Original Material
Путь в небеса
Умер самый знаменитый физик современности с яркой и тяжелой судьбой. Человек, сумевший обратить свой недуг во благо. Под благом я понимаю прежде всего его просветительскую миссию. Многие хорошие физики занимались просветительством, но никого не воспринимали с таким вниманием, как Стивена Хокинга. Поражал сам факт того, что статьи, книги и выступления исходят от человека, не способного пошевелиться.
Если брать чисто научную составляющую его деятельности, то Хокинг — выдающийся физик, но не гений, каким его представляют широкой публике с экранов телевизоров и страниц книг. Скорее герой, чем гений. Собственно, яркий и по-настоящему знаменитый результат у него один — излучение Хокинга: черные дыры потихоньку «испаряются», излучая фотоны, и в конце концов взрываются. Конечно, у него много других важных работ, которые сделали бы честь любому физику — десять из его статей цитировались более тысячи раз каждая, но самая знаменитая про излучение Хокинга — больше 6 тыс. раз.
Вторая по цитируемости статья тоже связана с излучением черных дыр — о бурном взрывообразном их испарении в финале — две с лишним тысячи цитирований. Еще бы — это красивейший и потенциально наблюдаемый эффект. Черные дыры массой 1015 г испаряются как раз за время жизни Вселенной. Темп их испарения растет по мере убывания массы. Если они родились вместе со Вселенной (первичные черные дыры), то сейчас взрываются, выделяя в последнюю десятую секунды энергию взрыва миллиона мегатонных бомб, испуская частицы высоких энергий. Конечно, такие взрывы ищут, но пока безуспешно.
Эффект очень красивый. На самом деле он прост и очевиден (впрочем, это теперь так кажется). Здесь вовсю задействована квантовая механика, которая гласит, что вакуум состоит из нулевых колебаний всех полей. В некоторых случаях нулевые колебания могут превращаться в реальные. Такие ситуации возникают в сильных полях, способных вложить энергию в пару виртуальных частиц, чтобы перевести их в реальные (это ужасно вульгарная, но общепринятая форма изложения). В данном случае работает гравитационное поле черной дыры. Если взять пару частиц (фотонов) — одну снаружи горизонта событий, другую внутри, — то с точки зрения внешнего наблюдателя первая обладает положительной энергией, вторая — отрицательной. Так они и рождаются на границе — первая уходит на бесконечность, вторая — остается в черной дыре, ее отрицательная энергия суммируется с массой черной дыры, которая в результате немного уменьшается. Для астрофизических черных дыр это излучение очень слабое, оно имеет вид длинных радиоволн, причем длины волн сравнимы с размерами самих черных дыр. Время испарения черной дыры звездного происхождения — 1060 лет. Однако энергия излучаемых частиц обратно пропорциональна массе черной дыры, а интенсивность — обратно пропорциональна четвертой степени массы. Именно поэтому испарение заканчивается взрывом, где участвует уже не только электромагнитное излучение, но и все существующие частицы.
Хокинг не разменивался на мелочи и занимался самыми глубокими вопросами: как возникла Вселенная, что это такое, можно ли ее описывать квантовомеханической волновой функцией, исчезает ли информация в черных дырах, ведут ли черные дыры в другие вселенные, что такое «стрела времени»? Можно ли с помощью гравитации сделать машину времени в виде кротовой норы, нарушающей причинность? Пытался подступиться к квантовой гравитации, сформулировал связь между черными дырами и термодинамикой.
Очень важные события в космологии произошли в начале 1980-х — своего рода революция. В течение пары лет был разработан механизм (точнее, сценарий) космологической инфляции, в общих чертах объясняющий происхождение Вселенной с ее галактиками. Это был коллективный штурм, и Хокинг в нем активно участвовал. Он «держал руку на пульсе», ездил на все значимые конференции, сам их организовывал, быстро откликался на происходящее своими статьями. Конечно, он внес существенный вклад в теорию космологической инфляции. Как определить этот вклад относительно других исследователей? Место в тройке потенциальных номинантов на Нобелевскую премию (которую, по моему мнению, уже заслужила теория инфляции) ему не принадлежало бы, но где-то в шестерку лидеров этого прорыва он точно входит.
В 1970-е и 1980-е годы он довольно часто приезжал в Москву — космологическая школа Зельдовича была одной из сильнейших в мире. Выступал на конференциях и семинарах, общался с народом. Андрей Линде вспоминает забавный эпизод. Хокинг делал доклад в одном из институтов. Каждую его фразу «переводил» на английский аспирант, потом Андрей переводил фразу на русский. И вот Хокинг начал объяснять, почему механизм, предложенный Андреем Линде в последней статье, работать не будет. А Андрей всё переводил — в зале сидел Зельдович и другие классики, а он был вынужден громить свою работу. После семинара Хокинг и Линде исчезли. Это был настоящий переполох! В конце концов их нашли в одной из аудиторий, где Андрей объяснял Стивену, что все-таки прав. И вроде объяснил.
Коллеги рассказывают, что на одной из конференций, организованной Зельдовичем в Москве, Хокинг взял и станцевал вальс в своем кресле, управляя им двумя пальцами, которые его еще слушались. Он не только мыслил в своем кресле, но и жил и веселился! У него было всё в порядке с чувством юмора, с потенцией (трое детей, две жены). Он много путешествовал в своем кресле — и по конференциям, и как турист. Испытывал минутную невесомость в самолете на «горке». Был очень общительным, несмотря на проблемы с коммуникацией. Вышеописанный эпизод с Андреем Линде закончился тем, что Хокинг пригласил его в гостиницу, где они продолжили спор, а потом допоздна рассказывал про себя и свою семью, показывал снимки1.
Хокинг писал статьи почти до конца жизни. Три статьи с соавторами опубликованы в 2017-м. Последние статьи без соавторов — в 2014 и 2015 годах. Они посвящены информационному парадоксу черных дыр: теряется ли информация о том, что в них упало. Улетает ли информация в другую вселенную или возвращается в виде излучения Хокинга? Возможно, наибольшее количество его статей посвящены этому вопросу, который вроде бы не имеет никакой связи с реальностью, но ответ нужен для понимания основ мироустройства.
Большинство его работ поисковые. В них нет четкого общепризнанного результата «на века», как в его же работе по излучению черных дыр, скорее есть постановка важных вопросов. Массмедиа ставят его в один ряд с Эйнштейном, что, конечно, неверно. Хокинг не «физический гений». Это герой другого типа. И, пожалуй, его главный результат в другом — в публичной деятельности.
Будь он просто физиком, да еще здоровым — стоял бы в общем ряду выдающихся физиков последней трети XX века. Но на беду (его собственную) и к счастью (общества), ему досталась куда более яркая роль. Благодаря поразительной силе духа Хокинг стал мировой знаменитостью. Он очень хорошо распорядился своей славой. То, что он сделал по части просветительства, по-моему, перевешивает его вклад в науку. Хокинг написал отличные книги, самая знаменитая из которых — «Краткая история времени». Наверное, из нее наибольшее число людей узнало о современной космологии и других фундаментальных вещах. Пожалуй, если сравнивать с другими книгами, эта окажется чемпионом по количеству молодежи, рекрутированной в науку.
Стивен Хокинг стал настоящим явлением культуры. Человек-мем, человек-бренд. Нелегко подсчитать, в скольких фильмах и популярных передачах он фигурирует — то в исполнении актера, то в исполнении самого себя. Например, в одной из серий Star Trek Ньютон, Эйнштейн и Хокинг играют в карты. Первых двух, естественно, играют актеры, а Хокинга, сидящего в своем кресле и двигающего карты с помощью механической руки, играет он сам.
Многие задумались о будущем человеческого рода, о войне и мире, о месте человека во Вселенной именно благодаря его широковещательным высказываниям. Его предостережениям люди верят больше, чем заявлениям политиков. Лично мне очень близко высказывание Хокинга о роли космоса — его освоение нужно в первую очередь для того, чтобы устранить реальный риск полного исчезновения человека, а то и всей жизни на Земле.
Большая слава имеет свои издержки — ею часто злоупотребляют. Мне много раз казалось, что славой Хокинга злоупотребляют другие люди. То его изображали в качестве престижной мебели в какой-нибудь второсортной научно-популярной передаче, то журналисты перевирали его слова ради броского заголовка. Например, идет мощный вал заголовков: «Хокинг заявил, что черных дыр не существует». Изумленно раскапываешь первоисточник, убеждаешься, что он ничего подобного не говорил, а сказал совсем другое, успокаиваешься и разъясняешь людям. Конечно, ему было очень тяжело контролировать всё, что происходит вокруг его имени. Впрочем, это мелочи, которые не могут испортить некролог человека такого масштаба.
Борис Штерн
Краткий вариант статьи опубликован в The Insider
1 Андрей Линде, Борис Штерн. Как за полчаса изменился мир // ТрВ-Наука, № 152 от 22 апреля 2014 года.