Всесвіт Стівена Хокінга - Як влаштована машина часу
Описані вище подорожі могли б призвести не лише до переміщень у просторі, а й, що для нас у цьому випадку найцікавіше, до переміщень у часі. Так у всякому разі й вважають Стівен Хокінг та його послідовники. Але перш ніж ми заглибимося в будову подібних «тунелів часу», треба, напевно, сказати кілька слів і про самого Хокінга. Аж надто неординарна це постать навіть для нашого часу, який, здається, вже відучив нас дивуватися.
…Нещодавно у Кембриджі відбулася не зовсім звичайна урочистість. Професори та студенти знаменитого Трініті-коледжу – того самого, де професором був колись сам сер Ісаак Ньютон, – співом та оплесками вітали людину, яка нерухомо сиділа в інвалідному візку.
Людина в колясці була нею і нерухомою. Тим не менш, саме він сьогодні займає ту кафедру, яку колись займав Ньютон, читає лекції студентам, створює нові книги та наукові гіпотези, у тому числі найбільш «шалені», а отже, і надзвичайно цікаві.
Біда спіткала Стівена Хокінга в юності, коли він навчався на першому курсі коледжу. Невиліковна хвороба практично знерухомила все тіло, а невдала операція призвела ще й до того, що Хокінг онімів. Проте він не здався.
Якоюсь мірою Хокінгу допомагає сучасна техніка. Коляска з електроприводом дозволяє йому пересуватися самостійно, а розташований під сидінням крісла комп'ютер із синтезатором мови дає можливість говорити.
Стівен Хокінг зумів не лише закінчити коледж, а й стати професором, написати кілька книжок. Одна з останніх називається "Від Великого вибуху до чорних дірок". На ній ми і зупинимося докладніше.
Вона є відносно невеликою (200 сторінок)
науково-популярнуроботу, в якій описані всі космологічні
теорії та гіпотези останнього часу.
— Видавець сказав мені, що кожна нова формула буде збільшувати кількість читачів удвічі, — сказав Хокінг. Тому в книзі лише одна формула – це знамените ейнштейнівське рівняння
Все інше я постарався викласти якомога більш доступною мовою…
І треба сказати, що спроба популяризації Хокінгу цілком вдалася. У своїй книзі він розповідає про гіпотезу Великого Вибуху, згідно з якою весь наш Всесвіт колись утворився з однієї-єдиної сингулярної точки.
З невідомої поки що нам причини в одну прекрасну мить ця точка вибухнула, і з того часу її речовина постійно розширюється, перетворюючись по дорозі. Потім, як вважають багато вчених, великий маятник Всесвіту хитнеться у зворотний бік - розширення може змінитися стиском до нової сингулярної точки. Таким чином, наш Всесвіт повинен мати початок і кінець.
Однак Хокінг з такою точкою зору не погоджується. Він вважає, що вона надто песимістична, тому ввів у науку нове поняття – уявний час. Використовуючи це поняття, Хокінг створив модель такого Всесвіту, який не має ні початку ні кінця.
«Уявіть собі рух уявною кулею, – пише Хокінг. - Ви почали рух по ньому з північного полюса і поступово рухаєтеся на південь, постійно міняючи широту місця ... »
Інакше кажучи, Хокінг своїми словами переказує ту притчу про площинний світ, з якою ми вже познайомилися. Але розглядає він її стосовно нашого тривимірного (або, якщо завгодно, чотиривимірного) світу і приходить зрештою до несподіваного висновку.
«У міру руху, – продовжує він свою розповідь, – широта місця, тобто довжина кола, зростатиме, а потім, коли випереваліть екватор, почне скорочуватися, доки не перетвориться на нуль. Що це – точка сингулярності. Ні, адже якщо ви продовжите рух, то широта знову зростатиме...»
Звичайно, все сказане виглядає дуже схематично. Насправді світ улаштований, мабуть, значно складніший. Однак у тому і є один з талантів Хокінга – говорити про складні речі або ємні, точні формули, або просто наочні образи.
Він ввів поняття уявного часу, яке не має жодного зв'язку зі справжнім фізичним часом, проте виявилося дуже зручним для опису багатьох процесів космології.
Теорія уявного часу – продовження роботи Хокінга над теорією «чорних дірок». Коли він вперше познайомився з феноменом «чорних дір», введеним у вжиток професором Роджером Пенроузом, то був дуже вражений, що «чорна діра» – це таке місце у Всесвіті, звідки через надзвичайно сильне тяжіння, а отже, і викривлення простору не виривається ніщо: ні елементарна частка, ні промінь світла... «Виходить, що „чорна діра“ нічого не випромінює у простір, а тому може бути непомітною, – сказав сам собі Хокінг. – Але хіба таке буває. »
І він знайшов можливість довести, що «чорна діра» може посилати в простір якесь випромінювання, радіацію, яку тепер так і називають – радіація Хокінга.
«Уявіть собі, що поверхня кулі, за якою ми. щойно рухалися, вібрує, – продовжує свої міркування Стівен Хокінг. - Ця вібрація ледь помітна, її величина 10-23 см, тобто в 10-20 менше ніж діаметр протона. Проте цієї величини цілком достатньо, щоб поверхня кулі зазнавала змін, а значить, від неї в просторі поширювалися якісь хвилі випромінювання…»
Інакше кажучи, Хокінг зз іншого боку підійшов до теорії замкнутого чи майже замкнутого Всесвіту. Він спробував об'єднати два поняття, що існували до того окремо, – фрідмони та «чорні дірки». Це об'єднання спричинило далекосяжні наслідки, до розповіді яких ми зараз і перейдемо.