стивен хокинг жизнь и наука
Китти Фергюсон «Стивен Хокинг: жизнь и наука»
Авторизированные биографии закономерно вызывают больше доверия у читателей, работа американской исследовательницы Китти Фергюсон именно такая: она была лично знакомы со Стивеном Хокингом, много беседовала с его коллегами и родственниками. Более того, их знакомство продолжалось много лет и Фергюсон опубликовала две книги о Хокинге — в 1991 и в 2012 году.
«Стивен Хокинг: жизнь и наука» — содержательный труд, раскрывающий личность и деятельность великого ученого с разных сторон. Гениальный ум и исключительный вклад в науку, сложный путь принятия болезни, ежедневная борьба, отношения с близкими, вклад в популяризацию науки и создание инклюзивной среды в университетах и городах Великобритании — такие темы затрагивает Китти Фергюсон в своей книге. Писательница не выпускает из поля зрения исторический контекст. В этом всестороннем исследовании наконец-то проступает живой и осязаемый образ Стивена Хокинга — человека, а не только ученого и популяризатора науки.
Китти Фергюсон
В США Китти Фергюсон известна как автор книг, в доступной широкому кругу читателей форме рассказывающих о достижениях современной астрофизики и космологии, а также биографических работ, посвященных великим ученым разных эпох. Среди них:
Таким образом, биография Стивена Хокинга стала творческим дебютом для Фергюсон как для биографа-журналиста, который использует данные не только из исторических источников, но может взять интервью у объекта своего исследования.
«Стивен Хокинг: жизнь и наука» краткое содержание
История жизни гениального ученого — это, в первую очередь, история его идей, научных поисков и итог вклада в своей области знаний. Здесь стоит отдать должное Китти Фергюсон: она достаточно хорошо разбирается в вопросах современной физики и астрономии, чтобы в доступной форме изложить содержание теорий Хокинга. Но только оттенив эту информацию рассказом о его личной жизни, проблемах, с которыми он столкнулся в связи с болезнью, историческим контекстом эпохи можно создать целостный образ Стивена Хокинга — человека.
Короткая биография
Он родился в 1942 году в Оксфорде. С детства интересовался математикой и механикой настолько сильно, что отец-врач передумал направлять его по своим стопам и позволил связать жизнь с точными науками. В студенческие годы Стивен был членом университетской команды по гребле, и вел активную социальную жизнь, хотя всегда отличался оригинальным взглядом на мир и нетривиальным подходом к общепринятым теориям. Автор называет его «иконоборцем» науки, и во многом она права.
Тогда же, в годы учебы в Оксфорде, он познакомился с первой женой, которая даже после развода останется для него добрым другом и источником поддержки. Когда Хокинг работал над диссертацией, у него появились первые признаки болезни, которую позже диагностировали как боковой амиотрофический склероз. Врачи давали неутешительный прогноз — едва ли молодому ученому остается больше двух лет. Эта новость словно подхлестнула его: в голове было столько идей, нужно успеть поделиться ими пока еще не поздно. Параллельно с этим он женился, у молодых супругов появилось двое детей. а болезнь тем временем прогрессировала.
Слушайте онлайн «Стивен Хокинг: жизнь и наука» в нашей аудиобиблиотеке — Фергюсон уделяет внимание обстоятельствам, которые обычно мало интересуют биографов ученых — ведь Хокингу приходилось бороться не только с болезнью и временем, но с университетской бюрократией, с людьми, готовыми списать со счетов коллегу в инвалидном кресле. Его вклад в эволюцию отношения к людям с инвалидностью в Великобритании также велик, как и научные достижения.
Болезнь не сделала Хокинга затворником — мировую известность ему принесли научно-популярные работы, ставшие бестселлерами, публичные лекции, участие в научных конференциях и в культовых проектах массовой культуры — сериалах «Теория Большого Взрыва», «Симпсоны» и «Футурама».
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 персонажем «Звездного пути» и «Симпсонов», героем документальных фильмов и любимцем прессы, дважды жениться, обзавестись внуками… В наши дни он перешагнул рубеж семидесятилетия. В теле инвалида, лишенном движения и речи, живет неукротимое существо, на всю планету излучающее 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.
Книга Китти Фергюсон «Стивен Хокинг: жизнь и наука» – биография великого астрофизика, одобренная им самим, созданная при его помощи. На страницах книги читатель найдет историю жизни Хокинга, а также популярный обзор его научной работы.
Стивен хокинг жизнь и наука
Книга Китти Фергюсон «Стивен Хокинг: жизнь и наука» – биография великого астрофизика, одобренная им самим, созданная при его помощи. На страницах книги читатель найдет историю жизни Хокинга, а также популярный обзор его научной работы.
Жизнь среди мельчайших частиц
Проблема граничных условий
Урок языка
Теории встречаются
Предсказния в подробностях
Беспорядок бесконечно малых
Глава З Никому не уступать!
1942-1959 годы
Эксцентрик из Сент-Олбанса
Отнюдь не серость
Глава 4 Мысль, что я неизлечимо болен и через несколько лет могу умереть, застала меня немного врасплох
Вызов будущему
Глава 5 Главный вопрос: было начало или его не было?
Что нам известно о гравитации и свете
День гибели Земли
Выбор Вселенной
Сказка на ночь
Побег из чёрной дыры?
ЧАСТЬ II 1970-1990
Глава 7 Эти люди, видимо, думают, что мы привыкли к астрономическому уровню жизни
Вера в бога и законы физики
Украшение университета
Место под солнцем
Глава 8 Ученые обычно исходят из предположения, что между прошлым и будущим, причиной и следствием существует одна-единственная цепочка связи. Если информация может быть утрачена, то подобной цепочки нет
Переполох в мансарде
Глава 9 Вероятность существования вселенной, породившей жизнь, подобную нашей, крайне мала
Антропный принцип
Отголоски большого взрыва
Спасительная инфляция
Заставить инфляцию работать
Глава 10 Сколько не путешествовал, за край Земли не свалился
Года на краю
1985-1986 годы
Атака на ларьки в аэропортах
Глава 12 Наука о младенчестве вселенных сама переживает младенчество
Новый взгляд на воздушный шарик вселенной
Жизнь в квантовом решете
Кротовые норы и теории всего
Спасая историю
Конец брака
Лукасовская лекция. Дубль 2
Глава 14 Между фильмами я решаю физические задачи
Вечная инфляция
Звезда сцены и экрана
Защитник и пример для подражания
Фокусы на горизонте событий
Глава 15 У нас есть шанс избежать и Армагеддона, и новых Темных веков
Лекция в чаю
Космическая цензура
Ускорение
Рубеж тысячелетий
Там где встречаются теории. Условия граничных условий и инфляция
Глава 16 По-моему, тут все ясно
Умные эрбраны
Ужин в Гонвил_энд_Кисс
ЧАСТЬ IV 2000-2011
Глава 17 Расширяющийся горизонт возможностей
Шестьдесят!
Разберемся с космическим микроволновым излучением
Дублинская конференция
Глава I8 У дедушки есть колеса
Жирные и тощие годы
Свёртывание как олимпийский вид спорта
Нисходящий анализ
Тайны Вселенной и космические приключения
Невесомость
Физик-путешественник
Глава 19 Я всегда двигался немного не в том направлении
Хокинг против Хикса
Пожиратель времени
Тихое торжество
Космос. Последняя граница
Встретим ли мы там жизнь
Небесный вердикт
Высокие ставки
Излучение Хокинга на Земле и на практике
Второй подход
В разуме своем я свободен
2010-2011 годы
Отказ от бессмертия
Словарь
Вселенная в инвалидном кресле. Памяти Стивена Хокинга
Ч еловек, в течение последних десятилетий воспринимавшийся лицом науки более, чем кто-либо другой, родился ровно в 300-летнюю годовщину смерти отца новоевропейского естествознания Галилея, умер же аккурат через 139 лет (3 0 3 1 3 2 ) со дня рождения Эйнштейна, чье имя упоминалось в книгах Хокинга чаще, и много чаще, чем какое иное. Стоит еще отметить, что в англо-американской нотации четырнадцатое марта записывается как 3.14 — день π (пи). Есть в этой цепи странных совпадений смысл и знак или тут не более чем игры случая, каждый может рассудить по-своему.
За те дни, что уже прошли после ухода Хокинга, многие его коллеги-космологи успели выступить с воспоминаниями и размышлениями, с краткими обзорами его идей. Автор не принадлежит к этой выдающейся группе физиков и не имел чести встречаться с покойным. И все же позволю себе добавить кое-что к уже напечатанному, взглянув на Хокинга с той стороны, с которой о нем не очень-то говорят, — со стороны философии.
The image of Stephen Hawking — who has died aged 76 — in his motorised wheelchair, with head contorted slightly to one side and hands crossed over to work the controls, caught the public imagination, as a true symbol of the triumph of mind over matter.
Образ Стивена Хокинга — только что умершего в возрасте 76 лет — в его моторизованной каталке, со слегка склоненной на сторону головой и руками на управляющем пульте, захватывал воображение публики как символ подлинного триумфа ума над материей.
Так начал свой некролог Хокингу его многолетний соавтор, собеседник и оппонент сэр Роджер Пенроуз. Собственно, тут уже и произнесено самое главное относительно вклада Хокинга в философию: сама его удивительная жизнь, реализованный ею уникальный триумф ума над материей и составляет, прежде всего, этот вклад. Хокинг сказал нечто весьма важное и новое о человеке как таковом: как бы кому ни было худо, образ гиганта духа в каталке может давать немалые силы. С чисто философской точки зрения, поразительное сияние его мощи сквозь его немощь ставит вопрос. Вопрос этот особенно остр для тех, кто, подобно автору этих строк, связывает силу духа с религиозной верой. За свою довольно долгую жизнь Хокинг сделал немало высказываний с использованием слова «Бог», отчасти противоречивых, но позволяющих заключить, что в личного Бога он никогда не верил. Судя по всему, он никогда не верил и в возможность существования души в отрыве от тела, в то или иное посмертное бытие. Следует отметить, однако, что Хокинг вполне допускал Бога как творца вселенной с ее особенными законами:
I’m not religious in the normal sense. I believe the universe is governed by the laws of science. The laws may have been decreed by God, but God does not intervene to break the laws.
(New Scientist, 26 April 2007)
Я не религиозен в обычном смысле. Я верю, что вселенная управляется научными законами. Законы могут быть установленными Богом, но Бог не нарушает законов вмешательством.
Будь даже и несомненен Творец мироздания; но что за поддержка может быть страдающему человеку от такого Бога, что лишь устанавливает законы и общий порядок вселенной? Такой Бог не вмешивается в течение дел, ему нет дела до человека, молить его о чем-либо, обращаться к нему было бы совершенно бессмысленно. Тут, впрочем, стоило бы сделать оговорку. Строго говоря, квантовая механика, с ее принципом неопределенности, открыла возможность вмешательства Бога без нарушения законов, и было бы интересно услышать от Хокинга, почему он даже и такую возможность отрицал. Одно из его высказываний может слегка пролить свет на причину этого отрицания; в посвященной ему программе BBC Master of the Universe (1989), Хокинг поделился образом нашей космической малости:
We are such insignificant creatures on a minor planet of a very average star in the outer suburbs of one of a hundred thousand million galaxies. So it is difficult to believe in a God that would care about us or even notice our existence.(1989)
Мы — лишь незначительные создания, населяющие небольшую планету совершенно рядовой звезды на окраине одной из ста тысяч миллионов галактик. Так что трудно поверить в Бога, который бы заботился о нас или хотя бы отметил наше существование.
Годом ранее, в интервью журналу Der Spiegel, Хокинг обыграл тот же образ человеческой малости несколько иначе:
We are just an advanced breed of monkeys on a minor planet of a very average star. But we can understand the Universe. That makes us something very special.
Мы — лишь продвинутый род мартышек на небольшой планете совершенно рядовой звезды. Но мы можем понимать Вселенную. Это делает нас чем-то очень особенным.
Казалось бы, вот он и резон обратить Богу на нас внимание, несмотря на нашу физическую малость — оказывается, есть и еще кто-то, кто может понимать Вселенную, расти в этом понимании! Как же тот Бог, что установил прекрасные законы, ради их незыблемости ограничивший свое вмешательство, может быть безразличен к их познанию? Откуда у Хокинга, жизнь этому познанию посвятившего, эта каменная уверенность, что даже и прорыв человека к высшим законам Космоса не поколеблет безразличия Автора этого Космоса к прорывающимся? Почему супермен науки даже и не пытается потрогать эту окаменелость — разумна ли она, не следует ли ее сдвинуть с дороги? Где же та повсеместно и гордо провозглашаемая научная заповедь — ничего на веру, сомневайся во всем? Неужто есть и такие вещи, в которых даже и Хокингу сомневаться не под силу? А коли так, то какая власть могла запретить ему задать напрашивающийся его же тезисами важнейший вопрос?
В интервью газете «Гардиан» 2011 года Хокинг очень недвусмысленно и опять без тени сомнения высказал свой взгляд на человека:
I regard the brain as a computer which will stop working when its components fail. There is no heaven or afterlife for broken-down computers; that is a fairy story for people afraid of the dark.
Я рассматриваю мозг как компьютер, который прекращает работать, если его составляющие ломаются. Нет ни небес, ни посмертной жизни для поломанных компьютеров; это волшебная сказка для людей, боящихся темноты.
Мнение, которому не предполагается никакое обоснование, которое высказывается с уверенностью самоочевидности, есть не что иное, как предрассудок. Расхожий предрассудок отождествления ума с мозгом, а мозга с компьютером был принят Хокингом с той же некритичностью, как и вера в безразличие Бога к человеку. Отождествить компьютер с мозгом и умом можно лишь ценой приписывания мышления материальному объекту. Но ведь для такого приписывания нет ни малейшего основания. Материальные объекты расположены в пространстве, обладают массами, энергиями, зарядами и подобными параметрами, учитываемыми физическими теориями. Ментальные же объекты, мысли и идеи, могут быть истинны или ложны, могут выражать ценности и цели, что и при самой большой фантазии нельзя допустить как функции или параметры физических теорий. Даже если и удалось бы рассматривать мозг во всех подробностях, ученый увидел бы в его клетках лишь движение атомов и зарядов, но никак не установление истины, поиск красоты или справедливости.
Верно и обратное: из рассмотрения математических дисциплин, физических теорий, философских учений, порожденных человечеством, ничего не вывести о телесных особенностях человека, от которых эти идеальные сущности почти не зависят. Изучение научных, художественных, политических, философских аспектов текста ничего не скажет об особенности биотоков или массы мозга его автора. Человек есть синтез двух миров, физического и ментального, миров настолько разносущностных, что великой загадкой является их соединение. Компьютер же есть чисто физический объект, ментальности в нем не более, чем в наборе счетных палочек или кассовом аппарате. Допущение в компьютере спонтанной ментальности не более разумно, чем допущение ее в ветре, дожде, горной породе или пламени. Если же пойти по пути безудержной фантазии и допустить невесть откуда свалившуюся ментальность в компьютере, то первым делом она проявила бы себя свободой воли, то есть непослушанием, за что ставший неисправным компьютер и был бы отправлен либо в починку, либо в утиль.
Вряд ли приведенные возражения сциентистскому отождествлению ума с мозгом, а мозга с компьютером были Хокингу неизвестны; факт, однако же, в том, что они не поколебали его предрассудка; скорее всего, они были им попросту проигнорированы, как это обычно и происходит. И то сказать: раз наука ничего не знает о субъекте, а именно она есть наиболее достоверный вид познания, то, стало быть, и нет такой самостоятельной сущности, как субъект; то, что кажется нам субъектом, есть одно из проявлений материи, движений атомов и зарядов, что и должна будет показать наука будущего. Ну, с такой прокрустовой методологией, да еще и с опорой на всемогущую науку будущего, все что угодно можно отобъяснить.
Возвращаясь к вопросу об истоке исключительной силы духа Стивена Хокинга, можно вспомнить и других людей высочайшей духовной стойкости, тоже не веривших в Бога — например, многолетнего колымского зэка писателя Варлама Шаламова. «Единственная группа людей, которая держалась хоть чуть-чуть по-человечески в голоде и надругательствах, — это религиозники — сектанты — почти все и большая часть попов», — писал Шаламов. То, что Варлам Тихонович сам к религиозникам не относился, делает его свидетельство особенно достоверным, исключая подозрения в предвзятости. Это свидетельство, и не только оно одно, приводит к двум важным заключениям: во-первых, об огромной роли веры в тяжелых испытаниях и, во-вторых, о редких личностях исключительной силы духа, в Бога, однако же, не веривших. Можно, конечно, просто сказать, что вера и духовная твердость есть таинственные дары, и тут не поспоришь.
С той же несомненностью можно добавить, что увлеченность великой задачей, уверенность в своих способностях, поддержка семьи, коллег, общества играют огромную роль, верит человек в Бога или нет. Бремя болезни Стивен Хокинг нес не в одиночестве — прежде всего, рядом с ним многие годы была его прекрасная самоотверженная жена, мать их троих детей, Джейн.
Looking back in the late 1980s, Jane Hawking attributed her ability to cope for so many years with their unusual and often difficult life — a life with no hope of a long or happy future — to her faith in God. Without that, she said, “I wouldn’t have been able to live in this situation. I wouldn’t have been able to marry Stephen in the first place, because I wouldn’t have had the optimism to carry me through, and I wouldn’t be able to carry on with it.”
(Kitty Ferguson, Stephen Hawking: An Unfettered Mind, St. Martin’s Press, 2012, 2017)
Вспоминая 1980-е, Джейн Хокинг связывала свою способность столь многие годы справляться с их особенными трудностями жизни — жизни, где не было надежды на счастливое будущее, — с верой в Бога. Без этого, она говорила, «я не смогла бы жить в той ситуации. Я не решилась бы выйти замуж за Стивена, прежде всего, потому что у меня не было бы необходимого оптимизма, и я не была бы способна вынести это»,—
пишет автор замечательных книг по истории физики Китти Фергюсон в биографическом исследовании, переведенном на русский под заглавием Стивен Хокинг: жизнь и наука (2014).
В конечном счете, силу духа дает Бог; дает иногда и тем, кто отвергает Его. Представим себе, что последнего бы не происходило, что вера в Бога была бы абсолютно необходимым условием твердости духа. Такая обязательная связь не могла бы скрыться от внимания людей, и религия потеряла бы в главном, в свободном доверии и жертве, сдвинувшись в сторону магии. Религия всегда была и остается полем борьбы между возвышающим ее доверяющим следованием Всевышнему и магической деградацией. Не встречайся в мире герои-атеисты, у магических мотиваций прибавилось бы веса. Само существование религии требует того, чтобы Бог был сокрыт, Его помощь неочевидна, что без сверхстойких атеистов, как и без благородных, самоотверженных, высокоодаренных чуждых вере людей, хотя бы иногда посещающих этот мир, было бы невозможно.
Эти размышления памяти Стивена Хокинга я завершу его мыслью, соединяющей физику, философию и теологию и представляющейся наиважнейшей в его наследии. Мысль эта, хотя и не нова, и значительна, не слишком известна; скорее всего, он дошел до нее сам. Во всяком случае, с такой отчетливостью, как это сделал Хокинг, она высказывалась очень немногими за века своего бытия:
Einstein once asked the question: “How much choice did God have in constructing the universe?” If the no boundary proposal is correct, he had no freedom at all to choose initial conditions. He would, of course, still have had the freedom to choose the laws that the universe obeyed. This, however, may not really have been all that much of a choice; there may well be only one, or a small number, of complete unified theories, such as the heterotic string theory, that are self-consistent and allow the existence of structures as complicated as human beings who can investigate the laws of the universe and ask about the nature of God. (A Brief History of Time, 1988)
Эйнштейн однажды спросил: «Насколько велик был выбор Бога при конструировании Вселенной?» Если гипотеза безграничности верна, у него не было никакой свободы выбора граничных условий. Разумеется, у него все же была бы свобода выбора законов вселенной. Но и тут, однако, могло не быть особого выбора на самом деле; возможно, есть только одна или очень немного полных единых теорий, вроде теорий гетеротических струн, непротиворечивых и допускающих существование структур настолько сложных, что они, как и люди, способны исследовать законы вселенной и спрашивать о природе Бога.
(Краткая история времени, 1988)
Покойся с миром, великий человек. И спасибо тебе за все.
Стивен Хокинг и его работа — что дал ученый человечеству?
Выступление Хокинга в виде голограммы перед слушателями в Гонконге. Ученый находился в это время с собственном офисе в Кембридже
Как уже сообщалось на Geektimes, cегодня утром в своем доме ушел из жизни один из величайших ученых нового времени, британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Ему было 76 лет. Несмотря на тяжелую болезнь, боковой амиотрофический склероз, Хокинг жил практически полноценной жизнью — выступал на конференциях, появлялся на телевидении, даже озвучивал самого себя в «Симпсонах». Но, конечно, известность он получил не столько за публичную деятельность, сколько за свои научные работы. Научным изысканиям и достижениям Хокинга и посвящена эта статья.
Что это за работы и в каком направлении «копал» ученый? Почему о нем и его книгах, концепциях говорят очень многие? Хокинг — один из основоположников квантовой космологии. Ученый формировал теорию возникновения Вселенной в результате Большого взрыва. В ходе работы он сделал большое количество открытий, включая такую специфическую сферу, как эволюция звезд. Одна из его первых книг, «Краткая история времени», стала научно-популярным бестселлером, его читали даже люди, весьма далекие от науки.
В этом материале биографических данных не очень много, он написан для того, чтобы дать представление о работе Хокинга. Правда, для лучшего понимания того, насколько выдающимся человеком он был, стоит указать несколько фактов из жизни ученого, всего пара абзацев.
Стивен Хокинг родился 8 января 1942 года в Оксфорде. Несмотря на ум, в учебе в школе он не выделялся, как, собственно, и многие ученые до него. Троечником был и Эйнштейн. Кстати, Хокинг получил от школьных товарищей прозвище Эйнштейн. После школы он поступил в вуз, и во время учебы врачи поставили Хокингу диагноз — боковой амиотрофический склероз. К сожалению, это заболевание не лечится, и большинство пациентов с таким диагнозом умирают еще молодыми.
Речь студента становилась все менее внятной, ему стало трудно ходить, мелкая моторика рук стала проблемой. Тем не менее, будущий выдающийся ученый продолжил учебу. В 1962 году он закончил университет, получив степень бакалавра по математике и физике. После того, как врачи диагностировали болезнь, Хокингу давали всего два года — на большее медики не рассчитывали.
Тем не менее, болезнь не слишком быстро прогрессировала, и Хокинг ходил до конца 60-х, после чего ему пришлось начать передвигаться на коляске. В 1985 году ученый перенес воспаление легких, после чего он утратил способность говорить. Именно тогда он стал использовать синтезатор речи. Все это не остановило его от избранного пути — пути к познанию.
В 1965 году молодой специалист начал вести научную деятельность в Кембриджском университете в колледже Гонвилль и Киз. Всего через год он получил степень доктора философии. После этого деятельность ученого стала весьма разнообразной. К примеру, он перешел на работу в Институт теоретической астрономии. Там, на кафедре прикладной математики и теоретической физики, Хокинг стал профессором физики и математики.
Начало его карьеры пришлось как раз на 60-годы, когда был проведен третий из серии классических экспериментов «опыт», который подтвердил справедливость общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Этот опыт показал гравитационное красное смещение — то есть изменение частоты света при прохождении луча рядом с массивным объектом, например, звездой.
Когда теория Эйнштейна была подтверждена, ученые стали исследовать возможные ее проявления и следствия. Например, динамику расширения Вселенной после выхода из состояния равновесия. Также многие специалисты занялись изучением черных дыр. Эта тематика заинтересовала и Хокинга. В диссертации ученый использовал теоремы, которые сформулировал его коллега, британский математик Роджер Пенроуз. Заслуга Стивена Хокинга была в том, что он применил эти теоремы ко всей Вселенной, объясняя, в частности, гравитационные сигнулярности. Они предоставляют собой феномен пространства-времени, попытки применить уравнения общей теории относительности к которому дают некорректные с физической точки зрения решения.
Интересно, что именно Пенроуз смог объяснить процесс возникновения черных дыр, связав его с сингулярностью. Пенроуз утверждал, что обычная звезда превращается в черную дыру благодаря гравитационному коллапсу, который сопровождается рождением особого рода поверхности. Ее можно назвать «ловушечной».
Понятно, что «изучать» черные дыры напрямую нельзя, поэтому приходится предлагать объяснения различным явлениям, следя за тем, чтобы это объяснение согласовывалось с другими феноменами и их проявлениями, а также с общей концепцией пространства-времени. В 1971 году Хокинг предположил, что кроме обычных черных дыр существуют и микроскопические объекты с массой в миллиарды тонн но объемом, не превышающем объем протона.
Развивая эту теорию, в 70-х годах прошлого века Хокинг вместе с учеными Брэндоном Картером и Дэвидом Робинсоном смогли подвести доказательную базу под гипотезу американского физика Джона Уилера. Согласно ему, изолированные черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, могут характеризоваться двумя параметрами. Первый — масса и второй — угловой момент.
В своей работе «Крупномасштабная структура пространства-времени» Хокинг с другим ученым, Джоном Эллисом указывали, что конечным этапом эволюции массивной звезды является черная дыра. То есть коллапс за горизонт событий, в результате чего и образуется черная дыра, внутри которой, в свою очередь, образовывается сингулярность. Ученые утверждали, что в начале эволюции Вселенной тоже была сингулярность, которую можно охарактеризовать как начало всех начал.
Многие коллеги Хокинга в 60-е годы прошлого века старались объяснить образование и существование черных дыр лишь методами квантовой механики и положениями общей теории относительности. Хокинг же одним из первых, если не первым, стал применять термодинамику. Ему удалось получить точное выражение для энтропии черной дыры. В этом случае Стивен Хокинг воспользовался работами израильского физика Якоба Бекенштейна, который вывел зависимость — энтропия черной дыры пропорциональна ее площади.
В 70-х Стивен Хокинг встретился с рядом ученых СССР, включая известного физика Якова Зельдовича. Последний считал, что черные дыры вполне могут излучать фотоны. Все дело в том, что на горизонте событий в черной дыре образуются пары виртуальных частиц. Причем одна из них уходит от дыры, а вторая — падает в нее. Воспользовавшись этой перспективной идеей, Хокинг смог рассчитать тепловой спектр черной дыры. Он получил интересный результат. К примеру, температура черной дыры с массой, равной солнечной, почти нулевая, всего одна миллионная кельвина. Из-за этого черные дыры нельзя обнаружить обычными методами. Зато такие объекты отклоняют световые лучи при прохождении тех рядом, что является косвенным свидетельством существования дыры в пространстве. Современные астрономы определяют местоположение массивных объектов, включая черные дыры, именно благодаря этому явлению.
Спустя некоторое время Хокинг совместно с коллегой, ученым Джеймсом Хартли из США разработал концепцию, согласно которой существуют параллельные миры, для которых есть единая волновая функция. И то, что наблюдаем мы, люди — лишь одна из возможных реальностей. Эта концепция в дальнейшем перекочевала в массу научно-фантастических произведений, основа которых — как раз теория множественности реальностей.
Несмотря на то, что тело становилось все более немощным, мозг ученого работал четко и ясно. Он продолжал вести научную деятельность и активную жизнь. К сожалению, через время ученый смог управлять лишь одной мышцей своего тела — мимической мышцей щеки. Специально для Хокинга инженеры разработали систему управления компьютером на основе датчика движения. То есть движениями мимической мышцы Хокинг управлял системой.
Он продолжал активно работать. Хокинг опубликовал работу, о которой говорилось выше — «Краткую историю времени». Эта работа переведена на большое количество языков. Общий тираж книги составляет более 10 миллионов экземпляров.
Хокинг, кстати, первым заявил, что информация, которая была перенесена в черную дыру попавшими в нее объектами, не сохраняется. Правда, потом ученый изменил свое мнение, пояснив, что информация не теряется, однако трансформируется в форму, недоступную для человека. Материя, которая попадает в дыру, испаряется благодаря излучению Хокинга. А вот информация сохраняется не внутри черной дыры, а на горизонте событий. Хокинг объяснил это явление при помощи техники функционального интеграла, который взят по пространству с тривиальной топологией.
«Черные дыры на самом деле не такие уж черные, как их рисуют. Это не вечные тюрьмы, которыми их представляют. Что-то может выйти из них и, возможно, в другую вселенную. Так что, если вы чувствуете, что попали в черную дыру, не сдавайтесь. Выход есть!», — говорил Хокинг на одной из своих лекций.
Что касается других вселенных, то Стивен Хокинг и ряд его коллег считали и считают, что черные дыры могут быть туннелями в «сосдение» вселенные. Правда, не все черные дыры, а только те из них, которые достаточно велики и вращаются. Правда, пройдя по такому туннелю, в нашу вселенную вернуться нельзя. Интересно, что и эта концепция стала основой для ряда научно-фантастических произведений.
К слову, несмотря на то, что работы космологов довольно сложны для понимания (и это мягко сказано), реальное устройство мира еще сложнее, ведь физики и математики пытаются объяснить лишь часть феноменов, которые мы наблюдаем или считаем, что наблюдаем. Процесс познания — бесконечен, как и сама Вселенная. Нельзя надеяться на то, что устройство Вселенной станет ясным нашим потомкам через сто или даже тысячу лет. Но какие-то моменты проясняются, а туман непознанного постепенно рассеивается, хотя бы и понемногу, открывая четкие грани Знания. И в этом — несомненная заслуга Стивена Хокинга. После его смерти дети ученого заявили, что он оставил наследие нескольким поколениям сразу. В этом не приходится сомневаться.