке” летом 2000 года, когда Энн Харрис, редактор Хокинга в Bantam, переслала мне в Нью-Йорк распечатки. То были расшифровки популярных и научных лекций, статьи, в основном недавние, легкие и понятные, вперемежку со страницами уравнений и специфического языка физики. Местами эти тексты дублировали друг друга или повторяли отрывки из уже опубликованных книг – словом, это было мало похоже на единую рукопись. Тут было все: теория струн, M-теория, мнимое время, суммы историй, информационный парадокс, голографический принцип, дополнительные измерения, не говоря уж о таких фундаментальных темах, как квантовая механика, общая теория относительности, черные дыры и Большой взрыв. Неподъемное обилие материала – тоже мне, ореховая скорлупка! Но это пока. Энн Харрис надеялась слепить из этого книгу и спрашивала моего мнения. Стивен Хокинг был одним из самых драгоценных камней в короне издательства. Нельзя же просто вернуть ему рукопись и сказать, что она не годится в печать!
Я согласилась вникнуть в этот материал и вскоре погрузилась в него по уши. На полях я писала комментарии для Энн: “тут он говорит, что…”, или “слишком технично”, или “понять можно”, или “об этом уже сказано на стр. 33”. Я построила путеводитель, предлагая переставить большие части и элементы внутри них и увязать их так, чтобы они сделались главами книги. Энн Харрис поручила мне “помочь Хокингу упростить книгу для обычных людей”. Тут у меня проблем не возникало: я ведь и сама “обычный человек”.
Но, как выяснилось, Стивен успел опередить нас обеих, и Энн, и меня. Он и сам составил отличный план, как выстроить свою книгу, и эта “нелинейность” была умышленной. Книга, по его замыслу, должна была состоять из отдельных глав по разным темам, и читать эти главы можно в любом порядке, освоив небольшое вступление с основополагающими понятиями. Таким образом, моя задача изменилась: помочь ему сгладить перепады в уровне сложности между отдельными частями книги, указать, где требуется дополнительная работа, чтобы разумный читатель-непрофессионал сумел справиться со своей работой. Заодно Хокинг решил высказать мнение по ряду сложных вопросов вне своей профессиональной сферы. После нескольких месяцев электронной переписки я приехала в Кембридж, и мы две недели плотно работали в кабинете Стивена. Еще одним участником команды стал замечательный художник Филип Данн из Book Laboratory and Moonrunner Design. Сначала меня тревожил вопрос о точности его рисунков, но в итоге именно благодаря иллюстрациям Филипа Данна “Ореховая скорлупка” выглядит наряднее и привлекательнее всех прежних изданий Хокинга.
Прощай, Силвер-стрит
К 2000 году в DAMPT произошли-таки существенные изменения. Хотя новый суперсовременный комплекс Центра математических наук должен был открыться не ранее 2002 года, институт поспешил переехать туда из старого здания на Силвер-стрит, и над “Ореховой скорлупкой” мы со Стивеном работали уже в его новом кабинете. Теперь из Клэр-холла, где я остановилась, приходилось идти не задами и через Кем, а в противоположном направлении, удаляясь от древнего центра Кембриджа, пройти через богатый жилой район в сторону Новой лаборатории Кавендиша, однако не доходя до нее. Новый Центр математических наук еще достраивался, но уже смахивал на видение из “Звездного пути”, если не считать зеленой – буквально и фигурально, из дерна – крыши на одном из корпусов. И внутрь просто так теперь не пускали, приходилось ждать внизу новую личную помощницу Хокинга, Карен Саймс.
