«Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд»

Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд (fb2) - Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд [litres] (пер. Анастасия Михайловна Бродоцкая) 2087K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Майкл Уайт - Джон Гриббин

Майкл Уайт Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд

Michael White, John Gribbin

STEPHEN HAWKING. A LIFE IN SCIENCE

© Michael White, John Gribbin, 2002

© ООО «Издательство АСТ», 2018 (перевод на русский язык)

Предисловие

В начале 1991 года Стивен Хокинг попал в Кембридже в незначительную аварию, но не прошло и половины суток, как все американские телеканалы уже названивали его издателю в «Bantam» и требовали полной информации. И неважно, что ученый отделался легкими ушибами и через несколько дней вернулся к работе. Все, что касается Стивена Хокинга, сразу попадает в новостные сводки. Такого внимания не удостаивался ни один ученый в мире. В глазах общественности ученые словно бы и не совсем люди, чуждые перипетиям обычной жизни, но ни один из живущих ныне ученых не может сравниться со Стивеном Хокингом в известности.

Но ведь Стивен Хокинг – не просто ученый. Его книга «Краткая история времени» разошлась по всему миру миллионными тиражами, и в статистике продаж его имя обычно упоминается в одном ряду со Стивеном Кингом и Джеффри Арчером. И вот что удивительно: книга Хокинга посвящена предмету, который настолько далек от привычного легкого чтения на ночь, что перспектива вдумываться в подобный текст теоретически должна заставить среднего читателя корчиться от комплекса неполноценности. Однако, как известно всей планете, книга профессора Хокинга – настоящий хит, сделавший его знаменитостью мирового масштаба. Хокингу удивительным образом удалось обойти преграды предрассудков и донести свои теории, понятные лишь посвященным, до рядового читателя.

Однако история Стивена Хокинга началась не с «Краткой истории времени» и ею не заканчивается. В первую очередь он выдающийся ученый. И в самом деле, он занял прочное место на переднем крае теоретической физики задолго до того, как стал кумиром миллионов. Его научная карьера началась более тридцати лет назад, когда он занялся космологическими исследованиями в Кембриджском университете.

За эти тридцать лет Хокинг, пожалуй, больше любого другого ученого поспособствовал тому, чтобы раздвинуть границы нашего понимания Вселенной. Его теоретические работы о черных дырах и открытия в области происхождения и природы Вселенной фундаментальны, а зачастую и революционны.

Научная карьера Хокинга шла в гору, однако жил он замкнуто – такой же далекий от широкой публики, как и его сугубо научные труды. Когда Хокингу был двадцать один, ему поставили страшный диагноз – болезнь моторных нейронов, она же боковой амиотрофический склероз, – и ученый почти всю жизнь провел в инвалидном кресле. Однако он раз и навсегда запретил болезни мешать его научным изысканиям. Хокинг стяжал всемирную славу популяризатора науки сначала благодаря своему бестселлеру, а затем – сериалу ВВС «Вселенная Стивена Хокинга», и все это время был известен как выдающийся физик. Он старается не распространяться ни о своей инвалидности, ни – в особенности – о личной жизни. Пусть его считают в первую очередь ученым, во вторую – писателем, автором научно-популярных книг, и уже затем – во всех отношениях обычным человеком с теми же желаниями, порывами, мечтами и устремлениями, что и у каждого из нас. В этой книге мы постарались уважать его пожелания и написать портрет человека, наделенного многочисленными талантами, но в остальном совершенно такого же, как все.

Когда мы описывали и научную деятельность профессора Хокинга, и его обыденную жизнь, скрытую от посторонних глаз, мы намеревались показать читателю и то, и другое с разных точек зрения. Повествование не обошлось без повторов, однако мы надеемся, что это поможет понять, как вписывается наука в контекст человеческой личности, – а точнее, показать, насколько неразделимы наука и жизнь в биографии Стивена Хокинга.

Майкл Уайт, ПертДжон Гриббин, ЛьюисСентябрь 2002 года

Глава 1 День смерти Галилея

В дорогом ресторане неподалеку от центра Кембриджа за столом, накрытым льняной скатертью, роскошно сервированным и уставленным всевозможными блюдами, сидят двенадцать молодых людей и девушек. Сбоку от них – человек в инвалидном кресле. Он старше остальных. Невероятно хрупкий на вид, такой изможденный, что, кажется, вот-вот исчезнет, он неподвижно и чуть ли не безжизненно обмяк в кресле с черной обивкой. Худые бледные руки с тонкими пальцами вяло лежат на коленях. В худую шею под самым расстегнутым воротником рубашки вживлено пластмассовое устройство примерно двух дюймов в поперечнике – без него он не может дышать.

Но несмотря на немощь, лицо у него живое, мальчишеское, на лоб падает аккуратная каштановая челка, и только морщинки под глазами выдают, что перед нами ровесник Дональда Трампа и Кита Ричардса. Голова у него поникла, но ясные голубые глаза за стеклами очков в стальной оправе разглядывают собравшихся с живым интересом. Рядом сиделка – она сидит бочком и кормит его с ложечки. И иногда вытирает ему губы салфеткой.

Атмосфера в ресторане оживленная. Молодые люди вокруг шутят, смеются, иногда обращаются к сидящему в кресле и даже подтрунивают над ним. Вскоре веселую болтовню прерывает сиплый металлический голос, живо напоминающий персонажей «Звездных войн»: человек в кресле отпускает замечание, вызывающее взрыв хохота. Глаза человека в кресле загораются, все его лицо озаряется знаменитой улыбкой – «самой замечательной улыбкой в мире». И вдруг становится понятно, что этот человек полон жизни.

Обедающие приступают к горячему, и тут у входа в ресторан поднимается какая-то суета. Миг – и метрдотель подводит к столу улыбающуюся рыжеволосую красавицу в шубке из искусственного меха. Все за столом не сводят с нее глаз, умолкли и ждут, что будет, а она с улыбкой здоровается. Эта женщина выглядит гораздо моложе своих лет и к тому же роскошно одета, что особенно заметно на фоне собравшихся: никто здесь не придает особого значения внешнему виду, кроме человека постарше, сидящего в кресле – на нем аккуратный строгий пиджак и крахмальная рубашка, – и его безупречно элегантной сиделки.

– Извините за опоздание, – говорит красавица. – На мою машину в Лондоне надели башмак за неправильную парковку. Наверное, звезды так встали! – со смехом добавляет она, и все улыбаются, а человек в кресле весь сияет. Красавица обходит стол, останавливается в двух шагах перед креслом, за которым стоит сиделка, и говорит, чуть пригнувшись:

– Профессор Хокинг, я счастлива с вами познакомиться. Я Ширли Маклейн.

Он смотрит на нее снизу вверх и улыбается, а металлический голос произносит: «Здравствуйте».

Весь вечер Ширли Маклейн сидит рядом с человеком в кресле и бомбардирует его вопросами на важные для нее темы. Она очень интересуется метафизикой и сверхъестественным. Ширли объехала весь мир, говорила со множеством духовных наставников и просветленных и сформулировала собственную теорию смысла жизни. Она убеждена, что все взаимосвязано и что мы пришли в мир не просто так, верит в Бога и в сотворение Вселенной. Но это лишь вера. А человек в кресле рядом с ней, – вероятно, величайший физик современности, и его научные теории описывают происхождение Вселенной, вопросы ее существования и дальнейшую судьбу всего тварного мира, в том числе нашу, вашу и мисс Ширли Маклейн. Он очень знаменит, его имя известно миллионам жителей планеты. Ширли спрашивает профессора, верит ли он, что существует Бог, создавший Вселенную и руководящий своим творением. Профессор коротко улыбается, механический голос отвечает:

– Нет.

Это отнюдь не грубость и не высокомерие – профессору свойственна лаконичность. Ведь каждое слово ему приходится набирать на компьютере, подсоединенном к креслу, медленно и старательно, легчайшими движениями двух пальцев одной руки – это практически последние остатки телесной свободы в его распоряжении. Гостья серьезно кивает. Она не это хотела от него услышать и не согласна с ним, но может лишь слушать и принимать во внимание его слова, поскольку, помимо всего прочего, его мнение следует уважать.

Потом, отобедав, компания покидает ресторан и возвращается в университет, на кафедру прикладной математики и теоретической физики, и там две знаменитости остаются наедине в кабинете профессора Хокинга – в неизменном присутствии сиделки. И голливудская актриса осыпает кембриджского профессора вопросами еще два часа, пока в общей гостиной не подадут чай.

До встречи с Хокингом в декабре 1988 года Ширли Маклейн говорила с огромным множеством разных людей – и великих, и безвестных. Она несколько раз номинировалась на премию «Оскар» и получила ее за роль в фильме «Язык нежности», так что в то время, пожалуй, была даже более знаменита, чем ее кембриджский собеседник. Однако нет никаких сомнений, что встреча со Стивеном Хокингом стала для нее одним из самых ярких событий всей жизни. Этот человек, весом не больше девяноста фунтов, полностью парализованный, лишенный речи, не способный даже поднять голову, если она случайно свесится на грудь, провозглашен «наследником Эйнштейна», «величайшим гением конца ХХ века», «острейшим умом современности», а один журналист даже окрестил его «властителем Вселенной». Хокингу принадлежат фундаментальные открытия в космологии, он больше всех других ученых способствовал расширению наших представлений о мироздании. Вдобавок он лауреат десятков научных премий. Королева Елизавета II наградила его орденом Британской империи (степень командора), а затем и орденом Кавалеров Почета. Он автор научно-популярной книги «Краткая история времени», входившей в список бестселлеров на протяжении пяти лет, с 1988 про 1993 год; ее суммарные тиражи по всему миру превысили десять миллионов экземпляров.

Как ему это удалось? Как человек, страдающий прогрессирующей тяжелой болезнью, превозмог немощь и преодолел все препятствия на своем пути, полном побед? Как он сумел достичь того, о чем подавляющее большинство крепких здоровых людей не смеют даже мечтать?

* * *

На поверхностный взгляд стороннего наблюдателя, оказавшегося в Оксфорде в январе 1942 года, Вторая мировая война за два с половиной года не особенно повлияла на местную жизнь. Лишь присмотревшись, можно было заметить расставленные по городу пулеметные установки, свежую камуфляжную краску – тускло-серый и хаки, – высокие башни автомобильных заводов в Коули, к востоку от дремлющих шпилей, военные грузовики и армейские транспортеры, которые нет-нет да и гремели по мосту Магдалины и по Хай-стрит, мимо тронутых изморозью каменных горгулий.

Между тем война была в самом разгаре. Месяц назад, 7 декабря, Япония напала на Перл-Харбор, и в войну вступили США. На востоке советская армия громила гитлеровские войска в Крыму, что стало первым шагом к полному поражению Германии и Японии.

В Британии все приемники были настроены на волну, где Дж.-Б. Пристли вел еженедельную программу «Постскриптум к новостям», доктор Джоуд и Джулиан Хаксли обсуждали наивные вопросы слушателей на научные темы в «Мозговом тресте», а Вера Линн, «любовь каждого солдата», клялась войскам и дома, и за границей: «Мы встретимся снова!» Уинстон Черчилль только что вернулся из рождественской поездки в Америку, где выступил с обращением к обеим палатам Конгресса, воодушевив слушателей цитатами из Линкольна и Вашингтона, и показал знак «V» – «победа». Телевизор пока что оставался диковинкой, не выходивший за пределы лабораторий.

Пожалуй, то, что восьмого января 1942 года одновременно исполнилось триста лет со дня смерти одного из величайших умов в истории, итальянского ученого Галилео Галилея, и пришел в мир, охваченный кровопролитной войной, Стивен Уильям Хокинг, что-то да значит. Однако, как подчеркивает сам Хокинг, в тот же день родилось еще примерно две тысячи младенцев, так что, возможно, это просто любопытное совпадение.

Изабель, мать Стивена, приехала в Оксфорд уже на последних сроках беременности. Они с мужем Фрэнком жили в Хайгейте, северном пригороде Лондона, но решили, что рожать лучше в Оксфорде. Причина была проста. Хайгейт, как и весь остальной Лондон и почти весь юг Англии, каждую ночь подвергался налетам «люфтваффе». Однако воюющие страны, проявив поразительное взаимопонимание, заключили договоренность, что если Германия воздержится от бомбардировок Оксфорда и Кембриджа, Королевские ВВС сохранят мирное небо над Гейдельбергом и Геттингеном. Говорили даже, что Гитлер намерен сделать Оксфорд столицей мирового правительства, когда захватит всю планету, и поэтому хотел сохранить оксфордскую архитектуру во всем великолепии.

И Фрэнк, и Изабель Хокинг уже бывали в Оксфорде: они здесь учились. И он, и она родились в семьях среднего класса. Дедушка Фрэнка Хокинга был вполне преуспевающим йоркширским фермером, но во время кризиса сельского хозяйства сразу после Первой мировой быстро обнищал. Изабель была второй по старшинству из семерых детей в семье врача из Глазго. Ни та, ни другая семья не смогли бы позволить себе платить за университет без серьезных жертв, к тому же в эпоху, когда женщины получали высшее образование гораздо реже, чем мы привыкли, со стороны родителей Изабель было недюжинным либерализмом в принципе рассматривать вариант, что их дочь пойдет в университет. В Оксфорде пути молодых людей не пересекались, поскольку Фрэнк Хокинг поступил туда на несколько лет раньше своей будущей жены. Он изучал медицину и специализировался по тропическим болезням. Первый год войны застал его в Восточной Африке, где он изучал местные недуги. Услышав о войне, он решил вернуться в Европу – по суше через Африку, а затем морем в Англию, – и пойти добровольцем на фронт. Однако дома ему сообщили, что как профессиональный медик-исследователь он принесет родине гораздо больше пользы.

А Изабель после Оксфорда сменила несколько должностей, одинаково ей ненавистных, в том числе некоторое время проработав налоговым инспектором. Всего через несколько месяцев она уволилась и решила занять место, которое до нелепого не соответствовало ее квалификации: секретарша в научно-исследовательском медицинском институте. Именно там веселая и приветливая Изабель, слегка посмеиваясь над своей нынешней работой и надеясь в будущем заняться чем-то более осмысленным, познакомилась с высоким застенчивым молодым ученым, только-только вернувшимся из увлекательного путешествия по экзотическим странам.

Когда Стивену было всего две недели, Изабель Хокинг увезла его обратно в Лондон, под обстрелы. Два года спустя мать с сыном едва не погибли, когда в соседний дом попала «фау-два». К счастью, Хокинги куда-то отлучились, но само здание сильно пострадало.

После войны Фрэнк Хокинг был назначен главой отделения паразитологии Национального института медицинских исследований. Его семья жила в том же самом хайгейтском доме до 1950 года, а потом переехала на двадцать миль к северу, в Хартфордшир, в город Сент-Олбанс, и поселилась в большом нелепом доме по адресу Хиллсайд-роуд, 14.

Сент-Олбанс – небольшой городок, выстроенный вокруг собора. Основан он был в 303 году, когда Св. Альбан принял мученическую смерть, и на этом месте возвели церковь. Однако римляне задолго до того оценили стратегическое положение региона. Они выстроили здесь город Веруламий, так что первая христианская церковь, вероятно, стояла на римских развалинах, оставшихся после краха империи, когда солдаты вернулись домой. В 1950-е годы ХХ века Сент-Олбанс был типичным процветающим английским городком среднего класса. По словам одного из школьных приятелей Хокинга, «жутко помпезное было местечко, все так стремились продвинуться вверх по социальной лестнице, что даже душно становилось».

Когда семья Хокингов переехала туда, Стивену было восемь. Фрэнк очень хотел отправить сына в частную школу. Он всегда считал, что хорошая частная школа – залог профессионального успеха. Подтверждений этому было предостаточно: в 1950-е подавляющее большинство членов парламента были выпускники привилегированных учебных заведений, в престижных частных школах учились и почти все руководители различных учреждений вроде радиостанции ВВС, вооруженных сил и университетов по всей стране. Сам доктор Хокинг тоже был из небольшой частной школы, однако считал, что такое полуэлитарное образование принижает его в глазах власть имущих. Он был убежден, что не сумел достичь большего в профессии именно потому, что окончил не самую престижную школу и происходил из небогатой семьи, а другие, не такие способные, зато из аристократических кругов, обошли его в продвижении по служебной лестнице. Фрэнк не хотел той же участи для своего первенца. Он решил, что Стивен будет учиться в Вестминстере, одной из лучших школ в стране.

В десять лет мальчика записали на экзамен на стипендию, чтобы попасть в Вестминстерскую школу. Хокинг-старший был прекрасным медиком-исследователем, но его заработка, конечно, не хватило бы, чтобы платить за обучение в Вестминстере: подобными привилегиями пользовались дети адмиралов, политиков и крупнейших промышленников. А Стивен мог поступить в школу, лишь продемонстрировав свои способности; тогда плата за обучение хотя бы отчасти покрывалась бы стипендией. Настал день экзамена – и Стивен заболел. Он не писал вступительную работу и поэтому так и не получил место в одной из лучших школ Англии.

Огорченный доктор Хокинг отдал сына в местную частную школу – школу Св. Альбана, известную и безупречную с академической точки зрения монастырскую школу, имевшую давние тесные связи с собором: по некоторым источникам, она была основана в 948 году. Школа находилась в самом центре города, у собора, и в 1952 году, когда Стивен пошел туда учиться, в ней было 600 учеников. В каждой параллели были классы А, В и С – в зависимости от успеваемости. Каждый ученик – в школу принимали только мальчиков – пять лет проводил в средней школе, с первого по пятый класс, а затем сдавал экзамены первого уровня сложности по самым разным предметам; самые способные мальчики сдавали восемь-девять экзаменов. Успешно сдавшие экзамены первого уровня сдавали затем экзамены второго уровня сложности, что позволяло через два года поступить в университет.

В 1952 году конкурс в школу Св. Альбана составлял три человека на место, и каждый абитуриент должен был написать вступительную работу, как в Вестминстер. Стивен был прекрасно подготовлен, сдал экзамен без труда и 23 сентября был зачислен в школу в числе 90 мальчиков. Плата за обучение составляла 51 гинею (53,55 фунта) за семестр.

В то время Стивен был типичный знайка-отличник в серой форме и фуражке, точь-в-точь Билли Бантер из книг Фрэнка Ричардса или Том Браун из «Школьных дней Тома Брауна» Томаса Хьюза. Неуклюжий и чудаковатый, маленький и тощий. Школьная форма сидела на нем мешком, и, по воспоминаниям друзей, он так тараторил, что его было трудно понять, и к тому же слегка шепелявил – это он унаследовал от отца. Друзья даже говорили, что он говорит «на хокингском». Все это не имело отношения к первым симптомам болезни, просто таким уж он был, этот мальчик – мишень для шуток, насмешек, а иногда и жестокой травли, предмет тайного восхищения для некоторых одноклассников и пустое место для всех прочих. Видимо, в школе его таланты признавали не все: когда ему было двенадцать, один из приятелей поспорил на кулек конфет, что из Стивена толку не будет. Как скромно замечает сейчас сам Хокинг: «Даже и не знаю, кто в результате выиграл в этом споре».[1] Впрочем, к третьему классу учителя стали считать Стивена способным учеником, однако в рейтинге учеников сильного класса он оказался чуть выше середины. Он входил в небольшую компанию приятелей, отличавшихся одинаковым интересом к учению и целям в жизни. В их числе был высокий красавец Бэзил Кинг, видимо, самый умный и яркий в компании – он уже в десять лет читал Мопассана и еще дошкольником обожал оперу. Был там и Джон Маккленахан, низенький, черноволосый и круглолицый, – вероятно, лучший друг Стивена в ту пору. Кроме них в компанию входил блондин Билл Клегхорн, а еще пылкий и артистичный Роджер Фернейхау и Майкл Черч, новенький, пришедший в школу в третьем классе. Вместе они составляли компанию лучших из лучших учеников 3А класса. И правда, это были самые талантливые дети в параллели. Все они слушали по радио Третью программу ВВС (теперь это «Радио-3»), где передавали исключительно классическую музыку. Вместо того чтобы украдкой слушать первые образчики рок-н-ролла или американский кул-джаз, дети в последний раз листали конспекты по физике перед завтрашней контрольной или рисовали контурные карты по географии под звуки Моцарта, Малера и Бетховена, лившиеся из радиоприемников. Они читали Кингсли Эмиса, Олдоса Хаксли, Джона Уиндема, Клайва Льюиса, Уильяма Голдинга – «умные книжки». Поп-музыка была по ту сторону «великого разлома» в обществе: считалось, что слушать ее недостойно и даже вульгарно. Вся компания ходила на концерты в Альберт-холл. Некоторые мальчики и сами музицировали, но Стивен от природы был не слишком ловким и так и не освоил никакой музыкальный инструмент. Он очень интересовался музыкой, но не сумел преодолеть даже азы исполнительства, о чем сожалел всю жизнь. А общим героем мальчиков был Бертран Рассел – одновременно и гениальный мыслитель, и борец за права человека.

Школа Св. Альбана по праву гордилась очень высокими интеллектуальными стандартами, и Хокинги поняли и оценили это, как только Стивен приступил к учению. Вскоре всякие сожаления о том, что он не смог попасть в Вестминстер, были забыты. Школа Св. Альбана создавала идеальную среду для развития природного таланта.

Особенно живо мальчики вспоминали учителя по фамилии Финли, вчерашнего студента, который записывал радиопередачи на магнитофон – тогда это была техническая новинка, так что он намного опережал свое время, – и обсуждал их на своих уроках в 3А классе. Темы для дискуссий были самые разные: от ядерного разоружения до контроля над рождаемостью – и все, что в промежутке. Этот учитель оказал колоссальное воздействие на интеллектуальное развитие своих подопечных тринадцатилеток. Они выросли и стали журналистами и писателями, врачами и учеными, но до сих пор с теплотой вспоминают его уроки.

Домашними заданиями мальчиков нагружали основательно: по три часа каждый вечер и гораздо больше по выходным, причем по субботам утром в школе были уроки, а вечером – обязательные спортивные игры. Несмотря на такую нагрузку, мальчики все же выкраивали время, чтобы повидаться вне школы. Образ жизни у них был, можно сказать, монашеский. У английских мальчиков, учившихся в частных школах в 1950-е, из-за напряженного учебного плана не оставалось времени на девочек, поэтому дружеские вечеринки до пятнадцати-шестнадцати лет были сугубо однополыми. Только тогда при желании (и с дозволения родителей) они начинали устраивать дома вечеринки с хересом и тренировать танцевальные па, разученные после субботних школьных игр в танцевальной студии в городском культурном центре Сент-Олбанса.

А пока мальчики еще не доросли до подобных радостей, они часто ездили на долгие велосипедные прогулки по полям и лесам Хартфордшира в окрестностях Сент-Олбанса и иногда добирались даже в Уипшейд, миль за пятнадцать от дома. Еще они обожали придумывать настольные игры и играть в них. Тут заводилами были Стивен и Роджер Фернейхау. У Хокинга уже тогда проклюнулись задатки ученого и логика, поэтому именно он составлял общие правила игры, а Фернейхау придумывал доску, фишки и карточки. На выходных или в каникулы компания собиралась у кого-нибудь дома и устраивалась на полу в спальне или на ковре в гостиной с очередной игрой и стаканами апельсинового сквоша.

Первой была «Война», основанная на Второй мировой войне. Затем – «Феодал», построенная на социальных, военных и политических коллизиях средневековой Англии, с тщательно, во всех тонкостях, продуманной инфраструктурой. Однако вскоре все поняли, что у этих игр есть один большой недостаток: Стивен придумывал такие головоломно-хитроумные правила, что иногда на то, чтобы сделать один-единственный ход и рассчитать его последствия, уходил целый день. Игры зачастую проходили в доме 14 по Хиллсайд-роуд, и тогда мальчики взбирались по лестнице наверх, в тесную комнатку Стивена под самой крышей.

Дом Хокингов был настоящей лавкой древностей, битком набитой книгами, картинами, старой мебелью и всевозможными диковинами со всех концов света. Изабель и Фрэнк поддерживали в доме относительную чистоту, но в остальном не слишком заботились о хозяйстве. Мебелью и коврами пользовались, пока они не рассыпались в пыль, если обои где-то отклеивались от старости, никому в голову не приходило их заменить, штукатурка в коридоре и за дверями местами отвалилась, и в стенах зияли дыры. А комната Стивена была еще удивительнее: одновременно логово колдуна, лаборатория чокнутого профессора и захламленная комната подростка. Среди всевозможного мусора и бумажек как попало валялись тетрадки с недоделанными уроками, учебники и фрагменты моделей самолетов, повсюду стояли какие-то загадочные устройства и кружки с недопитым чаем. На секретере Стивен держал электрические приборы, о назначении которых можно было только догадываться, а рядом – стойку с пробирками, содержимое которых давно испарилось или выцвело, обрезки проводов, бумага, клей и металлические детальки: у Стивена было много неоконченных позабытых проектов.

Семья Хокингов была эксцентричной. Казалось бы, обычное семейство книгочеев, но со своей изюминкой – а еще с общественно-культурными представлениями, значительно опережавшими свое время. Один соученик Хокинга назвал его семейство «синими чулками». Хокингов было много: на одном групповом фотоснимке в семейном альбоме их 88 человек. У родителей Стивена были свои причуды. Многие годы их семейным автомобилем было лондонское такси, которое Фрэнк и Изабель купили за 50 фунтов, а потом его сменил новенький зеленый «форд-консул», типичный семейный автомобиль конца 1950-х. Для этой покупки была веская причина: Хокинги – все, кроме Стивена, которому нельзя было прерывать обучение, – решили на год отправиться в экспедицию по центральной Индии. Для 1950-х годов это было неслыханно смелое начинание, и старому лондонскому такси такое путешествие было бы точно не по силам. А зеленый «форд-консул» проехал через всю Индию и обратно. Правда, по возвращении он был, конечно, не в таком уж прекрасном состоянии.

Поездки Хокингов за пределы Сент-Олбанса далеко не всегда оказывались столь же авантюрными. Как и многие другие семьи, они приобрели домик на колесах для отдыха на южном побережье Англии – в Суссексе, близ Истбурна. Однако, в отличие от других семей, их фургончик был похож на пеструю цыганскую кибитку, а не на чудо современной техники. Обычно летом семья две-три недели гуляла по скалам и купалась в заливе. Часто они брали с собой лучшего друга Стивена Джона Маккленахана, и мальчишки вместе пускали воздушных змеев, ели мороженое и придумывали новые дразнилки для двух младших сестренок Стивена Мэри и Филиппы – и не обращали особого внимания на приемного брата Эдварда, который тогда едва научился ходить.

* * *

Фрэнк Хокинг оказал на Стивена в детстве и отрочестве очень большое влияние – в основном потому, что его почти не было дома. Для мальчика отец был фигурой далекой и загадочной: несколько месяцев в году Фрэнк проводил в Африке, где продолжал медицинские исследования, и даже не всегда присоединялся к родным в поездках на залив Рингстед, оставив детей на Изабель. Это было настолько привычным, что Мэри, старшая из сестер Стивена, лишь в юности поняла, что их семья ведет несколько необычную жизнь: она-то считала, что все папы – будто птицы, каждый год улетающие в теплые края. И дома, и за границей, до самой смерти Фрэнк Хокинг вел скрупулезные записи в дневниках и оставил их целую коллекцию. Кроме того он писал беллетристику – его перу принадлежит несколько неопубликованных романов, причем один из его литературных опытов написан от лица женщины. Изабель относилась к творчеству мужа с большим уважением, но считала, что коммерческого успеха ему ждать не приходится.

Несомненно, именно Изабель сформировала политические взгляды своего старшего сына. Как и многие английские интеллектуалы той эпохи, она придерживалась левых идей, что в ее случае привело к активному участию в работе Ассоциации либералов Сент-Олбанса в 1950-е годы. В то время либеральная партия была в парламенте меньшинством с минимальным представительством, однако среди широких масс сохраняла популярность и давала возможность для оживленных политических дискуссий, благодаря чему в 1950-е и 1960-е зачастую задавала тон по многим вопросам, в том числе по проблемам ядерного разоружения и противодействия апартеиду. Стивен никогда не придерживался радикальных политических взглядов, однако на всю жизнь сохранил интерес к политике и симпатию к левому движению.

Вскоре настольные игры наскучили Стивену с друзьями, и они переключились на другие увлечения – строили модели самолетов из бумаги и пробковой древесины и паяли всевозможную электронику. Модели нипочем не желали нормально летать, к тому же как теоретик Стивен уже тогда зарекомендовал себя гораздо лучше, чем как практик: руки у него были не слишком умелые, и модели самолетов получались неуклюжими и с аэродинамической точки зрения были далеки от совершенства. Подобные разочарования ждали его и с электроникой: один раз Стивен получил удар током в пятьсот вольт, когда пытался сделать усилитель из старого телевизора.

В третьем-четвертом классе пеструю компанию потянуло к мистике и вере. В конце 1954 года один мальчик с периферии компании – Грэхем Дау – всерьез ударился в религию. В тот год по Британии проехал с гастролями евангелист Билли Грэхем, и юный Дау подпал под его влияние. Он обратил Роджера Фернейхау – и их энтузиазм оказался заразительным. Как к этому повальному увлечению относился Хокинг, остается неясным. Скорее всего, от этих игрищ он держался в стороне и только посмеивался, глядя на приятелей, – по крайней мере, так считают все его соученики. Они рассказывают, что Стивен превыше всего ставил интеллект, поэтому восторги друзей скорее вызывали у него научный интерес, чем склоняли согласиться с ними и тем более уверовать самому.

Майкл Черч вспоминает, что при любых попытках обсудить со Стивеном что-нибудь хотя бы отдаленно мистическое или метафизическое у него возникало ощущение, что перед ним образчик чистого интеллекта, лишенный всяких эмоций:

Я не был склонен к науке и вообще не воспринимал Стивена всерьез, пока однажды, когда мы с ним возились с чем-то в его захламленном логове изобретателя и специалиста по розыгрышам, у нас не зашел разговор о смысле жизни – этот вопрос очень занимал меня в то время, – и вдруг меня поразила ужасная мысль: ведь Стивен провоцирует меня, чтобы я выставил себя дураком, а сам наблюдает за мной словно бы с заоблачных высот. Момент был крайне неприятный.[2]

Интерес к христианству сохранялся почти год. Друзья встречались у кого-нибудь дома, как раньше, когда играли в настольные игры, и все так же пили апельсиновый сквош, но теперь они вели напряженные диспуты о вере, Боге и собственных чувствах. Это была пора внутреннего роста, отчаянные попытки осмыслить мирскую суету. Благодаря этим встречам мальчики еще теснее сблизились. Один из них признавался, что во всем этом, несомненно, был оттенок подростковой гомосексуальности.

Для Стивена это было трудное время. Он хотел бы быть соучастником, не терять связи с друзьями, однако рационалистическое начало уже тогда не позволяло эмоциям взять верх над интеллектом. Все же ему удалось сберечь дружбу, но оставаться в стороне – и попутно приобрести навыки общения, которые очень пригодились ему в будущем. Парадокс в том, что в конце года, когда поветрие было в самом разгаре, именно Стивен выиграл школьную олимпиаду по богословию.

На смену христианству пришел оккультизм. Друзья увлеклись экстрасенсорикой, в то время завладевшей воображением публики. И вместе, и поодиночке, запершись в своих комнатах, они принялись за эксперименты – пытались силой мысли повлиять на игральные кости. Стивена это заинтересовало куда больше, чем религия: ведь результаты эксперимента можно было измерить, а значит, подтвердить или опровергнуть теорию. Тут речь шла уже не о вере и надежде.

Увлечение продлилось недолго. Стивен с друзьями попали на лекцию ученого, который в конце 1950-х участвовал в серии экспериментов по изучению экстрасенсорики в Университете Дьюка в Северной Каролине. Лектор показал, что во всех случаях, когда были получены обнадеживающие результаты, оказывалось, что эксперимент методологически небезупречен, а когда эксперименты проводились по всем правилам, никаких результатов они не давали.

Интерес у Стивена сменился презрением. Он пришел к выводу, что в экстрасенсорику и тому подобное способны верить лишь те, у кого аналитические способности на уровне подростков.[3]

Между тем в школе все было по-прежнему. Стивен был очень слаб во всех видах спорта, кроме, пожалуй, бега по пересеченной местности: тут его хрупкое телосложение оказалось очень кстати. Регби и крикет он хоть и с трудом, но терпел, однако особое отвращение вызывала у него военная подготовка – программа так называемого Объединенного кадетского корпуса. Школа Св. Альбана, как и большинство британских частных школ для мальчиков, участвовала в этой программе в рамках подготовки учеников к службе в армии. Каждую пятницу вся школа за исключением шести человек облачалась в военную форму. Шестеро освобожденных были те, чьи родители были противниками военной службы по идейным соображениям. Несмотря на политические пристрастия Изабель Хокинг, родители Стивена не были идейными пацифистами, поэтому он участвовал во всех военно-спортивных играх, сборах и парадах наравне со всеми. Те, кого не слишком увлекала военная романтика, сохранили довольно мрачные воспоминания о занятиях Объединенного кадетского корпуса: каждую пятницу, даже зимой, под январским мокрым снегом, от которого коченели щеки и пальцы, приходилось выполнять приказы молодцеватых старшеклассников-офицеров.

Стивен имел звание младшего капрала Королевского корпуса связи – именно туда по традиции попадали молодые люди научного склада. По отзывам всех его знакомых, военная подготовка была ему как кость в горле, но он все терпел. Альтернатива в некотором смысле была еще хуже. Те, кто не желал защищать отчизну и королеву, подвергались массированной агитации. Сначала идейного пацифиста отправляли к полковнику Прайку, командующему Объединенным кадетским корпусом. Если тому не удавалось уговорить отщепенца, следующей линией атаки становился субдекан каноник Фивер, человек очень грозный, который читал мальчику лекцию о том, что служить Богу и королеве и сыграть положенную роль в общем порядке вещей – его нравственный долг. Если непокорный и это выносил, последним испытанием становилась встреча с директором школы Уильямом Томасом Маршем.

Марш был одним из самых строгих директоров за всю историю Сент-Олбанса, однако в своей должности он добился значительных успехов. Соученики Хокинга единодушно называют его «сущим кошмаром», и перечить ему было крайне неразумно. Если директору не удавалось вернуть отказника на путь истинный, значит, тот и вправду отличался алмазной твердостью убеждений. Однако это было лишь начало. Те, кто не участвовал в тренировках Объединенного кадетского корпуса, вместе со всеми облачались в военную форму и принудительно копали на школьной территории котлован под греческий амфитеатр. Марш был большой поклонник классической учености и полагал, что подобная работа служит ритуальным уничижением. Строительство греческого амфитеатра продолжалось и в дождь, и в зной до победного конца. В хорошую погоду Марш прохаживался по краю котлована, а в слякоть и снегопад наблюдал за работами из окна теплой комнаты.

* * *

Впрочем, школьная жизнь не всегда была такой унылой. Классы часто выезжали на экскурсии по научным достопримечательностям – на химические заводы, электростанции и в музеи. Как правило, «банду юных оборванцев» возил туда командующий Объединенным кадетским корпусом полковник Прайк. Он с теплотой вспоминает, как однажды возил класс Хокинга на химический завод «Империал Кемикл Индастриз» в Биллингем на севере Англии. Поначалу все шло неплохо, но потом, сразу после обеда, научный сотрудник, показывавший школьникам завод, отвел Прайка в сторону и сердито зашипел:

– Кого вы мне привели?! Черт возьми, они такие вопросы задают, что я не знаю, что отвечать!

К четырнадцати годам Стивен понял, что хочет профессионально заниматься математикой; примерно тогда же стали заметны его недюжинные способности. Он почти не тратил времени на домашние задания по математике и все равно получал отличные оценки. Как вспоминал один его соученик: «У него была невероятная научная интуиция. Я ломал себе голову над решением сложной математической задачи, а он просто знал ответ, ему даже думать не приходилось!»[4] У «заурядного» неглупого мальчика обнаружился выдающийся талант.

Джону Маккленахану особенно запомнился один случай, когда Стивен проявил свою интуицию. Дело было на уроке физики в шестом классе, и учитель задал вопрос:

– Предположим, вы хотите выпить чаю с молоком. Чай очень горячий. В каком случае он быстрее остынет до температуры, когда его можно будет пить: когда вы нальете в чашку одновременно молоко и чай или когда вы сначала дадите чаю немного остыть, а потом добавите молока?

Одноклассники Хокинга закопались в формулы, а Стивен тут же уловил суть дела и дал правильный ответ практически мгновенно:

– Ну конечно! Молоко потом!

После чего подробно объяснил, почему: чем горячее жидкость, тем быстрее она остывает, поэтому есть смысл наливать молоко в самом конце, чтобы чай остыл быстрее.

Экзамены первого уровня Стивен сдал без сучка и задоринки – девять в июле 1957 года, а десятый, латынь, через год, вместе с экзаменами второго уровня. Когда он выбирал, по каким предметам сдавать экзамены второго уровня, важную роль сыграло мнение родителей. Стивен хотел сдавать математику, физику и дополнительные главы математики, чтобы подготовиться к изучению математики и физики в университете. Однако у Фрэнка Хокинга были другие планы. Он хотел, чтобы сын стал врачом, а для этого Стивен должен был сдавать химию второго уровня. После долгих споров Стивен согласился сдавать математику, физику и химию второго уровня, однако оставил открытым вопрос о том, какую специальность выберет в университете: окончательное решение можно было принять через год.

Шестой класс стал для Стивена, пожалуй, самым счастливым годом в школе Св. Альбана. В последние два года мальчики пользовались относительной свободой и грелись в лучах славы после блестящей сдачи экзаменов первого уровня. В выпускном классе дружеская компания разбилась на мелкие группы в зависимости от того, кому какие предстояли экзамены второго уровня. Те, кто собирался заниматься гуманитарными науками, по понятным причинам несколько отдалились от «физиков»; теперь они посматривали друг на друга свысока. Бэзил Кинг, Джон Маккленахан и Хокинг выбрали точные науки, остальные мальчики – гуманитарные. У «физиков» появились новые друзья.

Весной 1958 года Хокинг с друзьями, в том числе с новыми приятелями Барри Блоттом и Кристофером Флетчером, собрали компьютер, который назвали LUCE – «Logical Uniselector Computing Engine». В 1950-е годы в Великобритании компьютеры были разве что в министерстве обороны и на нескольких университетских кафедрах. Однако мальчикам удалось собрать свою логическую машину, пусть и очень примитивную. Помогал им Дик Тартар, юный учитель математики, которого наняли нарочно, чтобы он внес свежую струю в изучение математики и помогал ученикам генерировать идеи.

На работу ушел месяц. Оказалось, что главное препятствие – не трудности теоретической разработки, а неумение паять. В основном устройство собирали из деталей старого телефонного коммутатора, но, чтобы компьютер заработал, нужно было соединить множество проводов, и мальчикам очень долго не удавалось добиться безупречной пайки. Однако в конце концов устройство заработало и стало настоящей сенсацией среди одноклассников. Заметка Математического общества в школьном журнале «Albanian» возвращает читателя в прошлое не хуже машины времени:

Не раз и не два на протяжении истории математикам приходилось покидать свои горние чертоги и вспоминать, что главная их задача – вычислять. Так, в 1641 году Паскаль изобрел арифметическую машину – предшественницу современного компьютера, который заменил бирку с насечками, счеты и логарифмическую линейку как инструмент вычислений. Пока не настанет счастливая пора, когда у каждого четвероклассника будет свой карманный «Эрни»[5], нам придется довольствоваться таблицами логарифмов. Но начало положено, пусть пока наши достижения и скромны: теперь у нас есть LUCE, компьютер школы Св. Альбана. Эта машина решает никому не нужные, но довольно сложные логические задачи. Работе с ней было посвящено прошлое заседание Общества, оказавшееся оживленным и многолюдным. Создатели LUCE, опираясь на полученный опыт, намерены построить цифровой компьютер; названия у него пока нет, но он будет именно «считать» (мужайтесь, четвероклассники, недолго терпеть осталось!).[6]

Впервые Хокинг с друзьями удостоились внимания прессы, когда местная газета «Herts Advertiser» опубликовала статью об «ученых школьниках», собравших своими руками новомодную машинку. Как и обещала заметка в школьном журнале, мальчики и правда успели создать более сложную версию компьютера еще до окончания школы.

Когда Найджел Вуд-Смит, нынешний глава отделения информатики в школе Св. Альбана, много лет спустя заступил на пост, то нашел под партой в кабинете математики загадочную коробку. С его точки зрения, там была просто груда старого хлама – какие-то транзисторы, реле, проводки, железки и табличка с буквами «LUCE» поверх. Он выбросил все в мусор. Лишь много лет спустя он понял, что нечаянно выбросил историческую реликвию – компьютер, который сделал Стивен Хокинг.

Глава 2 Классическая космология

Наука космология изучает Вселенную в целом, ее зарождение, эволюцию и дальнейшую судьбу. С точки зрения идей, это величайшая из всех наук. Однако с точки зрения оборудования, все не так внушительно. Да, космологи получают сведения о Вселенной при помощи гигантских телескопов и космических зондов, а иногда вычисляют что-нибудь на суперкомпьютерах. Но суть космологии – это по-прежнему математика, а значит, космологические идеи можно выразить в формулах, записанных карандашом на бумаге. Космологию, в отличие от всех прочих отраслей наук, можно изучать при помощи одного лишь мозга. Так обстоят дела сейчас – и так было и 75 лет назад, когда Альберт Эйнштейн разработал общую теорию относительности (ОТО) и тем самым изобрел теоретическую космологию как науку.

Когда ученые говорят о «классических» физических представлениях, то имеют в виду не соображения древнегреческих мыслителей. Классическая физика, строго говоря, – это физика Исаака Ньютона, который заложил основы научного метода исследования мира еще в XVII веке. Ньютонова физика царила безраздельно вплоть до начала XX века, когда была свергнута в результате двух революций: первую разожгла эйнштейновская общая теория относительности, а вторую – квантовая теория. Первая из этих теорий – лучшая на сегодня гипотеза гравитации, вторая объясняет, как устроено все остальное в материальном мире. Совокупно эти теории – теория относительности и квантовая механика – стали столпами современной физики XX века. Но подлинный Святой Грааль современной физики, который жаждут найти очень многие, – теория, которая связала бы их единым математическим аппаратом. И для нынешнего поколения искателей Грааля 1990-х годов даже эти столпы в первоначальной форме безнадежно устарели. Иногда «классической физикой» ученые между собой называют все, что разработали предыдущие поколения исследователей, то есть все, чему больше двадцати пяти лет. Более того, четверть века назад в истории физики произошло переломное открытие: в 1967 году были открыты пульсары, и в том же году Стивен Хокинг отпраздновал собственное двадцатипятилетие. Сегодня эти объекты называют нейтронными звездами; это схлопнувшиеся ядра массивных звезд, жизнь которых завершилась мощным взрывом – взрывом сверхновой. Именно открытие пульсаров, сверхплотных объектов на грани превращения в черные дыры, и натолкнуло Хокинга на первую попытку успешного сочетания квантовой теории и теории относительности.

Правда, работать над теорией черных дыр Хокинг начал по меньшей мере за два года до открытия пульсаров, когда лишь немногие математики интересовались такими экзотическими следствиями из уравнений Эйнштейна, а сам термин «черная дыра» в этой связи еще не употреблялся (как мы вскоре убедимся, такая прозорливость для Стивена типична). Хокинг как ученый, как и все его современники, воспитывался на классических представлениях Ньютона и на теории относительности и квантовой физике в первоначальном виде. Чтобы оценить, как далеко продвинулась с тех пор физика – отчасти при содействии Хокинга, – нужно рассмотреть сами классические идеи, и это станет легкой разминкой у подножия гор перед покорением головокружительных вершин. В общепринятом смысле «классической космологией» принято называть все, что было известно до революции, вызванной открытием пульсаров, то есть именно то, чему учили в институте ровесников Хокинга.

* * *

Исаак Ньютон превратил Вселенную в место логичное и упорядоченное. Он объяснил поведение материального мира при помощи фундаментальных законов, которые, как считалось тогда, встроены в саму ткань мироздания. Самый знаменитый пример – закон всемирного тяготения. Обриты планет, вращающихся вокруг Солнца, до Ньютона оставались полнейшей загадкой, но он рассчитал их при помощи закона всемирного тяготения, который гласит, что планета на определенном расстоянии от Солнца ощущает определенную силу, которая притягивает ее обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца; это называется закон обратных квадратов. Иначе говоря, если планету волшебным образом переместить на вдвое большее расстояние от Солнца, она ощутит четверть силы, втрое дальше – одну девятую, и так далее. Когда планета на стабильной орбите движется в космическом пространстве со своей скоростью, эта сила, направленная вовнутрь, в точности уравновешивает стремление планеты улететь в космос. Более того, Ньютон заключил, что тот же самый закон обратных квадратов объясняет и падение яблока с дерева, и орбиту Луны вокруг Земли, и даже приливы и отливы. Это универсальный закон.

Еще Ньютон объяснил, как материальные тела реагируют на иные силы, помимо гравитации. Когда здесь, на Земле, мы что-то толкаем, оно движется, но только пока мы его толкаем. Любое движущееся тело на Земле подвергается воздействию силы трения, которая противостоит его движению. Перестанешь толкать – и сила трения остановит объект. Но без силы трения (подобно планетам в космосе или атомам, из которых состоит все вокруг), согласно Ньютону, тело движется равномерно и прямолинейно, пока не подвергнется воздействию какой-нибудь силы. И тогда, пока сила действует, тело ускоряется, меняет направление или скорость, либо и то, и другое. Чем легче тело или чем больше сила, тем больше в итоге ускорение. Однако если убрать силу, тело снова начнет двигаться равномерно и прямолинейно, но с другой скоростью – с той, которую оно набрало за время, пока ускорялось.

Когда что-то толкаешь, оно толкает тебя в ответ, и сила действия равна по значению и противоположна по направлению силе противодействия. По этому принципу устроена ракета: она выбрасывает вещество из сопла в одном направлении, и сила противодействия толкает ее в другом направлении. Наглядный пример действия этого закона в наши дни – бильярдный стол: шары сталкиваются и отскакивают друг от друга очень по-ньютоновски. И именно такова картина мира, которая следует из ньютоновой механики: картина, в которой шары (или атомы) сталкиваются и отскакивают друг от друга, а звезды и планеты движутся под воздействием тяготения исключительно правильно и предсказуемо.

Все эти представления описаны в фундаментальном труде Ньютона «Начала» («Principia»), опубликованном в 1687 году (полное название великой работы Ньютона в переводе звучит как «Математические начала натуральной философии»). Представление о мире, которое подарил нам Ньютон, иногда называют «заводная Вселенная». Если Вселенная состоит из материальных объектов, которые взаимодействуют друг с другом посредством сил, подчиняющихся подлинно универсальным законам, и если законы, подобные закону действия и противодействия, в точности соблюдаются во всей Вселенной, значит, Вселенную можно считать исполинской машиной, космическим часовым механизмом, который, единожды придя в движение, будет вечно следовать целиком и полностью предсказуемым путем.

Это порождает всякого рода загадки, которые не давали покоя ни философам, ни богословам. Суть проблемы – вопрос свободы воли. Неужели в подобной «заводной» Вселенной предопределено абсолютно все, в том числе и человеческое поведение во всей его многогранности? Было ли предопределено, заложено в законы физики, что совокупность атомов по имени Исаак Ньютон напишет книгу под названием «Начала», которая выйдет в свет в 1687 году? И если Вселенная подобна космическому часовому механизму, кто завел эти часы, кто привел их в движение?

Даже надежные рамки религиозных представлений Европы XVII века несколько пошатнулись от подобных вопросов: казалось бы, логично сказать, что завел часы и привел их в движение именно Бог, однако традиционное христианство предполагает, что человек обладает свободой воли и, таким образом, может по желанию либо следовать учению Христа, либо нет. Мысль, что грешники, в сущности, не имели никакой свободы выбора в своих поступках, а грешили, подчиняясь незыблемым законам, и следовали по пути к вечным мукам, который заложил изначально сам Господь, решительно не вписывалась в сложившееся христианское мировоззрение.

Как ни странно, со времен Ньютона и до ХХ века наука практически не интересовалась идеей начала Вселенной. Считалось, что Вселенная вечна и неизменна, а «неподвижные» звезды просто висят в пространстве. Библейская история о сотворении мира, в которую в XVII веке ученые верили, как все, была применима только к нашей планете Земля или разве что к семейству планет вокруг Солнца – Солнечной системе – но не к Вселенной в целом.

Ньютон полагал, как выяснилось, ошибочно, что неподвижные звезды могут находиться на своих местах в пространстве вечно, если Вселенная бесконечно велика, поскольку сила тяготения, влияющая на каждую звезду в отдельности, одинакова во всех направлениях. На самом деле подобная конструкция крайне нестабильна. Достаточно легчайшего отклонения, и идеально равномерное распределение звезд приведет к мощному притяжению в том или ином направлении, и звезды придут в движение. А как только звезда двинется в сторону любого источника гравитационной силы, расстояние до источника сократится, сила увеличится – в полном соответствии с законом обратных квадратов Ньютона. То есть стоит звездам прийти в движение, и сила, приводящая к неоднородности, начнет возрастать, поэтому звезды продолжат движение с ускорением. Статическая вселенная вскоре схлопнется под воздействием силы гравитации. Но это стало понятно только после того, как Эйнштейн разработал новую теорию гравитации – теорию, которая, более того, заключала в себе предсказание, что Вселенная определенно не может быть статической и, вероятно, на самом деле не схлопывается, а расширяется.

* * *

Альберту Эйнштейну, как и Ньютону, принадлежит множество научных достижений. И главным трудом его жизни, как у Ньютона, стала теория гравитации – ОТО. Насколько важной оказалась его теория для современного понимания Вселенной, можно судить по тому, что специальная теория относительности (СТО) – та, в результате которой была выведена знаменитая формула E = mc2, – это лишь довольно малая часть работы. Однако СТО, опубликованная в 1905 году, стала главной составляющей нового понимания Вселенной. Но прежде чем перейти к этому, остановимся хотя бы ненадолго на основных чертах специальной теории.

Эйнштейн разработал СТО, чтобы решить задачу, сформулированную физикой XIX века. Великий шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл вывел уравнения, описывающие поведение электромагнитных волн. Вскоре уравнения Максвелла были скорректированы для описания поведения радиоволн, открытых в 1888 году. Однако Максвелл обнаружил, что уравнения автоматически дают ему определенную скорость,[7] которая определяется как скорость распространения электромагнитных волн. Оказалось, что особая скорость, следующая из уравнений Максвелла, – это в точности скорость света, которую физики к тому времени уже измерили. Следовательно, свет – тоже разновидность электромагнитной волны, подобно радиоволнам, но с меньшей длиной волны (то есть с более высокой частотой). А еще эти уравнения говорили, что свет (как и другие виды электромагнитного излучения, в том числе радиоволны) всегда распространяется с одной и той же скоростью.

Это противоречит нашим представлениям о движении предметов в быту. Если человек, стоящий напротив вас, легким движением бросит вам мяч, вы без труда его поймаете. Если этот человек будет двигаться в вашу сторону в автомобиле со скоростью 80 километров в час и таким же легким движением бросит вам мяч из окна, мяч помчится на вас со скоростью 80 километров в час плюс скорость броска. Так что вас сильно удивило бы, если бы мяч, легким движением выброшенный из машины, долетел бы до вас всего лишь с небольшой скоростью броска, без прибавки скорости автомобиля. Однако со световыми импульсами именно так и происходит. Подобным же образом, если машину, которая едет по прямой дороге со скоростью 80 километров в час, обгоняет машина, которая едет со скоростью 90 километров в час, то вторая машина движется относительно первой со скоростью 10 километров в час. Иными словами, скорость относительна. Но если вас обгонит световой импульс, и вы измерите скорость, с которой он пролетает мимо, окажется, что эта скорость равна скорости светового импульса, который пролетает мимо вас, когда вы стоите неподвижно.

Об этом никто не догадывался до конца XIX века. Ученые предполагали, что свет ведет себя так же, как и тела вроде мячей, которыми перебрасываются люди, – то есть скорости точно так же складываются и вычитаются. А «постоянство» скорости света в уравнениях Максвелла ученые объясняли тем, что уравнения относятся к какому-то «абсолютному пространству», фундаментальной системе отсчета всей Вселенной.

Согласно этой точке зрения, пространство как таковое задавало систему отсчета, относительно которой надо было проводить измерения, и это было абсолютное пространство, в котором двигались и Земля, и Солнце, и свет, и все остальное. Еще это абсолютное пространство называли эфиром, и считалось, что это субстанция, в которой распространяются электромагнитные волны, подобно тому, как движутся водяные волны в море. Заминка была в том, что когда экспериментаторы попытались измерить изменения скорости света, вызванные движением Земли сквозь абсолютное пространство («относительно эфира»), ничего найти не удалось.

Поскольку считалось, что Земля движется вокруг Солнца по приблизительно круглой орбите, она в разные времена года должна была двигаться относительно эфира в разных направлениях и, следовательно, с разной скоростью. Это как плавать по кругу в быстрой реке. Иногда Земля должна была «плыть по течению эфира», иногда – поперек течения, иногда – против. Если свет всегда движется относительно абсолютного пространства с одинаковой скоростью, здравый смысл подсказывает, что это должно проявляться в виде сезонных изменений скорости света, измеренной с Земли. Оказалось, что нет.

Эйнштейн решил эту задачу при помощи СТО. Она гласит, что все системы отсчета одинаковы, нет никакой абсолютной системы отсчета. Наблюдатель, движущийся с постоянной скоростью в пространстве, вправе считать себя неподвижным. Он увидит, что движущиеся тела в его системе отсчета подчиняются законам Ньютона, а электромагнитное излучение – уравнениям Максвелла, так что скорость света при любых измерениях получается одинаковой – такой, какую дают эти уравнения, где она обозначена буквой c. Более того, всякий, кто движется с постоянной скоростью относительно нашего героя (первого наблюдателя, как говорят физики), тоже смогут с полным правом сказать, что находятся в покое, и обнаружат, что все тела в их лаборатории подчиняются законам Ньютона, а измерения всегда дают скорость света c. И даже если один наблюдатель движется навстречу другому со скоростью, равной половине скорости света, и светит вперед фонариком, второй наблюдатель, измерив скорость света от фонарика, получит не 1,5 с, а по-прежнему с!

Эйнштейн отталкивался от наблюдаемого факта, что скорость света постоянна и не зависит от того, в какую сторону движется Земля в пространстве, и вывел математический аппарат, описывающий поведение материальных тел в системах отсчета, движущихся с постоянной скоростью друг относительно друга, то есть так называемых инерциальных системах отсчета. Если скорости малы относительно скорости света, эти уравнения дают в точности те же «ответы», что и ньютонова механика. Но, если скорости составляют заметную долю от скорости света, начинаются странности.

Например, при сложении двух скоростей никогда не получается относительная скорость больше с. Наблюдатель видит, как два других наблюдателя мчатся друг другу в лоб со скоростью 0,9 с каждый в системе отсчета первого наблюдателя, однако, если кто-то из мчащихся наблюдателей проделает измерения, у него неизбежно получится, что второй наблюдатель движется со скоростью меньше с, но больше 0,9 с (в данном случае).

Почему же скорости складываются так странно? Причина отчасти в том, что пространство и время на высокой скорости определенным образом искажаются. Чтобы учесть постоянство скорости света, Эйнштейну пришлось признать, что движущиеся часы идут медленнее неподвижных и движущиеся тела сокращаются по направлению движения. Кроме того уравнения говорят, что чем быстрее движется тело, тем больше его масса.

Все эти странные и удивительные явления – лишь периферия истории современной космологии и поисков связи между гравитацией и квантовой физикой. Однако надо подчеркнуть, что все это не безумные идеи, не «просто теория», как говорим мы иногда, отмахиваясь от чего-то неправдоподобного. Для ученого теория – это гипотеза, прошедшая все экспериментальные проверки. СТО – не исключение. Все чудеса, которые следуют из СТО – постоянство скорости света, растяжение времени и сокращение длины у движущихся тел, увеличение массы движущегося тела – измерены и подтверждены с высокой точностью в ходе огромного количества экспериментов. Ускорители частиц, установки, где «сталкиваются атомы», например, в ЦЕРНе, Европейском центре ядерных исследований, в Женеве, – попросту не работали бы, если бы теория оказалась неверной, поскольку спроектированы и построены в соответствии с уравнениями Эйнштейна. СТО как описание мира высоких скоростей подтверждается такими же надежными экспериментальными фактами, как и ньютонова механика, как описание повседневной жизни, и единственная причина ее конфликта с нашим здравым смыслом – в том, что мы не каждый день сталкиваемся с перемещением на таких высоких скоростях, чтобы эффекты СТО стали заметны. Ведь скорость света c составляет ни много ни мало 300 000 километров в секунду, а релятивистскими эффектами можно смело пренебрегать при скоростях, составляющих менее 10 % от этой величины, то есть при скоростях меньше каких-то 30 000 километров в секунду.

В сущности, СТО – результат сочетания ньютоновых уравнений движения с максвелловыми уравнениями, описывающими излучение. СТО во многом дитя своего времени, и если бы Эйнштейн не выдвинул свою теорию в 1905 году, это наверняка сделал бы в ближайшие годы кто-нибудь из его современников. Однако без неповторимого гения Эйнштейна потребовалось бы, вероятно, целое поколение, прежде чем кто-нибудь оценил бы важность куда более глубоких соображений, заложенных в СТО.

Эта важнейшая составляющая, на которую мы уже намекали, была результатом другого сочетания – единства пространства и времени. В повседневной жизни пространство и время – совершенно разные вещи. Пространство окружает нас по трем измерениям (вверх-вниз, вправо-влево, вперед-назад). Мы видим, где расположены в пространстве предметы, и перемещаемся по нему более или менее так, как хотим. А время практически невозможно описать, хотя мы все представляем себе, что это такое. В каком-то смысле у времени есть направление (из прошлого в будущее), но мы не можем заглянуть ни в прошлое, ни в будущее и, конечно, не в силах перемещаться во времени по своему желанию. Однако великая универсальная постоянная c – это скорость, а скорость – величина, связывающая пространство и время. Скорость и измеряют соответственно – в километрах в час, сантиметрах в секунду, милях в год, словом, в единицах расстояния за единицу времени. Если говорить о скорости, одно без другого невозможно. Так что тот факт, что фундаментальная постоянная – это именно скорость, наверняка говорит нам что-то очень важное о Вселенной. Но что именно?

Если помножить скорость на время, получится длина. Если сделать это правильно (умножить промежуток времени на скорость света c), то можно сочетать меры длины (пространства) и меры времени в одном и том же наборе уравнений. Такой набор уравнений, сочетающий пространство и время, состоит из уравнений СТО, описывающих замедление времени и сокращение длины,[8] и позволяет предсказать, что масса m эквивалентна энергии E, что и описано формулой E = mc2. Эйнштейн еще в 1905 году объяснял физикам, что вместо того чтобы считать пространство и время независимыми величинами, их надо представлять себе как разные аспекты единого унифицированного целого – пространства-времени. Но это пространство-время, добавляет СТО, не зафиксировано раз и навсегда, как абсолютное пространство или абсолютное время ньютоновой физики, – его можно растягивать и сжимать. И здесь и заложена основа для следующего огромного шага вперед.

Эйнштейн говорил, что на создание общей теории относительности (которая прежде всего представляет собой теорию гравитации) его вдохновила мысль, что если у лифта лопнет трос, то человек, падающий вместе с лифтом, не ощутит вообще никакой силы тяжести. Мы прекрасно представляем себе, что он имел в виду, потому что видели фильмы об астронавтах, которые вращаются вокруг Земли в космических кораблях. Космический корабль на орбите не «свободен» от воздействия гравитации Земли – напротив, именно гравитация и удерживает его. Однако космический корабль вместе со всем своим содержимым «падает» вокруг Земли с тем же ускорением свободного падения, что и гипотетический лифт, поэтому у астронавтов нет веса, и они плавают в воздухе в кабине. Для них гравитации словно бы не существует – это и называется свободным падением. Однако Эйнштейн ничего такого не видел, и ему приходилось воображать себе картину свободно падающего лифта. Получается, что ускорение падающего лифта, который с каждой секундой разгоняется, в точности обнуляет воздействие гравитации. А для этого гравитация и ускорение свободного падения должны быть в точности эквивалентны.

Ход рассуждений Эйнштейна, приведший к созданию теории гравитации, был основан на том, как все это влияет на луч света – универсальный измерительный прибор СТО. Представим себе, что сквозь падающий лифт от стены к стене горизонтально светит луч фонарика. В свободно падающем лифте тела подчиняются законам Ньютона: они двигаются по прямым с точки зрения наблюдателя в лифте и отскакивают друг от друга с равными по величине и противоположными по направлению силами действия и противодействия – и так далее. А главное, с точки зрения наблюдателя в лифте, свет распространяется по прямой. Но как все это выглядит с точки зрения наблюдателя, который стоит на земле и смотрит, как падает лифт? Ему покажется, что свет движется по траектории, расстояние от которой до потолка лифта всегда одинаково. Однако за время, пока свет пересекал кабину, лифт с ускорением продвинулся вниз, и свет луча, очевидно, должен был сделать то же самое. Чтобы свет, направленный поперек кабины лифта, всегда оставался на одном и том же расстоянии от потолка лифта, световой импульс должен пройти по кривой, если смотреть на него снаружи лифта. То есть световой луч под воздействием гравитации искривится.

Эйнштейн объяснил это искривлением пространства-времени. Он предположил, что присутствие вещества в пространстве искажает пространство-время вокруг, поэтому тела, двигающиеся в искривленном пространстве-времени, отклоняются от пути так, словно на них в обычном «плоском» пространстве воздействует сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния между телами. Обдумав эту мысль, Эйнштейн вывел набор уравнений, которые все это описывают. На это у него ушло десять лет. Когда работа была завершена, оказалось, что из новой теории гравитации Эйнштейна следует и знаменитый закон всемирного тяготения Ньютона, однако ОТО зашла гораздо дальше теории Ньютона, поскольку предлагала общую теорию всей Вселенной. ОТО описывает все пространство-время, а следовательно, все пространство и все время. (Есть удобный способ запомнить, как все устроено. Вещество диктует пространству-времени, как искривляться, а пространство-время диктует веществу, как двигаться. Однако из уравнений следует, что само пространство-время тоже способно двигаться на свой манер.)

ОТО была завершена в 1915 и опубликована в 1916 году. Среди прочего она предсказывала, что лучи света от далеких звезд, проходящие мимо Солнца, будут искривляться, двигаясь сквозь пространство-время, искаженное массой Солнца. Поэтому наблюдаемое местоположение звезд на небосклоне сдвинется, и этот сдвиг можно измерить и сфотографировать во время полного солнечного затмения, когда слепящий свет Солнца перекрыт. Такое затмение и произошло в 1919 году, и ученые сделали фотографии и обнаружили именно тот эффект, который предсказывал Эйнштейн. Искривленное пространство-время существует на самом деле; ОТО оказалась верной.

Однако уравнения Эйнштейна, описывающие искажение пространства-времени в присутствии вещества, те самые уравнения, которые так триумфально подтвердили наблюдения солнечного затмения, обладали одной обескураживающей чертой, объяснить которую не мог сам Эйнштейн. Из уравнений следовало, что пространство-время, в котором укоренена материальная вселенная, не может быть статическим. Оно либо сжимается, либо расширяется. Эйнштейн оказался в безвыходном положении и был вынужден добавить к своим уравнениям дополнительное слагаемое – только для того, чтобы удержать пространство-время на месте. Даже в начале 1920-х годов Эйнштейн, как и все его современники, придерживался ньютоновой идеи статической вселенной. Но не прошло и десяти лет, как наблюдения, которые проделал Эдвин Хаббл при помощи нового мощного телескопа, установленного на вершине горы в Калифорнии, показали, что Вселенная расширяется.

Звезды в небе не разлетаются друг от друга. Они принадлежат к одной огромной системе – галактике Млечный Путь, – в которой содержится около ста миллиардов звезд, и она словно остров в космосе. В 1920-е годы астрономы при помощи новых телескопов обнаружили, что за пределами Млечного Пути есть множество других галактик, и во многих миллиарды звезд вроде нашего Солнца. И разбегаются друг от друга не отдельные звезды, а галактики – их уносит вместе с расширением пространства, в котором они находятся.

Этот прогноз ОТО поразил научное сообщество даже сильнее, чем искривление света, заметное во время затмения. Подобным следствиям из собственных уравнений поначалу отказывался верить даже Эйнштейн, но впоследствии наблюдения показали, что так и есть. Самые основы научного мировоззрения пошатнулись. Оказывается, Вселенная не статична, она развивается; впоследствии Эйнштейн признавался, что попытки подправить уравнения, чтобы удержать вселенную на месте, были «величайшей ошибкой в его жизни»[9] – уже к концу 1920-х годов и наблюдения, и теория указывали на то, что Вселенная расширяется. А если галактики разбегаются, значит, когда-то давно они были ближе друг к другу. Насколько ближе? Что происходило в те времена, когда галактики соприкасались? А еще раньше?

Мысль о рождении Вселенной в виде сверхплотного сверхгорячего огненного шара – теория так называемого Большого Взрыва – в наши дни служит краеугольным камнем науки, однако на ее разработку ушло время – более полувека. Пока астрономы искали подтверждения расширения Вселенной и тем самым преобразовывали научную картину Вселенной в целом, их коллеги – физики – разрабатывали квантовую теорию, преображая наше понимание очень малых величин. Внимание исследователей в течение ближайших десятилетий было сосредоточено в основном на разработке квантовой теории, а теория относительности и космология (наука о Вселенной) превратились в экзотическое побочное научное направление, которым занимались лишь несколько узких специалистов-математиков. До объединения большого и малого даже в конце 1920-х оставалось еще очень далеко.

Когда XIX век уступил место XX веку, физики были вынуждены пересмотреть свои представления о природе света. Поначалу скромная поправка к их мировоззрению росла и набирала силу, будто снежная лавина, вызванная одним-единственным снежком, покатившимся вниз по склону, и превратилась в настоящую революцию, охватившую физику в целом – в квантовую революцию.

Первым шагом было осознание, что электромагнитную энергию не всегда можно понимать просто как волну, проходящую сквозь пространство. Например, луч света в некоторых обстоятельствах ведет себя скорее как поток крошечных частиц (теперь их называют фотонами). Среди первооткрывателей «корпускулярно-волнового дуализма» был и Эйнштейн, который в 1905 году показал, что явление, когда электромагнитное излучение вышибает электроны из атомов в металлической пластине (фотоэффект), прекрасно объясняется существованием фотонов, а не волнами электромагнитной энергии. (Кстати, Нобелевскую премию Эйнштейн получил именно за эту работу, а не за две теории относительности.)

Корпускулярно-волновой дуализм изменил все наши представления о природе света. Мы привыкли считать, что импульс – это величина, зависящая от массы частицы и ее скорости (точнее, векторной скорости). Если два тела движутся с одинаковой скоростью, у того, которое тяжелее, импульс больше, и ему труднее остановиться. У фотона нет массы, и, казалось бы, не должно быть и импульса. Однако вспомним, что Эйнштейн открыл, что масса и энергия эквивалентны, а энергия у света определенно есть, более того, луч света – это луч чистой энергии. Поэтому импульс у фотонов есть, и он связан с их энергией, хотя у них нет массы и они не могут менять скорость. Если у фотона меняется импульс, это значит, что у него изменилось количество переносимой энергии, а не скорость, а изменение энергии фотона означает изменение длины его волны.

Когда Эйнштейн все это сопоставил, у него получилось, что, если умножить импульс фотона на длину связанной с ним волны, результат всегда один и тот же. Эту величину теперь называют постоянной Планка в честь Макса Планка, еще одного первооткрывателя квантовой теории. Постоянная Планка, которую принято обозначать латинской буквой h, вскоре оказалась одной из самых фундаментальных величин в физике наряду со скоростью света c. В частности, она входит в уравнения, выведенные в первые десятилетия века для описания того, как электроны удерживаются на орбитах вокруг атомов. Непонятный дуализм природы света очень донимал ученых, однако настоящий переполох начался в 1920-е годы, когда французский ученый Луи де Бройль предложил применять корпускулярно-волновое уравнение в обратную сторону. Вместо того чтобы взять длину волны (света) и на ее основании рассчитать импульс соответствующей частицы (фотона), можно взять импульс частицы (например, электрона) и на его основании вычислить длину соответствующей волны!

Воодушевленные этой мыслью экспериментаторы тут же провели опыты, показавшие, что при правильных условиях электроны и правда ведут себя как волны. В квантовом мире (в мире очень малых величин – на уровне атома и меньше) частицы и волны – попросту две стороны всего сущего. Волны могут вести себя как частицы, частицы – как волны. В английском языке даже появился новый термин «wavicle» – «волночастица». Дуалистическое понимание волн как частиц и частиц как волн оказалось ключом к квантовому миру и привело к созданию приемлемой теории, объясняющей поведение атомов, частиц и света. Но в самой сердцевине этой теории заложена глубочайшая тайна.

Поскольку у всех квантовых сущностей есть волновой аспект, их местоположение в пространстве нельзя определить точно. Ведь волны по самой своей природе растянуты в пространстве. Поэтому мы не можем судить, где именно находится электрон; как выяснилось, неопределенность – неотъемлемая черта квантового мира. Немецкий физик Вернер Гейзенберг в 1920-е годы установил, что все наблюдаемые величины на квантовом масштабе подвержены случайным вариациям и величина этих вариаций определяется постоянной Планка. Это и есть знаменитый «принцип неопределенности» Гейзенберга. Он означает, что все качества объекта вроде электрона невозможно определить точно: мы можем лишь приписывать им вероятности, очень точно выводимые из уравнений квантовой механики, например, вероятность, с которой электрон окажется в том или ином месте в то или иное время.

Более того, неопределенная, вероятностная природа квантового мира означает, что, если с двумя идентичными волнами-частицами обойтись идентичным образом (например, столкнуть их с волной-частицей другого типа), они не обязательно отреагируют идентично. То есть результаты экспериментов на квантовом уровне тоже неопределенны, и их нужно описывать только в терминах вероятностей. Электроны и атомы – вовсе не крошечные бильярдные шарики, отскакивающие друг от друга в соответствии с законами Ньютона.

На масштабе нашей повседневной реальности все это никак не проявляется, и тела вроде бильярдных шаров действительно отскакивают друг от друга предсказуемо, детерминистически, в соответствии с ньютоновой механикой. Дело в том, что постоянная Планка очень мала: в стандартных единицах, принятых у физиков, она составляет всего 6 × 10–34 (то есть 33 нуля и 6 после запятой) джоуль-секунд. А джоуль – весьма осязаемая единица энергии в повседневной жизни: шестидесятиваттная лампочка излучает 60 джоулей энергии каждую секунду. Привычные нам тела – бильярдные шары или мы сами – не подчиняются постоянной Планка, поскольку из-за ее малого размера волна, связанная с телом, так мала, что ей можно пренебречь. Но связанная квантовая волна есть и у вас, и у бильярдного шара, хотя она становится настолько большой, что влияет на взаимодействие тел, лишь для очень маленьких тел вроде электронов с очень маленьким импульсом.

Все это довольно туманно – и мы, пожалуй, вправе спокойно отдать подобные рассуждения на откуп физикам, а сами жить себе как жили. В общем-то, так и есть, хотя полезно знать, что физика, на основании которой работают компьютеры и телевизоры, зависит от понимания квантового поведения электронов. Лазерные лучи тоже работают исключительно на принципах квантовой физики, а любой проигрыватель компакт-дисков сканирует диски и считывает музыку именно при помощи лазерного луча. Поэтому квантовая физика участвует в нашей повседневной жизни, хотя не надо разбираться в квантовой механике, чтобы включить телевизор или музыкальный центр. Но в квантовой физике содержится и кое-что другое, гораздо более важное для нашей реальности. Когда квантовая физика учла в своих уравнениях неопределенность и вероятность, это раз и навсегда положило конец предсказуемому часовому механизму ньютонового детерминизма. Если на самом глубинном уровне Вселенная устроена по-настоящему непредсказуемо и недетерминированно, значит, нам вернули свободу воли, и мы наконец вправе сами принимать решения и сами совершать ошибки.

* * *

В начале 1960-х великие столпы физики стояли поодаль друг от друга. Общая теория относительности объясняла поведение космоса в целом и предполагала, что Вселенная зародилась из сверхплотного состояния, которое принято называть Большим Взрывом. Квантовая физика описывала, как устроены атомы и молекулы, и позволяла понять природу света и других видов излучения. Один юный физик, только что получивший первую ученую степень в Оксфордском университете, наверняка основательно изучил основы обеих теорий. Однако он вряд ли подозревал, что в ближайшие тридцать лет сыграет одну из главных ролей в объединении теорий и покажет, как их можно свести в одну великую теорию, которая объяснила бы все – от Большого Взрыва до атомов, из которых мы состоим.

Глава 3 Оксфорд

Год 1959 начался с потрясений: 2 января тридцатидвухлетний Фидель Кастро захватил власть на Кубе, а спустя месяц погиб в авиакатастрофе Бадди Холли, а лидером правящей партии конгресса в Индии стала Индира Ганди. К весне на острове Уайт приступили к строительству первого в мире судна на воздушной подушке, две макаки-резус стали первыми приматами в космосе, умер в возрасте семидесяти лет писатель Раймонд Чандлер. Тем временем в маленьком хартфордширском городке семнадцатилетний школьник по имени Стивен Хокинг готовился к вступительному экзамену в Оксфорд, засев в большой захламленной спальне в ветхом эдвардианском родительском доме.

Получить место в Оксфорде было делом нелегким. У абитуриента было два варианта: сдавать экзамен в конце шестого класса средней школы (в 17–18 лет), до экзаменов второго уровня сложности, либо в седьмом классе при условии, что за экзамены первого уровня сложности были получены очень высокие оценки. Первый вариант позволял успешно сдавшему экзамен абитуриенту отправиться в Оксфорд сразу после летних каникул, второй требовал ждать до следующего октября.

Стивен с отцом решили остановиться на первом варианте, и мальчик записался на экзамен в конце последнего года в школе Св. Альбана. С самого начала предполагалось, что Стивен будет претендовать на стипендию (scholarship) – это высочайшая награда, предлагаемая университетом. Стипендия давала право на целый ряд привилегий, а главное – отчасти покрывала расходы на обучение в Оксфорде. Если студенту не удавалось получить такую стипендию, он мог получить частную субсидию (exhibition), не такую престижную, которая в меньшей степени компенсировала плату за обучение. Наконец, абитуриенту могли предложить место в университете без материальной помощи, и таких студентов называли «нестипендиатами» (commoners).

Весь предыдущий год отец с сыном бесконечно препирались, какую специальность выбрать. Стивен настаивал, что хочет заниматься математикой и физикой, то есть обучаться по программе естественных наук. Отец сильно сомневался, поскольку считал, что математику негде найти себе работу помимо преподавания. Стивен точно знал, чем хочет заниматься, и победил в споре: медицина его не привлекала. Вот что он рассказывает:

Отцу хотелось, чтобы я пошел в медицину. Однако мне казалось, что биология – наука слишком описательная, ей недостает фундаментальности. Возможно, я относился бы к ней иначе, если бы знал о молекулярной биологии, но в то время она была мало известна.[10]

Спор о выборе специальности Фрэнк Хокинг проиграл, но твердо решил, что сын должен занять место в его бывшем колледже – Университетском колледже в Оксфорде. Однако очевидно, что доктор Хокинг даже тогда не слишком верил в способности сына и считал, что нужно нажать на определенные рычаги, чтобы юношу приняли. Похоже, он решил проявить инициативу. Перед самым вступительным экзаменом, назначенным на пасхальные каникулы, Фрэнк устроил Стивену встречу с потенциальным оксфордским куратором доктором Робертом Берманом. По воспоминаниям Бермана, Хокинг-старший так напирал, что это отбивало всякое желание принимать такого абитуриента. Но Стивен сдал экзамен настолько блистательно, что Берман и руководство университета вскоре стали относиться к нему значительно теплее.

Вступительный экзамен был очень трудным. Он проходил в течение двух дней и состоял из пяти работ, на каждую из которых отводилось по два с половиной часа. Две работы были по физике, две – по математике, а затем – проверка общей эрудиции и знаний о нынешней политической ситуации в стране и мире. Типичный вопрос звучал примерно так: «Вероятные краткосрочные последствия захвата власти на Кубе Фиделем Кастро». В то время от семнадцатилетних подростков никто не ждал сложившихся мнений по подобным материям, а кое-кто из руководства университета и вовсе сомневался, что абитуриентам стоит иметь подобные мнения. Скажем, на доктора Бермана, по его же словам, гораздо более сильное впечатление произвели бы не представления юного Хокинга о современной политике, а его знания об английской сборной по крикету.

После двенадцати с половиной часов теоретических проверок и одной лабораторной работы по физике следовали собеседования. Сначала – общее, когда абитуриентов бомбардировали жесткими вопросами глава колледжа, декан факультета, старший куратор и преподаватели по соответствующей специальности. Все это происходило в профессорской Оксфордского университета. Потенциальные студенты входили туда по одному и подвергались пристрастному допросу комиссии, причем от них ждали умных и тонких ответов на целую череду тупых вопросов. Цель была такой же, как и у собеседования при приеме на работу: изучить характер кандидата. После общего собеседования нужно было пройти еще и собеседование по специальности, которое происходило в кабинете доктора Бермана. На нем Хокингу задавали вопросы по физике.

После всех испытаний и собеседований абитуриенты разъезжались по своим школам по всей стране дожидаться результатов и сдавать экзамены второго уровня. Тем временем кураторы проверяли работы и совещались, кого принимать, а кого нет. Если Университетский колледж хотел принять Хокинга, его руководство должно было предложить ему стипендию, поскольку Хокинг поставил колледж на первое место в списке в своем заявлении. Далее, если бы руководство Университетского колледжа решило, что не хочет давать ему стипендию – ни основную, ни частную – этот вариант должны были рассмотреть другие оксфордские колледжи. Если бы ни один из колледжей не согласился дать Хокингу стипендию, его заявление вернулось бы в Университетский колледж, и ему предложили бы при желании поступить туда нестипендиатом.

Новости из Оксфорда Хокинг получил только через десять дней. Пришло приглашение снова приехать в университет и пройти еще одно собеседование. Это вселяло надежды. Значит, к заявлению Хокинга отнеслись серьезно, и у него очень хорошие шансы поступить. Стивен еще не знал, что получил 95 % за обе работы по физике и почти такие же высокие оценки за остальные работы. Через несколько дней после второго собеседования на коврик у двери Хокингов упало судьбоносное письмо. Университетский колледж предложил Стивену Хокингу стипендию. Его приглашали приступить к занятиям в Оксфордском университете в ближайшем октябре при единственном условии: летом ему нужно было сдать два экзамена второго уровня.

* * *

Часто говорят, что в Оксфорде какое-то особое освещение, чудесная игра солнечного света на песчанике, столетиями вдохновлявшая поэтов и художников, подобно столь же прекрасным городам Италии и Германии. Облик центра города целиком определяет университетский комплекс – его здания рассеяны повсюду, так что здесь нет никакой организованной структуры или нервных узлов. Колледжи разбросаны там и сям, а остальной город вьется вокруг. Архитектура так же беспорядочна, как и география: здесь есть и средневековые здания, и сооружения конца XX века. Летом, когда песчаник так и блестит на солнце и в реке кишат плоскодонки, и те, кто в них плывет, погружают шесты в искрящуюся воду, а те, кто устроился на траве на бережку, поднимают к губам бокалы шампанского, – все это, конечно, очень похоже на стоп-кадры земного рая.

На рубеже 1950-х и 1960-х годов Оксфорд – микрокосм британского общества – очутился на грани великих перемен. Когда Хокинг приехал в Оксфорд в первый четверг октября и впервые ступил на Хай-стрит в качестве студента, университет во многом был таким же, как и во времена его отца – более того, он мало изменился за последние несколько столетий. Правда, после войны университетская дисциплина несколько ослабла. До этого студентам запрещалось ходить в городские питейные заведения, а если их ловили, университетская полиция – так называемые «бульдоги» – их исключала. В мужские общежития женщины допускались только с письменного разрешения декана, который должен был указать строгие временные рамки и условия в письме к главному портье, который затем педантично исполнял указания декана. Все это изменилось, когда в университет поступили ветераны, вернувшиеся с войны, – и на первый курс, и чтобы возобновить прерванное обучение. Они, естественно, не желали соглашаться с такими драконовскими ограничения, поэтому правила постепенно смягчались.

Комнаты в общежитии доставались не всем, на них была очередь, но тут Хокингу повезло: поскольку он был полным стипендиатом, то имел преимущество и сохранил за собой место в общежитии на протяжении всех трех лет обучения.

У большинства оксфордских колледжей есть квадратные внутренние дворы с лужайкой посередине и тропинками в траве. Из двора в здание можно попасть по лестницам, а комнаты студентов расположены на верхних этажах. Убирали в общежитиях и в целом вели хозяйство университетские «служители», и они же отвечали за то, чтобы похмельные юноши и случайно оказавшиеся в общежитии девушки успевали на завтрак в положенное время с восьми до четверти девятого и не натыкались на запертую дверь столовой. К студентам служители обращались «сэр» – или «мистер Такой-то», если хотели, чтобы в их голосе прозвучали нотки презрения. А к ним полагалось обращаться по фамилии, как к слугам.

Принимали в Оксфорд в основном юношей, как правило, из частных школ по всей стране, причем большинство – из верхней десятки, куда входили Итон, Харроу, Рагби и Вестминстер. Правда, в последнее время стало больше студентов из среднего и рабочего класса, однако классовые различия в Оксфорде во многих отношениях проявлялась даже отчетливее, чем в обществе в целом. Были проведены строгие демаркационные линии, невидимые границы, которые крайне редко нарушались дружбой или романтическими отношениями, и каждый такой случай был настоящей сенсацией. Для этого представители разных классов должны были сначала познакомиться – а это бывало совсем не часто.

В одном лагере была элита, дети из аристократических семей, наследники «старых денег», Себастьяны Флайты этого мира; они составляли существенную долю студентов из Крайст-черч-колледжа и в меньшей степени – из колледжа Бейлиол. Привилегированные тратили свои зачастую весьма значительные карманные деньги на развлечения для бывших одноклассников, которые пошли в университет вместе с ними, и на тех приятелей, кто предпочел «другое место» – Кембридж. На выпускников менее престижных частных школ вроде школы Св. Альбана они смотрели свысока и не отличали их от низшей касты – мальчиков из классических школ (grammar schools). Конечно, литература склонна к преувеличениям, но все же здесь царила атмосфера «Возвращения в Брайдсхед». А «северные химики» – отличники, пришедшие из государственных (comprehensive) школ, и «хулиганы из классических школ» по другую сторону раскола жили на стипендии и гранты и вместо перепелиных яиц и шампанского радовались пиву и пирогам со свининой.

Во многих отношениях эти касты были на удивление похожи. В конце 1950-х среди студентов и молодых ученых независимо от происхождения были в моде мешковатые брюки и твидовые пиджаки. Просто у привилегированных эти пиджаки были из ателье на Сэвил-роу, а просторные штаны с отворотами – из универмага «Хэрродс». А на студенческих балах, проводившихся каждое лето, спутницей выпускника Харроу или Итона была, скорее всего, дочь барона или герцога в платье из самого лучшего шелка. А выходцы из среднего класса на таких мероприятиях искали общества себе подобных – и с удовольствием попивали шампанское, пользуясь редким случаем.

Однако вскоре после того, как в Оксфорд поступил Стивен Хокинг, начались радикальные перемены, суть которых прекрасно сформулировал один его современник: «Когда мы поступили в Оксфорд, вся сколько-нибудь значимая знать занималась греблей и ни за что не надела бы джинсы. Когда мы выпускались, вся сколько-нибудь значимая знать презирала греблю и носила джинсы».

Перемены были везде. Умы молодежи стала занимать поэзия бит-поколения из Сан-Франциско. Набирала популярность лейбористская партия. Традиционные ценности, особенно классовая система, стали анахронизмом, по крайней мере, среди интеллигенции. «Штурмовать крепость» никто не пытался, к этому призывали десять лет спустя и в другом городе, но дух времени явно вступал в свои права. В такой обстановке человек с характером Стивена Хокинга, должно быть, рассматривал Оксфорд и все его устройство как довольно забавный микрокосм, систему ценностей, которая – типично по-британски – приведет скорее к сатирическим шоу вроде «За гранью» («Beyond the Fringe») и «Монти Пайтона», чем к кровавым рекам в чреве Парижа.

* * *

Несмотря на все соблазны, первый курс в Оксфорде оказался для Стивена Хокинга не самым веселым годом. Среди его однокурсников почти не было бывших соучеников по школе Св. Альбана и не оказалось ни одного близкого друга. В 1960 году в Оксфорд поступил Майкл Черч, а Джон Маккленахан поехал в Кембридж. Многие однокурсники Хокинга до университета отслужили в армии и, значит, были на два-три года старше. (Сам Хокинг избежал призыва только потому, что за несколько месяцев до того, как он вступил в призывной возраст, правительство Гарольда Макмиллана отменило обязательную военную службу.)

Учиться Стивену было скучно. Все задачи по физике и математике, которые задавали преподаватели, он решал без труда – и покатился по скользкой дорожке пренебрежения к учебе и умеренной радости от легких побед. Оксфордская система очень способствовала тому, чтобы студенты вроде Хокинга впадали в апатию. Еженедельное расписание предполагало несколько лекций и один семинар, на котором разбирали задачи, заданные на предыдущем семинаре. А в остальном студенты были предоставлены самим себе.

Мало того что на занятиях царила подобная вольница – система экзаменов тоже была совсем не строгой, и для студентов калибра Хокинга оставался огромный простор для всякого рода манипуляций. Значение имели только университетские экзамены, а не экзамены в колледже, а они проходили только в конце первого курса и на последнем курсе. Ученую степень присуждали исключительно по результатам выпускных экзаменов. Кроме того в начале каждого триместра проходили экзамены на уровне колледжа, целью которых было проверить, как студенты усвоили материал предыдущего триместра и как работали самостоятельно на каникулах. Эти экзамены назывались «collections», и оценки за них ставили свои же кураторы и преподаватели. Хокинг вспоминает:

В целом тогдашние оксфордские студенты отнюдь не были настроены трудиться. Модно было либо блестяще учиться безо всякого труда, либо смириться со своей ограниченностью и получить бакалаврский диплом «четвертой степени» – то есть без отличия, еле-еле натянув проходной балл. А прилежно учиться, чтобы получить диплом с отличием, считалось признаком «серости» – худший эпитет в оксфордском словаре.[11]

Хокинг знал, что относится к первой категории, и решил соответствовать образу. На первом курсе он ходил исключительно на лекции и семинары по математике и сдавал экзамены в колледже только по математике. Как охотно признает сегодня его куратор, курсы по физике в то время были не более чем повторением материала экзаменов второго уровня, и Хокингам нашего мира они были ни к чему.

В университете сложилась настоящая фольклорная традиция – корпус легенд о чудесных прозрениях Хокинга, точь-в-точь рассказы о юном Моцарте. Один из соучеников, вместе с Хокингом ходивший на семинар, вспоминает случай, который произвел на него сильное впечатление. Преподаватель задал им домашнее задание на следующий семинар. Решить задачи не смог никто, кроме Стивена. Преподаватель попросил у него задание, посмотрел и был глубоко потрясен изящным доказательством какой-то особенно сложной теоремы. Похвалив способного студента, он вернул ему работу. Хокинг взял листок, смял его в комок и зашвырнул в мусорную корзину в углу – причем в этом не было и намека на дерзость. Другой участник семинара потом заметил: «Если бы я сумел доказать эту теорему хотя бы за год, я бы сохранил записи!»

Рассказывают также, что однажды четверым участникам семинара задали на неделю несколько задач. Утром того дня, когда надо было сдавать решения, трое из четверых обнаружили, что Стивен уютно устроился в кресле в гостиной и читает фантастический роман.

– А что задачки, Стив? – спросил кто-то из соучеников.

– Я еще не смотрел, – отозвался Хокинг.

– Пора бы, – заметил его приятель. – Мы всю неделю ломали над ними голову и решили только одну.

Когда все собрались на семинар и в аудиторию вошел Хокинг, остальные спросили, что ему удалось решить.

– А, я успел сделать только девять, – сказал он.

Хокинг почти не вел конспектов, и учебников у него было мало. Дело в том, что он настолько опережал свое время, что не доверял многим стандартным учебникам. Рассказывают, как один из его преподавателей, младший научный сотрудник Патрик Сандарс, задал студентам несколько задач из учебника. На следующий семинар Хокинг пришел, не сделав домашнего задания. На вопрос, почему, он двадцать минут рассказывал об ошибках в учебнике.

Несмотря на разгильдяйское отношение к учебе, Хокинг умудрился не поссориться со своим куратором доктором Берманом. Иногда он даже заходил на чай к Берманам в дом на Бэнбери-роуд. Летом они устраивали пикники на лужайке за домом, ели клубнику и играли в крокет. Жена доктора Бермана Морин прониклась особенной симпатией к чудаковатому юному студенту, которого ее муж считал весьма способным физиком. Хокинг часто приходил к чаю заранее, чтобы посоветоваться с ней, какие хорошие книги стоит купить, и она держала его на строго интеллектуальной литературной диете в дополнение к трудам по физике, которые он иногда читал.

Недостаток прилежания вовсе не мешал Хокингу добиваться блестящих успехов в физике. В конце второго курса он, как отличник, был номинирован на университетскую награду по физике, на которую претендовали все другие студенты, изучавшие этот предмет. Он без малейших усилий получил первую премию – сертификат на 50 фунтов в знаменитый оксфордский книжный магазин «Блэкуэллз».

Оставаться на первых местах среди соучеников и дружить с доктором Берманом – это одно, но сражаться с непреодолимой скукой – совсем другое, и примерно в это время Стивен, вероятно, рисковал скатиться в депрессию. К счастью, на втором курсе у него появилось новое увлечение, которое помогло обрести своего рода стабильность. Стивен занялся греблей. Гребля в Оксфорде и Кембридже – традиция, уходящая в глубь веков. Гребцы упорно тренируются, участвуют в соревнованиях между колледжами, а каждый год проходят соревнования между университетами, на которых выявляют лучших из лучших.

Гребля – спорт, требующий изрядной физической подготовки, и гребцы относятся к тренировкам очень серьезно. Спортсмены выходят на воду при любой погоде, и в дождь, и в снег, разбивают утренний ледок зимой и потеют на солнцепеке летом. Гребля требует упорства и усердия, вот почему она так популярна в университете. Она служит прекрасным противовесом трудной напряженной учебе, по крайней мере, у некоторых студентов. А в случае Хокинга она стала чудесным лекарством, позволявшим не окостенеть от скуки, которую навевал на него весь оксфордский уклад.

Поскольку гребля – силовой вид спорта, гребец должен быть достаточно крепко сложен, чтобы двигать лодку по воде, а Хокинг атлетизмом не отличался, однако в каждом экипаже есть один незаменимый человек – так называемый рулевой.

На эту роль Стивен подходил идеально. Он мало весил, поэтому не перегружал лодку, обладал громким голосом и обожал выкрикивать команды так, чтобы слышно было всем и каждому, а кроме того был дисциплинированным и не пропускал тренировок. Тренировал его Норман Дикс, уже несколько десятков лет проработавший в гребном клубе университетского колледжа. Он вспоминает, что из Хокинга получился неплохой рулевой, однако он почему-то никогда не стремился, чтобы его восьмерка заняла первое место, довольствуясь вторым. Тренер подозревал, что первое место пугало Хокинга, поскольку тогда пришлось бы относиться к делу слишком серьезно, и вся затея лишилась бы всякой привлекательности.

Дикс вспоминает, что в юности Хокинг был буйного нрава и с самого начала старался, чтобы экипаж считал его настоящим сорвиголовой. Не раз и не два восьмерка возвращалась на берег с поцарапанными бортами и поломанными веслами, потому что Стивен хотел провести лодку в очень узкую щель и оплошал. Дикс никогда не принимал на веру заявления Хокинга, что «в реке что-то попалось».

«Мне постоянно казалось, что почти все время он сидит на корме, думая исключительно о звездах, – вспоминает Дикс. – Голова у него была занята математическими формулами».

Тренировались команды очень серьезно. Во время учебы они спускали лодки на воду каждый день, чтобы подготовиться к большим соревнованиям, которые проходили в феврале и летом. Первые называются «Torpids» – от прилагательного «torpid» (оцепенелый, вялый) – поскольку в нем участвуют и первокурсники, а следовательно, стандарты многих экипажей заметно снижаются. Новички приходили в гребной клуб в октябре, и им приходилось всю зиму упорно тренироваться, чтобы похвастаться новообретенными навыками на пятой неделе зимнего триместра. «Torpids» – гонки на выживание, соревнования идут несколько дней. Тринадцать лодок стартуют через промежутки в сто сорок футов. Каждая привязана к берегу канатом длиной сорок футов, конец которого держит рулевой. По сигналу стартового пистолета рулевой отпускает канат, и лодки гонятся друг за другом по участку реки, причем их задача – лавируя среди двенадцати других лодок, врезаться в лодку впереди и при этом не дать никому врезаться в них, и главную роль в этом играет рулевой. После каждого заплыва «стукнувшие» и «стукнутые» меняются местами. Если экипаж действует очень умело и за несколько заездов поднимается на несколько мест, каждый гребец получает право приобрести весло, на котором начертана триумфальная история столкновений, имена экипажа и дата. Потом эти весла украшают стены комнат победителей. Экипажи Хокинга были средненькие, набирали во время гонок лишь скромное количество столкновений, но главным было другое – сбросить напряжение из-за учебы и как следует повеселиться.

После гонок кто-то ликовал, кто-то принимал соболезнования – и то, и другое сопровождалось неумеренным потреблением эля, за которым следовал обед в гребном клубе с речами и тостами. И именно поэтому Хокинг решил во всем этом участвовать. На первом курсе он чувствовал себя чужим, ему было одиноко, учеба навевала скуку, потому что давалась слишком легко. А гребной клуб позволил девятнадцатилетнему Стивену перестать вариться в собственном соку и войти в университетское сообщество.

Когда старые школьные друзья увидели Стивена на втором курсе, то не могли поверить своим глазам – так он изменился. Соученики называли его по-разному – и «своим в доску», и «отъявленным хулиганом», и этот стройный юноша с растрепанной шевелюрой и в розовом клубном шарфе был совсем не похож на нескладного мальчишку, окончившего школу Св. Альбана каких-нибудь два года назад. Он перестал быть изгоем и превратился в полноправного члена «избранного круга». Это был мир сугубо мужской, куда женщины практически не допускались, и в какой-то степени продолжение дружеской компании из школы Св. Альбана, правда, без прежней напряженной интеллектуальной жизни, зато с переизбытком алкоголя. Суть была в том, чтобы пить очень много эля, рассказывать жутковатые истории и как можно больше веселиться, впрочем, безобидно. Однако пробудившаяся страсть к приключениям едва не довела Стивена до беды.

Как-то вечером Стивен с приятелем решили похулиганить. Они пропустили по несколько кружек пива, после чего двинулись к пешеходному мостику через реку. Выйдя из паба, приятели прихватили банку краски и кисти, припрятанные в колледже, и сложили в сумку. У моста они взяли несколько досок и тщательно подвязали их веревкой, чтобы они свисали на несколько футов ниже парапета параллельно мосту. Перелезли через перила, встали на доски, взяли краску и кисти и принялись за работу. Через несколько минут на мосту можно было различить в полумраке надпись «ГОЛОСУЙТЕ ЗА ЛИБЕРАЛОВ» аршинными буквами. Расчет был на то, что днем надпись увидят все, кто выйдет на берег или на воду.

Тут разразилась катастрофа. Когда Хокинг дорисовывал последнюю букву, с моста на них посветил луч фонаря, и грозный голос закричал: «Что это вы затеяли?» Это был местный полицейский. Приятели запаниковали, и друг Хокинга перебежал по доскам на берег и умчался в город, а Хокинг с кистью в руке остался один на месте преступления. Говорят, дело кончилось выговором в участке, после чего об инциденте мало-помалу забыли. Но воспитательные меры оказались действенными: Стивен так перепугался, что с тех пор никогда не пытался нарушить закон.

* * *

Меньше чем через три года после поступления в Оксфорд Стивена ожидало еще одно суровое испытание. Приближались выпускные экзамены, а он внезапно обнаружил, что плохо подготовился. Доктор Берман предвидел, что при всех своих талантах Хокингу придется на экзаменах трудно, поскольку тот не ожидал, что они окажутся такими сложными. Берман понимал, что хорошо учатся в Оксфорде два типа студентов: способные и очень трудолюбивые – и гениальные, и очень ленивые. И за письменные работы у первых оценки обычно бывали выше. Так уж устроены экзамены: одно дело – получать ежегодные премии по какому-то предмету, и совсем другое – хорошо сдать выпускные. Все или ничего – кульминация трех лет обучения. Как-то раз Хокинг подсчитал, что за три года в Оксфорде занимался всего около тысячи часов, то есть в среднем примерно час в день; едва ли это можно считать усердной подготовкой к трудным выпускным экзаменам. Один его приятель с улыбкой вспоминает: «К концу он занимался уже по три часа в день!»

Однако у Хокинга был план. Поскольку каждая письменная работа состояла из нескольких заданий и можно было выбирать, на какие вопросы отвечать, он решил, что возьмется только за вопросы по теоретической физике, а задания, требующие детальных фактических познаний, не станет выполнять. Он понимал, что ответит на любой теоретический вопрос благодаря проверенным временем природным способностям и интуитивному пониманию предмета. Однако была одна сложность. Хокинг подал заявление в Кембридж, чтобы писать там диссертацию по космологии на степень доктора философии под руководством Фреда Хойла, самого выдающегося британского астронома того времени. Беда в том, что в Кембридж Хокинга приняли бы только с дипломом бакалавра с отличием первой степени, а это была высшая оценка в Оксфорде.

В ночь перед экзаменами Хокинга охватила паника. Он почти не спал и до утра ворочался в постели. Утром он облачился в парадную студенческую форму (черная мантия особого покроя, белая рубашка и белый галстукбабочка, которые полагалось надевать на экзамены), вышел из комнаты, взволнованный, с мутными глазами, и отправился в экзаменационный зал неподалеку на Хай-стрит. По тротуарам текли потоки таких же нарядных студентов – кто-то тащит под мышкой кипу книг, кто-то лихорадочно затягивается последней сигаретой у входа в зал. Находка для туриста с фотоаппаратом, но настоящая пытка для тех, кому предстоит несколько дней подряд писать экзаменационные работы.

Обстановка в экзаменационных залах была гнетущая – архитекторы об этом позаботились. Высокие потолки, огромные канделябры, висящие в пустоте, длинные ряды грубых деревянных столов и жестких стульев. По проходам расхаживают надзиратели, соколиным взором оглядывающие студентов – кто-то уставился в потолок или в пространство, зажав в стиснутых зубах ручку, кто-то согнулся над листком и бешено строчит, записывая свой поток сознания. Когда на стол перед Хокингом положили задание, он стряхнул сонное оцепенение и прилежно последовал плану: занялся исключительно теоретическими вопросами. После экзаменов они с однокурсниками пошли отпраздновать окончание учебы – перекрыли по традиции движение на Хай-стрит, пили шампанское из горлышка и пускали струи пены в летнее небо. Результатов пришлось подождать несколько дней, все не находили себе места от беспокойства, но вот они наконец пришли. Хокинг оказался на грани между дипломом с отличием первой и второй степени. Чтобы решить его судьбу, ему назначили «viva» – очное собеседование с экзаменаторами.

Хокинг прекрасно понимал, какая у него сложилась репутация в университете. Он был уверен, что его считают не слишком хорошим студентом – неряшливым и на первый взгляд ленивым, – и думают, что его больше интересует выпивка и веселье, чем серьезная работа. Возможно, он был прав, однако не ожидал, что преподаватели настолько высоко ценят его способности. Мало того: как любит повторять Берман, Хокинг на очном собеседовании был в своей стихии, поскольку, если у экзаменаторов была хоть капля мозгов, они сразу понимали, насколько он умнее их. Но одна его реплика на собеседовании особенно ярко показывает, как точно он умел формулировать суть дела, и к тому же, вероятно, спасла его карьеру. Глава комиссии попросил его рассказать о планах на будущее.

– Если вы дадите мне отличие первой степени, – ответил Хокинг, – я поеду в Кембридж. А если я получу диплом второй степени, то останусь в Оксфорде, так что, полагаю, вы дадите мне отличие первой степени.

Так они и поступили.

Глава 4 Доктора и доктораты

Часто говорят, что Кембридж – единственный настоящий университетский город в Англии. Оксфорд гораздо больше, а за его кольцевой дорогой раскинулись промышленные зоны, соседствующие с едва ли не крупнейшими в Европе районами жилой застройки. Кембридж значительно меньше и уютнее, и академический дух ощущается в нем гораздо сильнее.

Историки считают, что Кембриджский университет основали перебежчики из Оксфорда, однако оба академических центра возникли примерно в одно и то же время, в XII веке, по образцу Парижского университета. Кембриджский университет, как и Оксфорд, состоит из множества колледжей под управлением одной администрации. Как и Оксфорд, Кембридж привлекает лучших ученых со всей планеты и пользуется авторитетом во всем мире, сопоставимым только с репутацией его великого соперника и исторического близнеца на расстоянии всего-то в восемьдесят миль. Как и Оксфорд, Кембридж полон традиций, драм и историй.

* * *

В октябре 1962 года Стивен Хокинг, бакалавр искусств (с отличием), вернувшись из-за границы, прибыл в Кембридж и сменил голый выжженный ландшафт Ближнего Востока на осенний ветер и морось над темными полями Восточной Англии. Когда в то дождливое утро он ехал в свой новый дом через луга и пологие холмы, мир и покой «единственного настоящего университетского города в Англии» – и всех людей на планете – омрачала тень охватившего весь мир Карибского кризиса.

Тогда и вправду казалось, что мир вот-вот сгинет в пламени ядерной бури. Сегодня, в относительно спокойный период, когда СССР больше не существует, трудно представить себе атмосферу того времени, ощущение непредсказуемости и незащищенности. И Хокинг, как и все, понимал, что никак не влияет на события в мире и что положение безнадежно. Старые кумиры, добрые и прекрасные, меркли и рушились, и на их место готовы были заступить новые герои. В августе того года умерла Мэрилин Монро, Джону Ф. Кеннеди оставалось жить чуть больше двенадцати месяцев, а «Битлз» стояли на пороге международной славы, не имевшей аналогов в истории популярной культуры.

Невзирая на нависшую угрозу мгновенного уничтожения, жизнь в Кембридже шла своим чередом. Студенты устраивались в новых домах и осваивали незнакомый город, местные жители занимались обычными делами, как уже тысячу лет со времен основания Кембриджа.

В первые дни после переезда в Кембридж, когда большой мир, казалось, вот-вот разнесет сам себя в клочья, Стивен Хокинг начал подозревать, что и внутри у него что-то неладно. Под конец обучения в Оксфорде ему стало трудновато шнуровать ботинки, он постоянно на что-то натыкался, несколько раз у него подкашивались ноги. Случалось, что у него заплетался язык, как у пьяного, даже без капли спиртного. Стивен не желал признавать, что с ним что-то не так, никому ничего не говорил и старался жить по-прежнему.

Когда он приехал в Кембридж, возникло другое осложнение. Поскольку он хотел писать здесь диссертацию, у него было два варианта на выбор – заниматься либо элементарными частицами, то есть изучать очень малое, либо космологией, то есть изучать очень большое. Вот как говорил он сам:

Я считал, что элементарные частицы – это не так интересно, поскольку, хотя постоянно и открывают новые частицы, приемлемой теории элементарных частиц не существует. Можно лишь объединять их в семейства, как в ботанике. Что же касается космологии, тут была вполне определенная теория – общая теория относительности Эйнштейна.[12]

Тут-то и таилась загвоздка. Хокинг решил ехать в Кембридж в первую очередь потому, что в Оксфорде невозможно было заниматься космологией, а главное – он хотел учиться у Фреда Хойла, который тогда считался самым выдающимся специалистом по космологии в мире. Но научным руководителем Хокинга стал не Хойл, а некто Деннис Сиама, о котором он впервые слышал. Поначалу такой поворот казался Стивену катастрофой, но постепенно он начал понимать, что научный руководитель из Сиамы получится не в пример лучше Хойла, поскольку Хойл вечно в разъездах, и играть роль наставника ему некогда. Вдобавок Хокинг вскоре обнаружил, что доктор Сиама и сам очень достойный ученый, умеет заинтересовать своих учеников и всегда готов помочь и поговорить.

Первый семестр в Кембридже прошел для Хокинга совсем не гладко. Оказалось, что ему недостает оксфордской математической подготовки, и он путается в сложных вычислениях, которых требует теория относительности. Усердно учиться он не привык, и справляться с программой ему становилось все труднее. Он второй раз очутился на грани краха. Сиама (он умер в 1999 году) вспоминал, что, хотя Хокинг был явно очень способным студентом и отличался готовностью отстаивать свою точку зрения с толком и умом, отчасти его трудности объяснялись невозможностью найти подходящую тему для исследований.

Дело в том, что задача должна была быть достаточно сложной, чтобы удовлетворять требованиям к диссертации на степень доктора философии, а поскольку исследования такого уровня по теории относительности были тогда в новинку, подобрать тему оказалось непросто. Сиама считал, что в те дни Хокинг был близок к утрате почвы под ногами и краха всего своего таланта. Так было, по крайней мере, весь первый год его работы над диссертацией. Все наладилось только благодаря сложному стечению обстоятельств, причиной которых стали перемены, уже происходившие в организме Хокинга.

* * *

Когда Стивен вернулся в Сент-Олбанс на рождественские каникулы в конце 1962 года, вся южная Англия была укрыта толстым снежным одеялом. Должно быть, тогда Хокинг уже понимал, что его здоровье пошатнулось. Непонятные приступы неуклюжести повторялись все чаще и чаще, однако в Кембридже никто пока не обращал на это внимания. Правда, Сиама припоминал, что еще в начале триместра ему показалось, что у Хокинга иногда чуть-чуть «плывет» речь, но не придал этому особого значения. Но когда Стивен приехал к родителям, они сразу заметили, что с ним что-то не так, поскольку увидели его после перерыва в несколько месяцев. Отец тут же пришел к выводу, что летом на Ближнем Востоке Стивен подхватил какую-то неведомую инфекцию, – логично для врача, занимающегося тропическими болезнями. Но эту гипотезу надо было проверить. Они обратились к семейному доктору, а тот направил Стивена к неврологу.

В канун Нового года Хокинги устроили в доме 14 по Хиллсайд-роуд прием. Это было, как и следует ожидать, официальное мероприятие с вином и шерри, были приглашены ближайшие друзья, в том числе бывшие одноклассники Стивена Джон Маккленахан и Майкл Черч. Прошел слух, что Стивен заболел, чем именно – непонятно, но в целом все считали, что какой-то заграничной хворью. Майкл Черч вспоминает, что Стивену было трудно налить вино в стакан, оно попадало по большей части на скатерть. Никто ничего не говорил, но в тот вечер все предчувствовали недоброе.

Среди приглашенных была и девушка по имени Джейн Уайлд, которую Стивен раньше знал только шапочно. Их официально представил друг другу тем вечером общий приятель. Джейн тоже жила в Сент-Олбансе, училась в местной школе. Последние минуты 1962 года истекли, начался 1963 год, и молодые люди разговорились и познакомились поближе. Джейн заканчивала выпускной класс и уже поступила в Вестфилдский колледж в Лондоне, где ей предстояло с осени изучать современные языки. Кембриджский аспирант, которому было уже двадцать один, показался Джейн очень интересным чудаком и сразу ей понравился. Она вспоминала, что в нем, конечно, чувствовался некоторый интеллектуальный снобизм, но «было ощущение, что он какой-то потерянный, что он знает, что с ним происходит что-то не подвластное ему».[13] Той ночью началась их дружба.

В январе Стивен должен был вернуться в Кембридж – начался зимний триместр – но вместо учебы он очутился в больнице на обследовании. Хокинг живо вспоминает, как это было:

У меня взяли образец мышечной ткани из руки, повсюду навтыкали электродов, ввели в позвоночник какую-то рентгеноконтрастную жидкость и на рентгеновском аппарате смотрели, как она там ходит вверх-вниз, когда мою койку наклоняют. После всего этого мне так и не сказали, что это, не сказали, что это не рассеянный склероз и что я нетипичный случай. Однако я заключил, что врачи считают, что дальше будет только хуже, а сделать ничего не могут, кроме как пичкать меня витаминами. Я понимал, что особого эффекта они от этого не ждут. Выяснять подробности мне не хотелось, потому что ничего хорошего мне бы не сказали.[14]

Врачи посоветовали вернуться в Кембридж и отвлечься на космологию, но это, разумеется, было проще сказать, чем сделать. Работа и так не ладилась, а теперь все мысли и поступки Стивена сопровождались страхом неизбежной смерти. Хокинг поехал в Кембридж и стал ждать результатов обследования. Вскоре ему поставили диагноз: редкая неизлечимая болезнь – боковой амиотрофический склероз, которую в США называют болезнью Лу Герига – в честь бейсболиста из «Янки», который умер от нее. В Великобритании ее принято называть болезнью моторных нейронов.

Боковой амиотрофический склероз поражает нервы спинного мозга и часть головного мозга, отвечающую за произвольные двигательные функции. Клетки постепенно дегенерируют, мышцы по всему телу атрофируются, следует паралич. В остальном мозг остается незатронутым, высшая нервная деятельность – мышление и память – не страдают. Тело постепенно разрушается, но разум больного остается целым и невредимым. Прогноз, как правило, состоит в постепенной потере подвижности, в результате которой наступает паралич, а затем и смерть от удушья или пневмонии при отказе дыхательных мышц. Симптомы безболезненны, но на последних стадиях болезни пациентам часто дают морфин, чтобы облегчить хроническую депрессию.

Как ни парадоксально, но Стивену Хокингу невероятно повезло, что он занимался как раз теоретической физикой – одной из немногих профессий, для которых человеку, в сущности, не нужно ничего, кроме собственного мозга. Будь он физиком-экспериментатором, его карьере пришел бы конец. Это, конечно, едва ли утешало молодого человека, которому был всего двадцать один год: ведь он, как и все его сверстники, считал, что его ждет нормальная жизнь, а не медленная смерть от неврологической болезни. Врачи дали ему два года.

При этом известии Хокинг впал в глубочайшее уныние. Легенда Флит-стрит гласит, что он заперся в темной комнате, пил и предавался пьяной жалости к себе, включив Вагнера на полную громкость. Однако сам он указывает, что рассказы о запое сильно преувеличены, но все же настроение у него тогда было «трагическое»,[15] поэтому да, он и вправду на некоторое время ограничил общение с друзьями и слушал музыку, в основном Вагнера:

Журнальные рассказы о том, как я тогда пил, – преувеличение. Беда в том, что стоило упомянуть о моем пьянстве в одной статье, как это тут же подхватили все остальные: ведь какой интересный сюжет! Даже если о чем-то упоминали в печати много раз, это не обязательно правда.[16]

Как было на самом деле, мы, возможно, никогда не узнаем, но думается, что стоит верить воспоминаниям самого Хокинга. Мысль о том, чтобы на некоторое время оглушить себя любыми доступными средствами, лишь бы умерить ментальную боль, в таких обстоятельствах более чем логична.

Более того, его слова подтверждают и другие. Например, Деннис Сиама как-то заметил, что не помнит, чтобы Хокинг надолго исчезал, что бы ни говорила желтая пресса. А поскольку в учебное время Сиама виделся со своими студентами ежедневно, то первым бы заметил отсутствие Стивена.

При этом не приходится сомневаться, что подобная новость глубоко потрясла Хокинга, и наверняка он погрузился в депрессию. Продолжать исследования было бессмысленно, поскольку он просто не успеет закончить диссертацию. Стивен был искренне убежден, что жить ему незачем. Если он умрет в ближайшем будущем, ради чего стоит трудиться? Религия и мысли о загробной жизни его никогда не привлекали, так что искать утешения в этой области он и не пытался. Он проживет свой век, а потом умрет. Такова его судьба. На личные трагедии Стивен реагировал как любой из нас – и только и мог, что думать: «Почему такое случилось именно со мной? За что мне все это?»[17]

Хокинг рассказывает, что во время обследования с ним произошел случай, оставивший глубокое впечатление и помог пережить кошмарные дни после возвращения в Кембридж:

Когда я лежал в больнице, то видел, как на соседней койке умирает от лейкемии один молодой человек – мой дальний знакомый. Зрелище было некрасивое. Очевидно, на свете есть люди, которым приходится хуже моего. При моей болезни хотя бы не тошнит. Когда меня одолевала жалость к себе, я всегда вспоминал того мальчика.[18]

В то время Стивену снились беспокойные и очень яркие сны. В больнице ему приснилось, что его собираются казнить. И вдруг он понял, что, если его помилуют, можно сделать много ценного. В другом повторяющемся сне ему приходила мысль, что можно пожертвовать жизнью ради других: «Все равно умру, хотя бы сделаю доброе дело», – думал он.[19]

Когда Хокинг, преодолев депрессию, вернулся к работе, его отец решил навестить Денниса Сиаму. Он рассказал доктору Сиаме, что случилось, и спросил, сможет ли Стивен завершить диссертацию в сжатые сроки, не дожидаясь трехлетнего минимума, поскольку, возможно, столько не проживет. Сиама, который, пожалуй, лучше других понимал, на что способен его студент, сказал Фрэнку Хокингу, что на диссертацию потребуется никак не меньше трех лет и о сжатых сроках не может быть и речи. Неизвестно, подозревал ли он, что работа даст Стивену цель и смысл в жизни, – может быть, и так, но прежде всего он знал правила, а правила нельзя было нарушать даже ради умирающего студента.

Почти все считали, что медицинские прогнозы верны и Хокингу осталось совсем немного. Джон Маккленахан живо припоминает, как накануне его отъезда в Америку на год сестра Хокинга Мэри сказала ему, что если он не вернется раньше, то, возможно, уже не застанет своего друга в живых. Болезнь, вступив в свои права, развивалась быстро. Джейн увидела Стивена вскоре после выписки из больницы и поняла, что он совсем растерян и утратил волю к жизни.

Однако не приходится сомневаться, что появление Джейн стало переломным моментом в жизни Стивена Хокинга. Они стали видеться все чаще и чаще и уже не могли обходиться друг без друга. Именно Джейн помогла Стивену сбросить оковы депрессии и снова поверить в работу и в дальнейшую жизнь. Но диссертация продвигалась черепашьими темпами.

* * *

Стивен был не единственным учеником Сиамы. Когда Сиама заступил на пост в 1961 году, первым его студентом стал выходец из Южной Африки Джордж Эллис. Через год появился Хокинг, на следующий год – еще двое студентов, которые стали близкими друзьями и коллегами Хокинга и Эллиса на всю жизнь. Звали их Брендон Картер и Мартин Рис. Вокруг них сплотилась небольшая группа космологов и релятивистов, каждый из которых работал над своей задачей в одной и той же области.

По вечерам приятели часто расслаблялись в каком-нибудь пабе, а когда им надоедало обсуждать физику за кружкой пива, вместе ходили на концерты, в кино, в театр. У них было много общих интересов помимо работы. Эллиса всегда интересовала политика, он был яростным противником апартеида. Хокинг глубоко симпатизировал его взглядам, и они часто говорили о политике. Зимой они устраивались в пабах поближе к камину, летом – в саду и говорили о чем угодно от вьетнамской войны до «Власти черных». Разумеется, Хокинг познакомил с приятелями и Джейн, и, когда она приезжала к нему в Кембридж на выходные, они все вместе ходили обедать или устраивали пикники на реке, глядя на проплывающие лодки.

На первом курсе Хокинг работал с другими студентами и преподавателями в «Крыле Феникса» Кавендишской лаборатории, первым директором которой был в 1870-е Джеймс Клерк Максвелл. В начале 1960-х годов заведующим кафедрой физики был Джордж Бэтчелор, который убедил администрацию создать отдельную кафедру прикладной математики и теоретической физики в Старом здании университетского издательства на Сильвер-стрит.

Система обучения в Кембридже предполагает, что студенты и молодые специалисты приписаны к какому-то конкретному колледжу, однако работают в зданиях университета с коллегами из других колледжей. Хокинг был студентом колледжа Тринити-Холл, жил и столовался при колледже, но работал не только в зданиях Тринити-Холл и не обязательно со студентами и сотрудниками своего колледжа.

Атмосфера на кафедре физики царила неформальная, и у студентов, работавших над диссертациями, не было ни жесткого расписания, ни определенного учебного плана. Задачей научного руководителя считалось поставить ряд задач и целей и обсудить со студентом план атаки, после чего при необходимости давать ему советы и наставления. Сиама вспоминал, как в нескольких случаях врывался в кабинет Хокинга с новой идеей по поводу того, над чем работал его подопечный, и они вдвоем устраивали мозговой штурм. А иногда Хокинг приходил в кабинет к Сиаме – эту комнату, где стены между книжными стеллажами были увешаны репродукциями современных художников, Хокинг вспоминает особенно тепло.

Все студенты, работавшие над диссертациями на кафедре прикладной математики и теоретической физики, посещали регулярные семинары, где тридцать-сорок человек слушали доклады кого-нибудь из преподавателей или приглашенного лектора. Затем следовало общее обсуждение. Но главным местом для бесед и обмена мнениями была общая гостиная, она же чайная. Согласно давней традиции, заложенной еще в Кавендишской лаборатории и перенесенной на Сильвер-стрит, преподаватели и студенты дважды в день – в одиннадцать за кофе, в четыре за чаем – обменивались соображениями и идеями. Кабинеты у студентов были общие, и их двери вообще не закрывались, никому и в голову не приходило работать в одиночку или таить свои идеи. Эта атмосфера свободного общения и позволила Хокингу случайно наткнуться на тему первого значительного проекта в самом начале работы над диссертацией.

Фред Хойл был настоящим светилом кафедры физики Кембриджского университета. Он прославился своими представлениями о происхождении Вселенной. Хойл был отнюдь не чужд саморекламе, прекрасно умел манипулировать журналистами и относился к той породе ученых, которые при случае готовы поделиться с публикой непроверенными гипотезами. Оправдывал он это очень просто. Он не был ни самовлюбленным эгоистом, ни интеллектуальным радикалом, просто для того, чтобы получать финансирование на исследования, нужно было внимание широкой публики, требовалась международная известность. Поэтому Хойл очень дорожил своей славой.

Путь к вершинам был для Хойла отнюдь не легким. Отец Хойла был йоркширский торговец мануфактурой, и Фред поступил в Кембридж в 1930-е годы на полную стипендию, сразу почувствовал себя чужаком из-за скромного происхождения и странного акцента, и это его ожесточило. Интеллектуально он превосходил почти всех современников, однако обида оставила в его душе неизгладимый след, и иметь с ним дело было трудно. Практически все время, пока Фред Хойл преподавал в Кембридже, он был вовлечен в жаркие споры либо с властями, либо с коллегами. Вскоре после переезда на Сильвер-стрит Хойл открыл в Кембридже собственный институт, однако вовсю пользовался мозгами и помощью ученых с кафедры прикладной математики и теоретической физики.

Во время всех этих споров и скандалов в Кембридже Хойл горячо отстаивал теорию стационарной вселенной. Эту гипотезу он разработал вместе с математиком Германом Бонди из Королевского колледжа в Лондоне и астрономом Томасом Голдом, однако в начале 1960-х главенствующих теорий было две, и гипотеза Хойла была просто более разработанной. Хойл презирал конкурирующую теорию спонтанного возникновения Вселенной, которую когда-то сравнил с проституткой, выпрыгивающей из торта: недостойно и неэлегантно. Однако именно он, к собственному удивлению, ввел в обращение термин «Большой Взрыв» – сам Хойл придумал это выражение в насмешку и упомянул в радиопередаче, в которой пропагандировал собственную теорию стационарной вселенной.

Хойл не только работал над собственной теорией происхождения вселенной, но и был научным руководителем группы избранных студентов. Среди его подопечных был аспирант Джайант Нарликар. В рамках работы над диссертацией Нарликар должен был проделать кое-какие математические расчеты для теории Хойла. А еще у них с Хокингом были соседние кабинеты. Уравнения Нарликара очень заинтересовали Хокинга. Нарликар не заставил себя долго уговаривать и показал Хокингу материалы своих исследований, а Хокинг стал прорабатывать его теории. В ближайшие месяцы Хокинг все чаще и чаще заглядывал в кабинет к своему приятелю, в одной руке держа кипу бумаг, исписанных формулами, а другой опираясь на новенькую трость.

Следует подчеркнуть, что никакой вражды к Хойлу, а тем более к Нарликару Хокинг не питал. Просто ему было любопытно, чем они занимаются, а его собственные проекты буксовали. Уравнения Нарликара и их смысл увлекали его и вдохновляли гораздо сильнее собственных исследований. Да и вообще обмен идеями и взаимопомощь на кафедре очень поощрялись.

Но вскоре обстановка обострилась. Хойл решил рассказать о своих открытиях на конференции Королевского общества в Лондоне. Хотя подобное, конечно, уже случалось, многие его коллеги решили, что он слишком спешит, ведь его работа еще не была рецензирована. Слушателями Хойла было человек сто, и выступление закончилось теплыми аплодисментами и обычным шумным обсуждением. Затем Хойл спросил, будут ли вопросы. Хокинг, естественно, пришел его послушать и внимательно следил за дискуссией. Он медленно поднялся, опираясь на трость. Все умолкли.

– Величину, о которой вы говорите, нельзя вычислить, она расходится, – сказал Хокинг.

По залу пронесся шепоток. Собравшиеся сразу поняли, что если утверждение Хокинга верно, последние открытия Хойла окажутся ошибочными.

– Нет, конечно, не расходится, – возразил Хойл.

– Расходится, – не сдавался Хокинг.

Хойл помолчал и обвел глазами зал. Стояла полная тишина.

– Откуда вы знаете? – свирепо спросил Хойл.

– Я посчитал, – медленно выговорил Хокинг.

По залу прокатился смущенный смех. Это Хойлу совсем не пришлось по душе. Юный выскочка взбесил его. Однако враждовали они недолго: Хокинг показал, что он слишком хорош как физик для подобных споров. Однако Хойл решил, что поступок Хокинга неэтичен, и так и сказал. На это Хокинг с коллегами ответили, что Хойл тоже поступил неэтично, когда обнародовал непроверенные результаты. Единственным, кто был совершенно ни при чем и на кого тем не менее обрушился гнев Хойла, стал оказавшийся между двух огней Нарликар.

Нет никаких сомнений, что интеллектуально Хойл ни в чем не уступал Хокингу, однако в этом случае молодой человек был абсолютно прав: величина, о которой говорил Хойл, и в самом деле расходилась, а это означало, что последняя часть его теории неверна. Хокинг написал статью о своих математических выкладках, которые заставили сделать этот вывод. Статью приняли хорошо, и у Хокинга сложилась репутация подающего надежды молодого исследователя. Стивен продолжал работать над диссертацией под руководством Сиамы, но в разреженной атмосфере космологических исследований о нем заговорили как о независимой величине.

* * *

В первые два года в Кембридже симптомы бокового амиотрофического склероза быстро усугублялись. Хокингу стало очень трудно ходить, он не мог пройти и нескольких шагов без трости. Друзья помогали ему чем могли, но он почти всегда отказывался от помощи. Мучительно медленно он двигался по комнатам и коридорам, опираясь не только на трость, но и на стены и мебель. Во многих случаях и этого было мало. Сиама и его коллеги прекрасно помнят, что в те дни Хокинг то и дело приходил в кабинет с повязкой на голове – это означало, что он в очередной раз упал и сильно ударился.

Болезнь затронула и речь. Теперь у Стивена не просто заплетался язык – слова стало трудно разобрать, и даже близкие коллеги зачастую не понимали, что он говорит. Однако все это не мешало ему работать, более того, лишь подхлестывало. Еще никогда он не работал так быстро и плодотворно, и это показывает, как он относился к болезни. Как ни безумно это звучит, Хокинг не придавал своему недугу особого значения. Конечно, он сталкивался со всеми препятствиями и унижениями, с какими сталкиваются в нашем обществе инвалиды; естественно, ему приходилось приспосабливаться к своему состоянию и жить в особых обстоятельствах. Однако болезнь не затронула самую суть его бытия – его разум – а значит, не повлияла на работу.

Разумеется, сам Хокинг первым хотел бы не придавать значения болезни и сосредоточиться на главном – на научных достижениях. Его коллеги и сотрудники, а также физики со всего мира, относящиеся к нему с глубочайшим уважением, не видят, чем Хокинг отличается от всех остальных. Их не волнует, что он не может двигаться и говорить без высокотехнологичных устройств, присоединенных к кончикам пальцев. Для них он друг, коллега, а главное – великий ученый.

Когда Стивен примирился с болезнью и нашел Джейн Уайлд – спутницу жизни, которая понимала его без слов, – он буквально расцвел. Они с Джейн обручились, она стала гораздо чаще приезжать по выходным. Всем было очевидно, что они на седьмом небе от счастья и созданы друг для друга. Джейн вспоминает: «Мне нужен был смысл существования, и я, наверное, обрела его в мысли, что буду ухаживать за ним. Но мы любили друг друга».[20] А однажды она сказала: «Я решила, как мне быть, и так и поступила. Он был очень, очень целеустремленным, очень честолюбивым. Примерно как сейчас. Когда мы познакомились, болезнь уже начала проявляться, поэтому я не знала Стивена здоровым и бодрым».[21]

Для Хокинга помолвка с Джейн стала, вероятно, главным событием в жизни. Она показала ему, ради чего стоит жить дальше, и придала решимости, она изменила все. Если бы не помощь Джейн, Стивен, скорее всего, не смог бы вынести этих испытаний – да и не захотел бы.

С тех пор он покорял научные вершины одну за другой, и Сиама поверил, что Хокинг, вероятно, все-таки сможет собрать воедино разрозненные фрагменты диссертации. Ручаться за успех было еще нельзя, но тут все решил еще один счастливый случай.

Исследовательская группа Сиамы заинтересовалась работами молодого прикладного математика Роджера Пенроуза, который тогда работал в Биркбек-колледже в Лондоне. Пенроуз был сыном выдающегося генетика, учился в Университетском колледже в Лондоне, а в начале 1950-х перебрался в Кембридж. После стажировки в США он в начале 1960-х начал разрабатывать идеи теории сингулярности, которые прекрасно соответствовали представлениям, следовавшим из работ сотрудников кафедры прикладной математики и теоретической физики. Кембриджская группа стала ходить на доклады в Королевском колледже в Лондоне, где профессором прикладной математики был великий математик и соавтор теории стационарной вселенной Герман Бонди. Оказалось, что Королевский колледж – очень удобное место встречи для Пенроуза (которому нужно было приехать с другого конца Лондона), кембриджских ученых и небольшой компании физиков и математиков из того же колледжа. Сиама брал на эти встречи Картера, Эллиса, Риса и Хокинга с мыслью о том, что обсуждавшиеся на семинарах вопросы полезны для их работы. Однако иногда Хокингу было настолько трудно добраться до Лондона, что поездки едва не срывались.

Брендон Картер вспоминает один такой случай, когда они опоздали на станцию и поезд уже подъехал. Они побежали за вагоном, забыв про Стивена, который ковылял следом, опираясь уже на две трости. Только в вагоне они сообразили, что его рядом нет. Картер выглянул в окно, увидел жалкую фигуру, плетущуюся к ним по платформе, и понял, что поезд сейчас тронется и Стивен может не успеть. Все знали, как Хокинг злится, если к нему относятся не так, как ко всем, и старались не навязывать ему помощь. Но в тот раз Картер с приятелем спрыгнули на платформу, чтобы помочь Стивену дойти до дверей и сесть в поезд.

Если бы Хокинг пропустил хотя бы одну из этих лондонских встреч, это была бы горькая гримаса судьбы, поскольку именно благодаря им наметился новый поворот во всей его научной карьере. Как-то раз на докладе в Королевском колледже Роджер Пенроуз познакомил коллег с представлением о сингулярности пространства-времени в центре черной дыры, и кембриджскую группу это, естественно, очень увлекло. Вечером по дороге домой в Кембридж они сидели в купе второго класса и обсуждали все, что узнали сегодня на докладе. Хокингу не хотелось разговаривать, и он смотрел в окно на темнеющие поля, мчавшиеся мимо, и на отражение приятелей в стекле. Коллеги спорили о тонкостях математической модели Пенроуза. Тут Хокинга осенило, и он отвернулся от окна и сказал сидевшему напротив Сиаме: «Интересно, что будет, если применить теорию сингулярности Пенроуза ко всей Вселенной». Как выяснилось, одна эта идея, в сущности, спасла диссертацию Хокинга и открыла перед ним дорогу к славе звезды первой величины в мире науки.

Пенроуз опубликовал свои идеи в январе 1965 года; к этому времени Хокинг уже принялся за работу, а все благодаря вдохновению, которое снизошло на него по дороге домой из Лондона в Кембридж вечером после доклада. Применить теорию сингулярности ко всей Вселенной – задача отнюдь не из простых, и через несколько месяцев Сиама заподозрил, что его юный студент вот-вот совершит поразительное открытие. А Хокинг впервые погрузился в работу с головой. Он рассказывает:

Я… всерьез взялся за работу впервые в жизни. И неожиданно обнаружил, что мне это нравится. Может быть, нечестно называть это работой. Кто-то когда-то сказал: «За то, что нравится, платят только ученым и проституткам».[22]

Когда Хокинг решил, что математические расчеты, стоящие за его идеями, его устраивают, он приступил к самому тексту. Тут пришлось основательно повозиться, поскольку первую половину пребывания в Кембридже Хокинг, в сущности, блуждал в потемках. Они с Сиамой долго не могли подобрать ему подходящую тему, поэтому в диссертации осталось много пробелов и вопросов без ответа. Но все спасло применение теории сингулярности, мысль, посетившая Хокинга на третьем году.

Последняя глава диссертации Хокинга – шедевр научной мысли, и именно за нее ему присудили степень доктора философии. Оценивали работу научный руководитель Деннис Сиама и независимый эксперт. Диссертацию могут не только принять или отклонить, но и отложить защиту, и тогда соискатель должен подать ее повторно через некоторое время, обычно через год. Благодаря последней главе Хокинг избежал подобных унижений, и комиссия присудила ему искомую степень. С тех пор двадцатитрехлетний физик получил право именоваться «доктор Стивен Хокинг».

Глава 5 От черных дыр к большому взрыву

К началу 1960-х астрономы уже выяснили, что любая звезда, в которой содержится в три раза больше вещества, чем в нашем Солнце, обречена рано или поздно погибнуть, схлопнувшись под воздействием собственной массы в так называемую черную дыру. Более чем за два десятка лет до этого ученые, опираясь на уравнения ОТО Эйнштейна, вычислили, что такой объект искривляет пространство-время вокруг себя таким образом, что эта масса оказывается полностью отрезанной от остальной Вселенной. Если мимо черной дыры пройдет луч света, его согнет так, что даже фотоны будут кружиться по орбите вокруг центральной «звезды» и никогда не смогут вырваться во внешнюю Вселенную. Очевидно, поскольку такой объект не излучает света, он будет черным, и именно поэтому американский релятивист Джон Уилер в 1969 году назвал эти мертвые звезды черными дырами.

Но хотя все знали, что ОТО предсказывает существование подобных объектов, к тому времени, когда Хокинг завершал учебу в университете и переходил к самостоятельным исследованиям, к идее черных дыр никто не относился серьезно. Дело в том, что было открыто уже очень много звезд с массой гораздо больше трех масс Солнца. Они не схлопываются, потому что идущие в их недрах ядерные реакции поддерживают высокую температуру. Жар создает направленное наружу давление, которое и позволяет звезде сопротивляться гравитации. Астрономы знали, что, когда у таких звезд кончается ядерное «топливо», они взрываются и выбрасывают в космическое пространство свою внешнюю оболочку. Еще тридцать лет назад астрономы считали, что в результате подобного взрыва выбрасывается столько вещества, что масса оставшегося ядра меньше трех масс Солнца, а может быть, когда остатки звезды начинают сжиматься, в игру вступает какое-то другое давление, природу которого еще не выяснили.

Это ошибочное представление подкреплялось еще и тем, что астрономы постоянно открывали старые мертвые звезды. Эти звездные останки всегда имели массу чуть меньше массы Солнца, однако сжимались в объем, примерно равный объему Земли. Такие звезды размером с планету называются белыми карликами. Гравитации, которая сжимает их изнутри, противостоит давление высвободившихся из атомов электронов, которые действуют как электронный газ. Белые карлики такие плотные, что каждый кубический сантиметр их вещества весит миллион граммов. До 1967 года это были самые плотные известные объекты во Вселенной.

Но, хотя астрономы не предполагали всерьез, что может существовать что-то плотнее белого карлика, некоторым математикам нравилось развлекаться с уравнениями Эйнштейна, чтобы разобраться, что будет с веществом, если его сжать до еще более высоких плотностей. Уравнения говорили, что, если в три раза больше вещества, чем в Солнце, сжать до сферы с радиусом чуть меньше девяти километров, пространство-время в окрестностях этой сферы исказится так сильно, что оттуда не сможет вырваться даже свет. Мы знаем, что быстрее света перемещаться невозможно, следовательно, из окрестностей такого объекта не может вырваться в принципе ничего, поэтому математики иногда называли его «коллапсар» («коллапсирующая звезда»). Коллапсар – это бесконечный бездонный провал, куда может упасть все что угодно, но откуда ничего никогда не выходит. А плотность внутри коллапсара выше, чем в ядре атома, а это, как думали теоретики того времени, конечно, невозможно.

На самом деле ученые рассматривали вероятность существования звезд с плотностью атомного ядра, правда, не всерьез. К 1930-м годам физики знали, что ядро атома состоит из тесно упакованных частиц – протонов и нейтронов. Каждый протон несет единицу положительного заряда, нейтроны, как следует из их названия, электрически нейтральны, однако масса нейтрона примерно равна массе протона. В обычных атомах вроде тех, из которых состоит эта книга, каждое ядро окружено облаком электронов. Каждый электрон несет единицу отрицательного заряда, и электронов в атоме столько же, сколько протонов, так что атом в целом электрически нейтрален.

Но в атоме очень много пустого пространства. Ядро крошечное, но очень плотное, а электронное облако огромное (по сравнению с ядром) и разреженное. Пропорции атома таковы, что ядро в нем – словно песчинка посреди концертного зала. В белых карликах некоторые электроны из-за высокого давления оказываются вырванными из атомов, и ядра плавают в море «обобществленных» электронов, принадлежащих звезде в целом, а не конкретному ядру. Но между ядер все равно остается много свободного пространства, хотя это пространство и содержит электроны. Каждое ядро заряжено положительно, а поскольку одинаковые заряды отталкиваются, ядра держатся на расстоянии друг от друга. Однако квантовая теория учит нас, что все же есть способ сделать звезду плотнее белого карлика. Если звезда под воздействием гравитации еще сильнее сжимается, электроны вынуждены соединяться с протонами, образуя нейтроны. В результате получается звезда, состоящая из одних нейтронов, а их можно упаковать тесно, как протоны и нейтроны в ядре атома. Это и есть нейтронная звезда.

Расчеты показывают, что такое может произойти с любой мертвой звездой с массой более чем на 20 % больше массы Солнца (то есть с массой больше 1,2 массы Солнца). Нейтронная звезда с такой массой упакована в сферу радиусом примерно 10 километров, чуть выше земных гор. Плотность вещества нейтронной звезды составляет 1014 граммов на кубический сантиметр – то есть 1 с 14 нулями, сто тысяч миллиардов. Но даже такой плотный объект – еще не черная дыра, поскольку свет с его поверхности все же может излучаться во Вселенную.

Чтобы сделать из мертвой звезды черную дыру, нужно сокрушить даже нейтроны, и это хорошо понимали теоретики начала 1960-х. Более того, согласно квантовым уравнениям даже нейтроны не выдержат веса мертвой звезды с массой больше трех масс Солнца, к тому же если после взрывной агонии массивной звезды и останется подобный объект, он полностью схлопнется и превратится в математическую точку под названием «сингулярность». Задолго до того, как коллапсирующая звезда достигнет состояния нулевого объема и бесконечной плотности, она искривит пространство-время вокруг себя, и коллапсар окажется отрезан от внешней Вселенной.

На самом деле уравнения говорят, что, если достаточно сильно сжать любое количество вещества, оно поведет себя точно так же – тоже коллапсирует.

Особая черта объектов массой больше трех масс Солнца состоит в том, что они схлопываются сами, под собственным весом. Но если бы удалось сжать наше Солнце в сферу с радиусом около трех километров, оно тоже превратилось бы в черную дыру. Как и Земля, если сжать ее примерно до сантиметра. В любом случае, если сжать объект до критического размера, гравитация возьмет верх, замкнет пространство-время вокруг объекта, и тот продолжит сжиматься в сингулярность бесконечной плотности внутри черной дыры. Однако следует отметить, что сделать черную дыру гораздо проще, если у тебя есть много массы. Критический размер не просто пропорционален количеству массы, которой вы располагаете: чем меньше сжимаемая масса, тем больше плотность, при которой формируется черная дыра.

Для каждой массы есть свой критический радиус, при достижении которого образуется черная дыра, – так называемый радиус Шварцшильда. Как показывают приведенные примеры, у менее массивных объектов радиус Шварцшильда меньше: чтобы сделать черную дыру, Землю придется сжимать сильнее, чем Солнце, а Солнце – сильнее, чем более массивную звезду. Когда черная дыра сформируется, вокруг нее возникнет поверхность (что-то вроде поверхности моря), отмечающая границу между Вселенной в целом и регионом сильно искаженного пространства-времени, откуда не может вырваться ничего. Это будет горизонт, который можно пройти только в одном направлении (в отличие от поверхности моря!): излучение и материальные частицы проходят за него без всяких затруднений и под воздействием гравитации примыкают к накапливающейся массе сингулярности, но изнутри не прорывается ничего, даже свет.

Тридцать лет назад многих математиков тревожило, что по расчетам в черной дыре обязательно должна быть сингулярность. Их смущала мысль о бесконечной плотности. Однако большинство астрономов придерживались более прагматических представлений. Прежде всего, они сомневались, существуют ли вообще черные дыры. Возможно, думали они, есть какой-то закон физики, из-за которого останки мертвой звезды не могут обладать достаточной массой, чтобы коллапсировать. И даже если черные дыры существуют, их природа такова, что заключенные в них сингулярности невозможно ни наблюдать, ни исследовать. Тогда какая разница, что гласит теория? Ведь даже если точки бесконечной плотности существуют, они скрыты за непроходимыми горизонтами!

Однако у астрономов уже тогда появился повод для беспокойства. Чтобы получить черную дыру из маленькой массы, ее нужно сжимать очень сильно; но если масса больше, сжимать можно слабее. То есть масса около 4,5 миллиардов солнечных масс превратилась бы в черную дыру, если бы сосредоточилась в пределах сферы с диаметром всего вдвое больше солнечной системы.

Казалось бы, такой массы в природе не существует, о ней и говорить смешно. Но вспомним, что в одной только нашей галактике Млечный Путь содержится сто миллиардов звезд. Подобная сверхмассивная черная дыра могла бы сформироваться всего из 5 % их общей массы. А плотность такого объекта была бы несопоставимо меньше, чем плотность атомного ядра или нейтронной звезды: всего грамм на кубический сантиметр, как у воды. То есть черную дыру можно сделать даже из воды – надо только взять ее очень много!

Понять, в чем тут дело, будет проще, если представить себе беговые дорожки. Главное в черной дыре – то, что она полностью замыкает пространство-время вокруг себя, в результате чего луч света на горизонте бесконечно кружит вокруг центральной сингулярности. Однако «орбиты» фотонов не могут быть ни слишком крутыми, ни слишком плавными. Беговые дорожки ближе к центру стадиона обычно сильно искривлены, чтобы вписать их в доступное пространство. Внешние дорожки искривлены плавнее и занимают больше места. Но в любом случае, когда бежишь по дорожке, рано или поздно возвращаешься к месту старта – описываешь замкнутую кривую. Подобным же образом черная дыра может быть очень маленькой, с тесно скрученным вокруг пространством-временем, или очень крупной, в которой лучи света лишь слегка искривляются вдоль горизонта (возможны, разумеется, и все промежуточные варианты).

В 1960-е годы космологи начали осознавать, что из этого следует, – впрочем, очень медленно. Они поняли, что вся Вселенная, вероятно, ведет себя как колоссальная черная дыра, самая большая черная дыра на свете: все в ней удерживается гравитацией, все пространство-время представляет собой самодостаточную замкнутую сущность, которая свернута вокруг себя с самой что ни на есть плавной кривизной. Но есть одно большое различие: черные дыры втягивают вещество внутрь, к сингулярности, а Вселенная расширяется вовне с момента Большого Взрыва. Вселенная – словно черная дыра, вывернутая наизнанку.

Уравнения Эйнштейна – общая теория относительности – гласят, что Вселенная не может быть статичной, она должна либо расширяться, либо сжиматься. Наблюдения показывают, что Вселенная расширяется. Что же говорят уравнения Эйнштейна о том, каковы были условия во Вселенной в далеком прошлом, когда галактики были гораздо ближе друг к другу, и еще раньше? Они гласят, что Вселенная должна была зародиться в точке бесконечной плотности – в сингулярности – около 15 миллиардов лет назад. Астрономам 1940-х и 1950-х годов было «очевидно», что это нонсенс. Если из уравнений следует сингулярность, значит, где-то в них вкралась ошибка, и кто-нибудь, несомненно, выдвинет более совершенную теорию, позволяющую избегать таких радикальных прогнозов, дайте только срок. А пока вроде бы было логично применять уравнения как они есть, если речь шла об условиях, более или менее похожих на наблюдаемые сегодня.

На сегодня самое плотное известное нам вещество – ядро атома, тесно упакованные протоны и нейтроны. Поэтому некоторые самые отчаянные сорвиголовы среди ученых решили проверить, не прояснит ли ОТО вопрос о происхождении Вселенной из состояния, в котором общая плотность была такой же, как плотность ядра атома, то есть, если угодно, о рождении Вселенной из «первичного атома», в котором, словно в нейтронной суперзвезде, содержалась вся масса Вселенной.

А что было «до этого»? Откуда взялась эта первичная сверхплотность, которую иногда называют «космическим яйцом»? Неизвестно, можно лишь догадываться. Возможно, космическое яйцо существовало вечно, а потом что-то побудило его расширяться. А возможно, у Вселенной была какая-то предыдущая фаза, когда пространство-время сжималось в соответствии с уравнениями Эйнштейна. Сжимающаяся Вселенная могла довести себя до ядерных плотностей, а потом снова «спружинить» наружу, вступить в фазу расширения, не дойдя до катастрофической сингулярности.

Идея первичного атома или космического яйца возникла в начале 1930-х годов и оттачивалась и уточнялась еще лет двадцать. Однако даже в начале 1960-х годов это оставалось математической игрой, в которую играли отдельные специалисты, в основном для собственного удовольствия. Мысль о сверхплотном космическом яйце всего раз в тридцать больше Солнца, которое содержало в себе все на свете, а потом взорвалось и породило расширяющуюся Вселенную, соответствовала и уравнениям Эйнштейна, и наблюдениям. Только, похоже, никто по-настоящему не верил, что эти уравнения описывают Вселенную. Никто не огорчился бы, если бы оказалось, что гипотеза космического яйца в корне неверна.

О том, как относились к этой мысли в 1950-е, можно судить по условным названиям, которые давали ученые своей работе. На самом деле уравнения ОТО позволяют давать не одно, а несколько толкований поведения пространства-времени в целом. Мы уже знаем, что эти уравнения допускают либо расширение, либо сжатие, но не статическое состояние. Очевидно, что Вселенная, в которой мы живем, не может одновременно и расширяться, и сжиматься, так что два решения уравнений не могут быть верными для современной Вселенной. Поэтому эти решения называют моделями. Космологическая модель – это набор уравнений, описывающих, как может вести себя вселенная (не обязательно наша). Уравнения должны подчиняться известным законам физики, но не обязаны описывать реальное поведение настоящей (нашей) Вселенной. Оба решения уравнений Эйнштейна, и сжатие, и расширение, описывают модели вселенных, занятные математические игрушки, а модель расширения, вероятно, описывает реальную Вселенную. Однако в начале 1960-х годов большинство космологов предпочитали называть моделью и то решение, которое предполагает расширение.

Но в 1960-е все больше популярности набирала мысль о Большом Взрыве. Космологи приходили к убеждению, что их уравнения и в самом деле описывают происходящее в реальной Вселенной, поскольку у ОТО появлялось все больше экспериментальных подтверждений. Это вдохновило их на новые теоретические изыскания, те, в свою очередь, позволили дать новые прогнозы и потребовали новых наблюдений, и эта раскручивающаяся спираль стала причиной революции в наших представлениях о рождении Вселенной.

К 1976 году теория Большого Взрыва настолько прочно вошла в научный обиход, что американский физик Стивен Вайнберг написал научно-популярный бестселлер «Первые три минуты», где описал первые этапы Большого Взрыва и рассказал, как возникла наша Вселенная из сверхплотного состояния космического яйца. Хотя эта книга написана в 1970-е, в ней изложены представления о Большом Взрыве, царившие в 1960-х, и нам придется ненадолго остановиться на этих представлениях, прежде чем рассказывать нашу историю дальше.

* * *

Во всех этих описаниях Вселенной – релятивистских космологических моделях – есть одна странность: Большой Взрыв – это не взрыв огромного первичного атома, висевшего в пустоте. Между тем именно так он и видится многим обывателям: галактики – словно осколки взорвавшейся бомбы, разлетающиеся в космосе в разные стороны. Но на самом деле все было не так.

Уравнения Эйнштейна говорят нам, что расширяется само пространство – и это оно, расширяясь, уносит галактики за собой. Когда-то, когда Вселенная была моложе, галактики располагались гораздо теснее, поскольку расстояния между ними были более «сжатыми», чем теперь. Представьте себе две капли краски на резиновой ленте. Потянешь за концы ленты, она растянется, и капли краски разойдутся в стороны, но относительно материала, из которого сделана лента, они никуда не сдвинутся.

Так что в очень юной Вселенной во время взрыва первичного атома не было никакого «внешнего пространства», куда разлетались осколки после взрыва. Пространство было тесно свернуто само на себя, так что космическое яйцо было полностью самодостаточным шаром из вещества, энергии, пространства и времени. То есть, в сущности, представляло собой сверхплотную черную дыру. И оно до сих пор представляет собой черную дыру, разница лишь в том, что оно расширилось, поэтому плотность черной дыры стала гораздо меньше, и теперь свет в ней описывает на горизонте очень плавные кривые.

Мы живем в черной дыре, просто такой огромной, что искривление пространства-времени в ней очень мало, и земными астрономическими инструментами его не измерить. Большой Взрыв растянул пространство и буквально дал материальному содержимому космического яйца простор для маневра. Сначала Вселенная была очень плотной и горячей, но по мере расширения доступного пространства этот огненный шар остывал и разрежался. Совсем как жидкость в радиаторе вашего холодильника остужает его. Внутри холодильника жидкость распространяется по просторной камере и охлаждается, а снаружи, на задней стенке холодильника, втискивается в более тесное пространство и нагревается, однако тепло уходит с радиатора, прежде чем жидкость возвращается в холодильник и начинается новый цикл. Когда Вселенная была сжатой, ее температура была гораздо выше, как у сжатой охлаждающей жидкости или у воздуха в велосипедном насосе.

Насколько выше? Если вернуться по логической цепочке космологической модели к самому началу, то есть к сингулярности, предсказанной уравнениями Эйнштейна, придется иметь дело с бесконечными температурами, а не только с бесконечной плотностью. Но в 1960-е годы никто не доходил до таких крайностей. Бесконечности по-прежнему считались каким-то просчетом в ОТО, но все равно момент появления в модели бесконечностей мог служить отметкой начала времен (по крайней мере, пока никто не предложил теорию получше).

Физика 1960-х годов ничего не могла сказать о том, что происходило в долю секунды сразу за началом этого начала времен, зато подробно описала все, что происходило со Вселенной в течение 15 миллиардов лет, которые начались всего через одну десятую долю секунды после Большого Взрыва. Космологи все больше убеждались, что ОТО не так уж и плохо описывает Вселенную, раз объясняет все, что случилось за последние 15 миллиардов лет, кроме самой первой десятой доли секунды. Вот что она им говорила.

Спустя одну десятую секунды после «начала» (или после «отскока», как выражались многие космологи 1960-х), плотность Вселенной была в 30 миллионов раз больше плотности воды. Температура составляла 30 миллиардов градусов,[23] и Вселенная состояла из смеси очень высокоэнергичного излучения (фотонов) и материальных частиц, в том числе нейтронов, протонов и электронов, но не только – были еще нестабильные экзотические частицы, ненадолго возникавшие из чистого излучения. Ярчайший пример эквивалентности вещества и энергии, выраженной в знаменитом уравнении Эйнштейна E = mc2. На Земле, в атомной бомбе, в недрах Солнца, где идут ядерные реакции, крошечные количества вещества (m) преобразуются в огромную энергию (E), потому что c – это скорость света, 300 000 километров в секунду, а c2 – это прямо-таки очень много. Но если у тебя в распоряжении вдоволь энергии, из нее и вправду можно создавать вещество, и после Большого Взрыва энергии для этого фокуса было предостаточно, хотя многие частицы, возникшие в результате, были нестабильны и вмиг исчезали, превратившись в излучение.

Секунду спустя, через 1,1 секунды после начала, Вселенная уже заметно остыла, до десяти миллиардов градусов. Плотность Вселенной в это время была всего в 380 000 раз больше плотности воды, а после этого реакции между частицами были очень похожи на ядерные реакции, идущие сегодня в недрах Солнца и других звезд.

При температуре в три миллиарда градусов, менее чем через 14 секунд после начала, смогли, пусть и ненадолго, сформироваться первые ядра дейтерия. Водород – самый простой атом, с единственным протоном в ядре и одним электроном на орбите вокруг ядра (в каком-то смысле одиночные протоны можно считать ядрами водорода). Следующий по сложности атом – дейтерий, ядро которого состоит из одного протона и одного нейтрона, а вокруг них по орбите вращается один электрон. Атомы, у которых одинаковое количество электронов, но разное количество нейтронов, обладают одинаковыми химическими свойствами и называются изотопами; дейтерий – изотоп водорода, который иногда называют «тяжелый водород».

Температура – мера средней скорости частиц, из которых состоит вещество (именно поэтому не может быть температуры ниже –273 °C, когда прекращается движение атомов), а при температурах выше трех миллиардов градусов протоны и нейтроны носятся так быстро, что способны лишь отскакивать друг от друга. Одни частицы движутся быстрее среднего, другие медленнее, хотя скорости большинства близки к средней. Поэтому, когда температура падает ниже этой величины, некоторые протоны и нейтроны движутся уже довольно медленно и при столкновении соединяются. Соединяет их притяжение, известное как сильное взаимодействие. Как ясно из названия, это мощная сила притяжения, возникающая между протонами и нейтронами. Однако действует она только на очень малых расстояниях, и быстрые частицы проскакивают мимо друг друга или отскакивают быстрее, чем сильное взаимодействие успевает их связать. Поначалу большинство ядер дейтерия, возникших таким образом, разрушались при столкновениях с более быстрыми частицами, но огненный шар понемногу остывал, и шансы на выживание у ядер дейтерия постоянно повышались.

Всего через 3 минуты и 2 секунды после начала температура упала ниже миллиарда градусов, и Вселенная была всего в семьдесят раз горячее, чем недра Солнца в наши дни. Теперь почти все ядра дейтерия могли соединяться попарно, и получались ядра гелия. Каждое ядро гелия содержит два протона и два нейтрона, всего четыре «нуклона», поэтому они называются ядрами гелия-4 (у атома гелия, разумеется, есть еще два электрона, вращающиеся вокруг ядра).

Так уж вышло, что ядра гелия-4 особенно стабильны. Однако в природе не существует стабильных ядер с пятью нуклонами (а казалось бы, что стоит добавить протон или нейтрон к ядру гелия-4) и с восемью нуклонами (если слепить вместе два ядра гелия-4). Поэтому процесс нуклеосинтеза после Большого Взрыва остановился на выработке гелия-4. Меньше чем через 4 минуты после начала вещество Вселенной пришло в равновесие на уровне около 75 % ядер водорода и 25 % гелия вперемешку с быстрыми электронами в океане горячего излучения.

Через полчаса – спустя 34 минуты после начала – температура снизилась до 300 миллионов градусов, и плотность Вселенной составляла всего 10 % плотности воды. Однако Вселенной пришлось остывать еще 700 000 лет, чтобы к ядрам присоединились электроны и возникли стабильные атомы. До этого, даже если положительно заряженное ядро пыталось захватить отрицательно заряженный электрон, этот электрон вышибал какой-нибудь энергичный фотон. Но после 700 000 лет температура Вселенной упала до 4000 градусов (примерно такова сегодня температура поверхности Солнца), и ядра наконец смогли удерживать электроны и формировать стабильные атомы. На протяжении большей части последних 15 миллиардов лет протоны, нейтроны и электроны соединяются в звезды и галактики, которые возникают из этого первичного материала, когда гравитация стягивает в пространстве облака газа. Излучение, оставшееся после Большого Взрыва, не имеет к этому никакого отношения, поскольку уже давно остыло настолько, что не может отделять электроны от атомных ядер и теперь просто остывает дальше по мере расширения Вселенной. Однако, как мы еще увидим, это реликтовое излучение, отголосок сотворения мира, сыграло важнейшую роль в том, чтобы убедить космологов, что одна из их «моделей» и в самом деле показывает, как обстоят дела в реальной Вселенной. А на фоне всего этого тот, кому предстояло в 1970-е годы продвинуть космологию на шаг вперед, к самым истокам, переживал свои взлеты – и в личной, и в профессиональной жизни.

Глава 6 Семья и работа

Середина 1960-х годов оказалась одним из важнейших периодов в жизни Стивена Хокинга. Когда он обручился с Джейн, то понял, что нужно как можно скорее найти работу, иначе свадьбу придется отложить. После защиты диссертации следующий шаг в карьере ученого – найти себе место в университете, обеспеченное грантом, чтобы продолжить исследования. Подобно тому как студенты ищут, где писать диссертацию, еще до того, как получили диплом бакалавра, заявления на должность в университете обычно подают еще во время работы над диссертацией, не оставляя ничего на потом. Поэтому Стивен должен был искать себе место, в муках сочиняя текст диссертации и зная, что на следующее лето назначена свадьба. К счастью, долго искать не пришлось. Он узнал, что в другом кембриджском колледже – колледже Гонвилля и Киза (сокращенно его называют Киз-колледж) – есть вакансия физика-теоретика, и к работе надо приступать ближайшей осенью. Хокинг тут же начал собирать документы. Однако эта сравнительно несложная задача оказалась для него серьезным препятствием.

Болезнь зашла уже так далеко, что он не мог писать, поэтому решил, что попросит Джейн напечатать заявление на машинке, когда она в ближайшие выходные приедет к нему в Кембридж. Но когда его невеста вышла из поезда, то поприветствовала его рукой по локоть в гипсе. Оказалось, на прошлой неделе она упала и сломала руку. Хокинг признается, что он отнесся к ее беде без должного сострадания, однако Джейн не стала долго на него дуться, и они вместе придумали, как все-таки написать заявление. Джейн сломала левую руку, но она правша, поэтому Хокинг диктовал, а она записывала текст заявления от руки. А потом его напечатал один их общий кембриджский друг.

Однако на этом сложности с документами у Хокинга не кончились. К заявлению надо было приложить две рекомендации. Первую, разумеется, предоставил Деннис Сиама – само собой, он очень хотел помочь Стивену и в качестве второго рекомендателя предложил Германа Бонди. Хокинг несколько раз видел Бонди на семинарах Роджера Пенроуза в Королевском колледже, и Бонди рецензировал статью, которую Стивен написал для Королевского общества несколько месяцев назад. Хокинга это очень воодушевило, и он решил просить Бонди дать ему рекомендацию, что едва не привело к катастрофе. Вот как об этом вспоминает сам Хокинг:

Я подошел к нему после лекции в Кембридже. Он рассеянно поглядел на меня и сказал, что да, напишет рекомендацию. Очевидно, он меня не помнил, потому что, когда колледж отправил ему запрос на рекомендацию, он ответил, что впервые слышит обо мне.[24]

Случись такой серьезный удар сегодня, у Хокинга наверняка не осталось бы надежды занять эту должность. Однако в 1960-е конкурс на академические должности был не такой большой, как сегодня, и администрация Киз-колледжа проявила понимание и написала Хокингу письмо, где рассказала о сложившейся неловкой ситуации. Сиама снова пришел на помощь ученику и сам обратился к Бонди, чтобы напомнить ему о перспективном молодом ученом. Тогда Бонди дал Хокингу хвалебную рекомендацию, возможно, значительно более теплую, чем написал бы, если бы всего этого не случилось.

Новых сотрудников Киз-колледжа избирают ежегодно на совете, который проходит в течение зимнего триместра. Обычно открыты шесть-семь вакансий, покрывающие всю исследовательскую тематику, и избранные счастливцы пополняют ряды семидесяти с чем-то сотрудников, уже работающих в колледже. В совете участвует примерно десяток старших научных сотрудников во главе с президентом колледжа. В 1965 году президентом колледжа стал знаменитый историк китайской науки Джозеф Нидэм. У Хокинга были хорошие рекомендации, и несколько научных сотрудников из совета, в том числе Нидэм, уже слышали о том, какая репутация сложилась у него в академических кругах Кембриджа. Как говорит Шекспир, «Есть сладостная польза и в несчастье»,[25] и пожалуй, в случае Хокинга это было верно как никогда. Несмотря на путаницу с рекомендациями, совет отдал ему предпочтение перед остальными соискателями, и Стивен получил место научного сотрудника в Киз-колледже. Теперь они с Джейн могли смотреть в будущее с некоторой уверенностью – в том, что касалось его профессиональной карьеры.

Помимо главной обязанности – продолжать исследования – задачи научных сотрудников были минимальными. Они должны были осуществлять научное руководство, но в какой степени – это каждый решал по-своему. Роль научного сотрудника, как и многое другое в Кембриджском университете, оставалась неизменной со времен Исаака Ньютона. Стать научным сотрудником – само по себе большая честь и к тому же возможность продолжать исследования и получать за это деньги. В обмен колледж обретает престиж, если кто-то из его сотрудников добивается особенных успехов. Хокинг был от природы более чем самонадеян – и, только-только получив должность в Киз-колледже, едва не погубил все в очередной раз. Он умудрился повздорить с казначеем. Хокингу пришло в голову спросить казначея, сколько ему будут платить за новую должность, а тот отчитал его за дерзость и нетерпение. Стивен и представить себе не мог, что вскоре после свадьбы эта оплошность приведет к дальнейшим осложнениям для них с Джейн.

В июле 1965-го Стивен и Джейн обвенчались в часовне Тринити-Холл – колледжа, где Хокинг писал диссертацию. Это была не типичная свадьба «высоколобых», но и никоим образом не светский раут. Родители молодоженов были обычные представители среднего класса. Отец Джейн Джордж Уайлд был государственный служащий, старшие Хокинги и Уайлды были знакомы еще до того, как познакомились их дети, поэтому приготовления к свадьбе, пожалуй, обошлись без лишних споров. Гостей было около сотни, после службы устроили прием с обычными речами и бокалами с шампанским в честь молодых. Брендон Картер вспоминает, что на свадьбе впервые увидел родных Стивена. Фрэнк Хокинг был высокий, худой, молчаливый и полный достоинства. Изабель, мама Стивена, напротив, оказалась дружелюбной, разговорчивой, живой и общительной, она была счастлива познакомиться с друзьями Стивена и сразу приняла их под крыло.

Несмотря на то что жених на свадебных фотографиях опирается на трость, новобрачные ничем не отличаются от любой другой счастливой пары в день свадьбы. На черно-белых снимках Стивен облачен в темный костюм с узким аккуратно завязанным галстуком, а из-за худого лица и очков в массивной темной оправе чем-то напоминает сову. Джейн стоит рядом с букетом в руках, фата откинута, волосы до плеч слегка завиты так, чтобы кончики отгибались наружу, а свадебное платье короткое по моде тех времен. Стивен гордо смотрит в объектив, в его взгляде читается непоколебимая решимость и уверенность в своих силах – он словно говорит: «Это только начало». Джейн сияет счастливой улыбкой – она тоже не сомневается, что они преодолеют все препятствия, просто выражает свою убежденность по-своему, мягко и нежно.

Разумеется, молодожены, как и все их гости, прекрасно знали, что Стивен может скоро умереть. Более того, он уже прожил дольше, чем предсказывали врачи. Но в тот летний день в Кембридже подобные мысли были лишь далекой тенью, и Джейн и Стивен Хокинги были не меньше любой другой молодой пары уверены, что их ждет счастливая жизнь, полная побед, а особые обстоятельства лишь помогут им извлекать все возможное из каждой минуты, которую им суждено провести вместе.

На жалованье научного сотрудника особенно роскошествовать не получалось, к тому же в 1965 году еще не принято было отдыхать за границей, поэтому новобрачные на неделю уехали в Суффолк. А потом пришлось вернуться к работе: Хокингу нужно было побывать на летней школе по ОТО в Корнельском университете на севере штата Нью-Йорк, и молодые отправились туда вместе. Хокинг считает, что это было ошибкой:

Для нашего брака это оказалось суровым испытанием, особенно когда нас поселили в общежитии, битком набитом супружескими парами с шумными маленькими детьми. Однако сама по себе летняя школа оказалась мне очень полезной, поскольку я познакомился со многими ведущими специалистами в этой области.[26]

Брендон Картер тоже побывал на этой летней школе и имел возможность познакомиться с Джейн гораздо ближе, чем во время ее приездов в Кембридж на выходные. Он вспоминает, что домохозяйкой она была довольно неопытной. Как-то раз он наткнулся на нее в общей кухне – она была в отчаянии, потому что не понимала, как заварить чай без чайника. Картер нашел в шкафу кастрюльку и показал, как заваривают чай по-походному. Возмущенная гримаска Джейн стала для него одним из самых драгоценных воспоминаний об этой поездке.

Летние школы организуют для того, чтобы студенты, аспиранты и научные сотрудники из университетов по всему миру познакомились с новейшими результатами и гипотезами в своей области. Обычно на летние школы приглашают самых выдающихся ученых из соответствующей области, и такие мероприятия помогают найти применение новым открытиям в собственной работе. Для Хокинга как физика это был период становления, поэтому, невзирая на бытовые сложности, с точки зрения космологических исследований летняя школа оказалась очень своевременной. На свою первую должность в Киз-колледже он вернулся окрыленный.

Однако по возвращении молодожены столкнулись с новыми бытовыми трудностями. Прежде всего, надо было понять, где Стивен и Джейн будут жить. Джейн была еще студенткой, училась на третьем и последнем курсе в Вестфилдском колледже в Лондоне, поэтому они решили, что она будет в будние дни жить в Лондоне, а на выходные приезжать в Кембридж, как перед свадьбой, а Стивен постарается справляться сам. Тут же возник вопрос, где найти подходящее жилье в университетском городе, где с жильем всегда были сложности.

Перед отъездом в Америку Хокинг еще раз сходил к казначею попросить содействия в поиске квартиры, но получил ответ, что администрация колледжа не занимается размещением научных сотрудников. Поскольку на велосипеде Стивен ездить не мог, а ходил, опираясь на две трости, да и то недалеко, Хокингам, разумеется, было очень важно поселиться в центре Кембриджа, поближе к кафедре прикладной математики и теоретической физики на Сильвер-стрит. Но с точки зрения руководства состояние здоровья их нового сотрудника роли не играло. Потом, перед самой поездкой в Корнельский университет, супруги узнали, что неподалеку от Сильвер-стрит строится новый жилой массив, и оставили там заявку на квартиру. Но, когда они вернулись, оказалось, что дома будут готовы только через несколько месяцев.

Хокинг в отчаянии снова отправился к казначею, и тот наконец согласился поселить молодоженов в общежитии для аспирантов. Однако, похоже, он затаил на Хокинга злость за неслыханную наглость поинтересоваться, сколько платят научному сотруднику. Комната в общежитии стоила двенадцать шиллингов шесть пенсов за ночь, но с Хокингов он запросил в два раза больше, поскольку их было двое, хотя Джейн планировала приезжать только на выходные.

Однако вышло так, что в общежитии они прожили всего три дня, поскольку на соседней улочке, старинной и живописной, под названием Литтл-Сент-Мэри-лейн, нашелся домик. До кафедры прикладной математики и теоретической физики от него была всего сотня шагов, так что домик прекрасно подошел молодой чете. Раньше он принадлежал другому кембриджскому колледжу и сдавался одному из тамошних сотрудников, но потом этот сотрудник купил большой дом в пригороде, переехал и согласился сдать домик в поднаем на оставшиеся три месяца аренды.

Пока Хокинги жили там, оказалось, что на той же улице сдают другой дом. Старушка соседка, подружившаяся с молодой парой и знавшая, как им трудно найти жилье, связалась с владельцем пустовавшего дома неподалеку на той же Литтл-Сент-Мэри-лейн. Старушка была до того возмущена, что молодым приходится так трудно, а дом простаивает, что она вызвала владельца в Кембридж и практически заставила сдать дом Хокингам по весьма разумной цене. Сложности снова удалось преодолеть. Супруги переехали в новый дом, когда истек трехмесячный договор на старый, и прожили там много лет.

Хотя переезжать пришлось всего за несколько домов, это все равно было довольно трудоемко. Помочь вызвались все друзья Хокингов – они таскали мебель по тротуару и расставляли по местам, а Стивен тем временем стоял, опираясь на трости, и выкрикивал команды своим знаменитым голосом рулевого. Помогали молодой чете и Брендон Картер, и Мартин Рис, а также Боб Донован, химик, недавно защитивший диссертацию и подружившийся со Стивеном и Джейн незадолго до свадьбы.

Новый дом тоже был маленький и старинный. Входная дверь вела прямо в гостиную, за ней располагалась кухня. В хозяйскую спальню на втором этаже вела узкая винтовая лестница, а выше, на третьем этаже, были еще две комнатки поменьше. Мебели у Хокингов почти не было, и почти всю гостиную занял большой обеденный стол. Стены покрасили в пастельные тона, а между полками, уставленными книгами и пластинками, для оживления обстановки повесили яркие картины и плакаты. Потолки были такие низкие, что высоким посетителям приходилось пригибаться в дверях, чтобы не удариться головой. Хокинги всегда обожали гостей, и крошечный домик постоянно был битком набит друзьями, зашедшими на ужин или на обед по выходным, и тогда все собирались за столом, стараясь вести исключительно интеллектуальные разговоры, но это получалось не всегда. Брендон Картер вспоминает, как весело бывало в доме на Литтл-Сент-Мэри-лейн – все помогали готовить угощение и мыть посуду под Вагнера и Малера.

* * *

Тем временем работа над черными дырами шла у Хокинга полным ходом. В декабре 1965 года его пригласили выступить с докладом на конференции по теории относительности в Майами. В колледже у Джейн были рождественские каникулы, и хотя летом ей предстояли выпускные экзамены и нужно было готовиться, она решила поехать с мужем в Америку.

Ко времени поездки в Майами речь у Стивена заметно ухудшилась, он сильно шепелявил и опасался, что слушатели его не поймут. К счастью, его друг Джордж Эллис как раз поехал на год в Техасский университет в Остине и тоже собирался в Майами на конференцию. После жаркого спора в гостиничном номере было решено, что Эллис прочитает доклад от имени Хокинга. Доклад имел шумный успех, и хотя, фигурально выражаясь, на докторском дипломе Хокинга еще чернила не обсохли, его работы по сингулярности с энтузиазмом приняли собравшиеся в Майами выдающиеся ученые со всего мира.

Хокинги остановились в отеле «Фонтенбло», где недавно снимали фильм про Джеймса Бонда «Голдфингер». Это был огромный отель со своим пляжем. В свободный от докладов день Джордж Эллис с женой провели со Стивеном и Джейн прекрасный день на море. Около шести, когда великолепный красный диск солнца уже клонился к горизонту, они решили вернуться в отель на ужин и обнаружили, что ворота на пляж заперты. После кратких поисков выхода оказалось, что попасть в отель можно только через открытое окно кухни сбоку здания. Но как же Стивену пролезть в окно и попасть в номер, если он и ходит-то только, опираясь на трости?

Друзья влезли в окно и уже затаскивали туда Стивена, когда заметили, что на них внимательно смотрят уборщицы-испанки, не слишком довольные, что какая-то странная компания забралась к ним в кухню – мало того, еще и волочет за собой чье-то безжизненное тело. Никогда еще Хокинги и Эллисы так не радовались тому, что Джейн знает несколько языков. Как только она поняла, на каком языке говорят уборщицы, то сразу обратилась к ним на безупречном испанском и быстро объяснила, что и как. Уборщицы тут же прониклись к ним сочувствием, помогли Стивену пробраться в кухню и даже проводили злополучную четверку в номера.

Джордж Эллис пригласил Хокингов ненадолго погостить в Техас. Джейн нужно было вернуться в Лондон только в январе, поэтому они согласились. В Техасе они пробыли неделю – гуляли и отдыхали после тяжелого для обоих триместра. Вчетвером они катались на машине Эллисов по великолепным техасским ландшафтам с их первобытной красотой, пили холодное пиво в барах в пустынях, любовались витринами дорогих магазинов в Остине.

Но потом пришлось возвращаться в Кембридж и снова сталкиваться с суровой реальностью. Джейн почти сразу вернулась в Лондон, и началась старая система приездов по выходным.

За первый год замужества Джейн твердо встала на ноги. Она продолжила учебу и летом 1966 года получила диплом бакалавра. За это время она еще и перепечатала диссертацию Стивена. До этого ей по-прежнему приходилось ездить на выходные и праздники из Лондона в Кембридж, зато потом она смогла наконец поселиться с мужем в их доме на Литтл-Сент-Мэри-лейн.

Состояние Стивена тем временем ухудшалось. Природа его болезни такова, что во многих случаях она прогрессирует нерегулярными рывками. За периодом еле заметных перемен, который может длиться несколько лет, следует резкое ухудшение, а затем снова период относительной стабильности. После первого обострения и постановки диагноза симптомы у Стивена некоторое время не менялись, но за вторую половину 1960-х произошел настоящий обвал. Хокинг ходил уже с костылями, а не с двумя тростями. Его отец разочаровался во врачах, которые наблюдали Стивена, и решил взять лечение в свои руки. Он подробно изучил литературу по боковому амиотрофическому склерозу и прописал Стивену курс стероидов и витаминов, которые тот принимал до самой смерти отца в 1986 году.

Стивену становилось все труднее подниматься и спускаться по винтовой лестнице, которая вела в их спальню на втором этаже на Литтл-Сент-Мэри-лейн. Друзья, приходившие в гости по вечерам, замечали, насколько усугубилась болезнь у Стивена, когда видели, как он пробирается через гостиную и по лестнице, когда пора ложиться спать. Кто-то из знакомых вспоминал, что с ужасом наблюдал, как у Хокинга уходит четверть часа на то, чтобы добраться до двери спальни. Он не разрешал помогать себе и злился, когда с ним вели себя по-особому, не так, как с нормальным здоровым человеком. Джейн и их друзья уважали его точку зрения, но иногда это не могло не вызвать досады. Решительность и целеустремленность Хокинга было легко перепутать с заносчивостью и вредностью. Писатель Джон Бослау отмечал, что «в жизни не видел такого сложного человека, как Хокинг».[27] А Джейн вспоминает: «Кто-то называл это целеустремленностью, кто-то – упрямством. Сама я говорила и так, и этак. Наверное, это и держит его на плаву».[28]

На кафедре прикладной математики и теоретической физики и в кембриджской академической среде у Хокинга начала складываться репутация «трудного гения», к тому же его считали преемником Эйнштейна, пусть и в самом начале пути. Тогдашние знакомые вспоминают, что он был приветлив и оптимистичен, однако природная резкость, усугубленная болезнью, зачастую отталкивала от него окружающих.

Хокинг никогда не стеснялся выражать свое мнение во время докладов известных и уважаемых физиков, признанных светил. Большинство молодых ученых на его месте довольствовались бы тем, чтобы молча впитывать мудрость великих, однако Хокинг задавал беспощадно-точные, а зачастую и неприятные вопросы. Впрочем, подобное поведение вовсе не обижало маститых ученых, напротив, вызывало заслуженное уважение и укрепляло позиции Стивена в глазах ученого мира. Правда, некоторых современников это все же отпугивало. Коллеги зачастую побаивались приглашать его в паб на кружечку пива.

Умение не придавать особого значения телесной немощи и сохранять бодрость и оптимизм – величайший талант Хокинга. Он попросту не дает болезни взять верх. А физика – прекрасный способ отвлечься. Хокинг до того увлечен изучением природы и происхождения космоса и «игрой во Вселенную», как он сам это называет, что не позволяет себе тратить силы и время на размышления о собственном здоровье. Как-то раз, когда его спросили, бывают ли у него периоды депрессии из-за такого состояния, он ответил: «Обычно нет. Я могу заниматься чем хочу, несмотря на болезнь, и это дает ощущение того, что цель достигнута».[29] Невзирая на постепенное ухудшение речи и прогрессирующую атрофию мышц, для близких друзей он оставался прежним Стивеном Хокингом, которого они знали с первых дней в Кембридже, а тем, кто по-настоящему понимал его, доставалась и его душевная теплота.

И Джейн, и Стивен понимали, что медлить нельзя и сразу после свадьбы нужно заводить детей, и в 1967 году родился их первенец Роберт. Это снова стало переломным моментом в жизни Хокинга. Прошло всего четыре года, как у него нашли смертельную болезнь и сказали, что он проживет всего два года, а сейчас он стал восходящим светилом в мире науки, сохранил определенную независимость и подвижность исключительно благодаря силе воли и целеустремленности, а теперь еще и стал отцом вопреки всему. Как заметила Джейн: «Это явно придало Стивену стимул в жизни – ведь теперь он отвечал за крошечное беспомощное существо».[30] У него наконец-то все было хорошо. Карьера шла в гору, каждая новая опубликованная статья преодолевала очередной барьер на пути нашего понимания Вселенной, и каждое открытие укрепляло его репутацию перспективного молодого ученого. А рождение сына сделало Стивена еще счастливее в браке.

Однако для Джейн все складывалось не так радужно. Она вынуждена была в одиночку растить ребенка, вести хозяйство и ухаживать за мужем – тяжелым инвалидом, который ничем не мог ей помочь. Знакомые вспоминали ее слова:

Когда я выходила за него замуж, то отдавала себе отчет, что у меня никакой карьеры не будет, что наша семья может позволить себе только одного ученого, и это будет Стивен. Но должна признаться, что в первые годы мне было трудно смириться с этой крайне досадной мыслью. Мне казалось, что на мою долю выпадает вся черная работа, а вся слава достается Стивену.[31]

А как-то раз она сказала:

Могу представить себе, как обидно некоторым женам физиков, когда они не могут дождаться помощи от своих здоровых мужей. У меня нет никаких иллюзий на этот счет, поэтому меня это не огорчает.[32]

Однако неизбежное напряжение прорвалось наружу лишь через много лет. Супруги решили выкупить свой дом на Литтл-Сент-Мэри-лейн. Хокинг наступил на горло собственной гордости и снова отправился к казначею, чтобы попросить у Киз-колледжа ипотеку. Администрация обследовала здание, решила, что это невыгодное вложение, и отказала. В очередной раз выяснилось, что статус научного сотрудника Кембриджского университета «в реальной жизни» мало чем помогает. Но супруги не сдались и обратились в жилищно-строительный кооператив, получили заем и оформили ипотеку. Родители Стивена дали денег на ремонт, и все та же компания друзей вызвалась помочь – на сей раз с покраской и поклейкой обоев. Дом был маленький, но Хокинги прожили там еще несколько лет, до середины 1970-х, когда разросшейся семье стало в нем тесно. А пока он служил им верой и правдой. После косметического ремонта он стал еще уютнее, чем раньше, когда Хокинги его снимали, а главное – теперь это был их собственный дом, тихая гавань, где можно было растить детей.

* * *

Хорошо быть молодым – особенно в 1960-е. То было время колоссальных, пусть и несбыточных надежд, эпоха пробуждения, наставшая через двадцать лет после окончания Второй мировой, когда все лишения были позади, время новых начинаний и оптимизма во всех сферах жизни. А во второй половине десятилетия на Западе произошла первая настоящая контркультурная революция, породившая новую музыку, новую литературу, новую живопись и скульптуру. Всего несколько лет назад прогремел судебный процесс по поводу цензурного запрета на публикацию «Любовника леди Чаттерлей» Д.-Г. Лоуренса, который снес, казалось бы, непреодолимую стену викторианской морали и элитизма, когда был задан незабываемый вопрос: «Неужели вы хотели бы, чтобы эту книгу прочла ваша жена или ваша прислуга?» Начались эксперименты с наркотиками – этим баловались и «Битлз», и «Роллинг Стоунз», и, похоже, половина британской и американской молодежи; юбки становились все короче, волосы – длиннее.

Хокинги и их кембриджские друзья не слишком интересовались модой и поп-музыкой, хотя Джейн любила мини-юбки и модные прически. Но революция наметилась и в мире науки. Джордж Эллис живо вспоминает, как в апреле 1969 года наблюдал первый полет британского «Конкорда» и с каким восторгом думал о достижениях науки и техники, мгновенно покоряющих весь мир. Прошло всего несколько месяцев – и приятели увлеченно наблюдали на телеэкранах «крошечный шаг» Нила Армстронга, когда лунный модуль «Орел» сел на поверхность Луны в море Спокойствия на расстоянии 385 000 километров от нас. «“Орел” прилунился, – сказал тогда Нил Армстронг. – Поверхность покрыта тонкой пылью. В этом есть какая-то нежная красота, будто в американских пустынях». Тогда казалось, что для человека нет ничего невозможного.

В 1969 году Хокинги и Эллисы вместе отправились отдохнуть. Внезапно в моду вошли заграничные поездки: цены резко упали, и очень многие могли позволить себе купить тур, например, в Испанию или на ее острова, особенно на Майорку. Друзья прилетели в аэропорт «Пальма» на Майорке и провели короткий отпуск в прогулках по девственным миндальным рощам, пили местное вино и загорали на чистых пустынных пляжах, где тогда еще почти не было англосаксов, тем более подвыпивших хулиганов.

Хокинг еще никогда так много не работал – и это приносило свои плоды. В 1966 году он получил премию Адамса за статью «Сингулярности и геометрия пространства-времени» («Singularities and the Geometry of Spacetime»). В конце 1960-х Хокинг в основном продолжал исследования, которые легли в основу поразительной последней главы его диссертации. Почти все его работы тех лет написаны совместно с Роджером Пенроузом, который тогда был профессором прикладной математики в Биркбек-колледже в Лондоне.

Одна из главных трудностей, с которыми они столкнулись в ходе работы, состояла в математическом доказательстве своих теорий, превращении их из отвлеченных идей в эмпирически правдоподобные гипотезы; они должны были разработать новые приемы вычислений. С подобными сложностями сталкивался за полвека до этого и Эйнштейн, когда математически доказывал ОТО. Эйнштейн не был блестящим математиком – как и Хокинг. Зато, к счастью для Хокинга, блестящим математиком был Пенроуз. Более того, Пенроуз был в первую очередь именно математик, а уже затем физик – но на таком глубоком уровне, где эти дисциплины уже почти неразличимы.

На самом деле все сводится к разнице в подходах. Хокинг предпочитает опираться в работе в основном на интуицию: он просто знает, верна гипотеза или нет. У него поразительное чутье – будто у музыканта, который играет на слух. А Пенроуз думает и работает иначе, скорее как концертирующий пианист, играющий по нотам. Эти подходы прекрасно дополняли друг друга и вскоре принесли очень интересные результаты, касающиеся природы ранней Вселенной. Как выразился когда-то Деннис Сиама, «[Эти теории] требовали весьма изощренных интеллектуальных методов, по крайней мере, по стандартам физиков-теоретиков».[33] Пенроуз любил наглядные методы работы, с использованием схем и рисунков, и Хокинга это вполне устраивало. Он вообще предпочитает наглядные изображения математическим формулам. И ему значительно проще обращаться с картинками, чем с формулами, которые он не может записать и вынужден запоминать наизусть.

Еще студентом Хокинг стал верным последователем философа Карла Поппера. Главная тема философии Поппера – мысль, что традиционный подход к исследованиям, «научный метод», который первыми усвоили ученые вроде Ньютона и Галилея, на самом деле неадекватен.

Традиционный подход к научным исследованиям состоит из шести этапов. Сначала – наблюдение или эксперимент. Потом ученые пытаются создать общую теорию, которая объясняет по индукции, что они пронаблюдали, а затем предлагаю гипотезу, основанную на общей теории. Затем следуют попытки проверить гипотезу дальнейшими экспериментами. Таким образом первоначальную теорию либо доказывают, либо опровергают, после чего ученый считает, что она либо истинна, либо ошибочна, пока не доказано обратное.

Поппер ставит этот процесс с ног на голову и предлагает другой подход. Возьмите какую-то задачу. Предложите решение или теорию, которая объясняет, что происходит. Продумайте, какие из вашей теории следуют доказуемые утверждения. Проведите испытания или эксперименты, которые должны не доказать ваши утверждения, а опровергнуть. Сопоставьте опровержения с первоначальной теорией – и получите новую теорию, лучше прежней.

Главное различие между подходами состоит в том, что согласно традиционному научному методу ученый, сделав наблюдение, пытается подтвердить теорию дальнейшими экспериментами. По системе Поппера ученый пытается опровергнуть теорию, чтобы найти теорию получше. В этом смысле идеи Поппера очень нравились Хокингу и многим его коллегам, и он часто применял их в своей научной работе. Автор научно-популярных книг Деннис Овербай как-то спросил Хокинга, как работает его мысль. Хокинг ответил:

Иногда я делаю предположение, а потом пытаюсь его доказать. Много раз получалось, что в процессе доказательства я находил контрпример, и тогда предположение приходилось менять. Иногда это что-то, над чем уже работали другие. Мне кажется, статьи часто пишут туманно, я их просто не понимаю. Тогда я пытаюсь истолковать их, приспособить к своему образу мыслей. Часто бывало, что у меня появлялась идея, и я начинал работать над статьей, а на полпути оказывалось, что идея гораздо сложнее.

Я очень часто работаю интуитивно, просто мне приходит в голову, что та или иная гипотеза, похоже, верна. Потом я пытаюсь это доказать. Иногда выясняется, что я ошибся. Иногда оказывается, что ошибочна первоначальная идея, но это наталкивает на новые идеи. Мне очень помогает обсуждение своих соображений с другими. Даже если они не говорят ничего полезного, мне самому многое становится понятнее, когда нужно кому-то все объяснять.[34]

Тогда, в конце 1960-х, Стивен Хокинг и представить себе не мог, какую важную роль предстоит сыграть его идеям в ближайшем будущем.

Глава 7 Сингулярные решения

В 1960-е годы были сделаны четыре открытия – два в изучении черных дыр и два в космологии, – которые возродили интерес к сингулярным решениям уравнений Эйнштейна. В результате исследований, на которые вдохновили ученых эти открытия, а особенно – плодов сотрудничества Хокинга и Пенроуза, – физики в начале 1970-х поняли, что в силах примириться с немыслимым: оказывается, следствие из ОТО, согласно которому во Вселенной могут существовать точки бесконечной плотности, то есть сингулярности, вовсе не означает, что в уравнения Эйнштейна вкралась ошибка. Сингулярности и правда могут существовать. А для тех, кто отчаянно цеплялся за прежнюю картину мироздания, все складывалось еще хуже: похоже, вся Вселенная – тоже черная дыра, на которую мы смотрим изнутри горизонта Шварцшильда, а значит, в начале времен вполне могла быть сингулярность, не скрытая от нас, – «голая» сингулярность.

Все началось в 1963 году, когда были открыты квазары. История квазаров на самом деле началась в последний день 1960 года. В 1950-е астрономы при помощи телескопов, регистрировавших не видимый свет, а радиоволны, обнаружили во Вселенной много объектов, испускавших радиошум. Некоторые такие объекты были видны как яркие галактики и получили название радиогалактик, но были и такие, которые не удавалось отождествить ни с какими известными видимыми объектами. Потом, в конце 1960 года, американский астроном Аллан Сэндидж сообщил, что один из радиоисточников, открытых во время обзора, проведенного кембриджскими радиоастрономами (так называемый источник 48), можно отождествить не с далекой галактикой, а с яркой звездой. В ближайшие несколько лет были обнаружены и другие радиозвезды, но никто не мог объяснить, как им удается испускать радиошум. Затем, уже в 1963 году, Мартен Шмидт, который работал в обсерватории Маунт-Паломар в Калифорнии, объяснил, почему другой такой объект – 3C 273 – обладает весьма необычным спектром.

Состав любой звезды (и вообще любого горячего объекта) выдает природа испускаемого ей света. Каждый элемент – водород, гелий, кислород – поглощает и испускает энергию лишь с конкретными длинами волн из-за квантовых эффектов, о которых мы говорили во второй главе. Поэтому, когда свет от звезды или галактики при помощи призмы разлагается на спектр, мы видим, что этот спектр пересекают темные и светлые полосы разной длины волн, которые соответствуют атомам тех или иных элементов в атмосфере звезды (или звезд, из которых состоит галактика). Спектральные линии индивидуальны, как отпечатки пальцев, и у атомов одного элемента всегда один и тот же набор длин волн. Однако астрономы уже знали, что у галактик вне Млечного Пути эти спектральные линии слегка сдвинуты к красному концу спектра. Знаменитое «красное смещение» вызвано расширением Вселенной, которое растягивает пространство, а следовательно, и длину волн света, идущего к нам от далекой галактики. Именно открытие «красного смещения» и подсказало астрономам, что Вселенная расширяется, однако этому поначалу не поверил даже сам Эйнштейн.

То, что свет от 3C 273 тоже подвергся красному смещению (собственно, это и открыл Мартен Шмидт), было неудивительно, однако в 1963 году астрономы впервые увидели смещение таких масштабов – почти на 16 % к красному пределу. Обычно красные смещения у галактик значительно меньше, примерно 1 % (то есть 0,01). Но, когда стало ясно, что возможны даже такие огромные смещения, ученые пересмотрели остальные «радиозвезды», и оказалось, что у всех у них такие же большие смещения, а иногда даже больше. Например, у источника 3C 48 красное смещение составляет 0,368 (почти 37 %), то есть в два с лишним раза больше, чем у 3C 273, а рекордное красное смещение на сегодня – больше четырех, то есть первоначальная длина волны света от самых далеких известных нам квазаров растянута в четыре с лишним раза.

В расширяющейся Вселенной красное смещение служит мерой расстояния (чем дальше источник доходящего до нас света, тем сильнее этот свет растянут расширением Вселенной). Так что эти объекты, как выяснилось, вообще не звезды, а неизвестное ранее явление – объекты, которые выглядят как звезды, но находятся очень далеко, в большинстве случаев даже дальше, чем известные галактики. Вскоре они получили название «квазары» – квази-звездные объекты.

Чтобы быть видимыми с такого огромного расстояния, на которое указывает красное смещение, квазары должны вырабатывать колоссальное количество энергии. Яркость типичного квазара превышает яркость звезды вроде Солнца в 300 миллиардов раз, то есть он светит втрое ярче, чем вся наша галактика Млечный Путь. Некоторое время астрономы безуспешно искали альтернативные объяснения мощности квазаров, но потом были вынуждены признать, что квазары, вероятно, – это черные дыры. В наши дни известно, что каждый квазар – это черная дыра массой как минимум в сто миллионов раз больше массы Солнца, которая заключена в объем диаметром примерно с Солнечную систему (именно о такой большой черной дыре с низкой плотностью и шла речь в главе 5). Каждый из них лежит в центре обычной галактики и питается веществом ее звезд. Наши телескопы становятся все совершеннее благодаря достижениям науки и техники, и во многих случаях мы имеем возможность сфотографировать галактику, окружающую квазар и очень бледную на его фоне.

По меркам повседневной жизни масса в сто миллионов солнечных – это, конечно, много, но на самом деле это лишь 0,1 %–1 % массы родительской галактики, где таится квазар. Когда подобный объект поглощает вещество, примерно половина массы этого вещества конвертируется в энергию в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна E = mc2. Из главы 5 мы знаем, что множитель c2 так велик, что соответствует огромному количеству энергии. Процесс выработки энергии настолько производителен, что, даже если в энергию преобразуется всего 10 % массы, падающей в черную дыру, квазару достаточно пожирать всего одну-две массы Солнца в год, и при этом он будет сиять как три миллиарда Солнц, так ярко, что его видно с огромного межгалактического расстояния. Вещество формирует вокруг черной дыры огромный раскаленный крутящийся диск. И в этом-то диске энергия и порождает радиошум и видимый свет, которые излучает квазар, хотя сама черная дыра и в самом деле черная, как ясно из названия. А поскольку в запасе у квазара сотня миллиардов звезд, квазар может сиять с прежней яркостью миллиард лет, даже если за это время съест всего 1 % массы родительской галактики.

* * *

Раз в природе есть квазары, значит, огромные черные дыры с низкой плотностью и в самом деле существуют. В 1967 году, всего через четыре года после того, как было измерено красное смещение источника 3C 273, кембриджские радиоастрономы совершили еще одно революционное открытие – обнаружили радиоисточники, излучающие быстро меняющиеся радиоволны, так называемые пульсары. Сами по себе пульсары – не черные дыры, однако большинству астрономов они открыли глаза на то, что могут существовать и сверхплотные компактные черные дыры, в точности как предсказывает ОТО.

Первые пульсары открыла студентка Джоселин Белл, когда испытывала новый радиотелескоп. Самое поразительное свойство этих объектов – способность мерцать с частотой несколько раз (а то и несколько сотен раз) в секунду с поразительной точностью. Это настолько похоже на искусственный сигнал, своего рода космический метроном, что ученые даже не шутили, когда прозвали первые открытые пульсары «LGM 1» и «LGM 2», где аббревиатура LGM означает «Little Green Man» – «маленький зеленый человечек». Но затем, когда ученые обнаружили новые пульсары, стало ясно, что их слишком много, чтобы считать их маяками для межзвездных полетов, установленными какой-то сверхцивилизацией, и прижилось название «пульсар» – «пульсирующий радиоисточник». К тому же это название рифмовалось со словом «квазар».

Но какое же природное явление способно порождать такие частые и регулярные всплески радиошума? Вариантов было только два. Импульсы свидетельствовали либо о вращении, либо о вибрации очень компактной звезды. Все крупнее белого карлика вращалось или вибрировало бы гораздо медленнее, и это не объясняло бы скорости известных нам пульсаров, а вариант вращающегося белого карлика быстро исключили: простые расчеты показывают, что белый карлик, вращающийся с подобной быстротой, просто разрушился бы.

В начале 1968 года ученые некоторое время считали, что колебания радиошума, которые испускают пульсары, объясняются именно вибрациями белого карлика, который буквально пульсирует – сокращается и расширяется. Однако было несложно рассчитать максимальную частоту, с которой белый карлик может пульсировать, не разрушаясь. Более того, один из авторов (Дж. Г.) даже занимался этими расчетами, когда писал диссертацию. Ответ был неутешительный (для него), но обжалованию не подлежал: белые карлики неспособны пульсировать так быстро, а значит, звезды, обеспечивающие феномен пульсара, должны быть компактнее и плотнее белых карликов.

Короче говоря, это были нейтронные звезды, которые ученые предсказывали теоретически, но до сих пор не наблюдали. Через несколько месяцев после того, как было объявлено об открытии пульсаров, было установлено, что эти объекты и в самом деле представляют собой вращающиеся нейтронные звезды, несомненно, расположенные за пределами нашей галактики и испускающие направленный радиолуч, который проносится мимо нас, подобно лучу маяка. Нейтронные звезды возникают в результате взрывов сверхновых – гибели гигантских звезд. И, как уже давно прекрасно знали теоретики, та же теория, которая предсказывала существование нейтронных звезд – а практики игнорировали этот прогноз добрых тридцать лет с лишним, – предсказывала и то, что, если прибавить к нейтронной звезде совсем немного массы (или если после взрыва сверхновой останется чуть больше мусора), получится коллапсар.

Неслучайно Джон Уилер ввел в обращение термин «черная дыра» всего через год после открытия пульсаров, поскольку, когда ученые поняли, что пульсары – это и есть нейтронные звезды, это вызвало вспышку интереса к ОТО и ее еще более экзотическим прогнозам. Подогрело этот интерес и другое открытие, сделанное при помощи радиотелескопов, которое подтвердило реальность Большого Взрыва как такового.

* * *

Когда Вселенная была компактнее, она была и горячее, в точности как воздух в велосипедном насосе нагревается от сжатия. Большой Взрыв был огненным шаром из излучения, в котором роль вещества была незначительной. Но Вселенная расширялась и остывала, и излучение угасло, а на первый план вышло вещество в виде звезд и галактик.

Все это астрономы знали и в 1940-е, и в 1950-е годы. Георгий Гамов с коллегами даже взяли на себя труд рассчитать, до какой температуры остыло бы остаточное излучение к нашему времени. В 1948 году они получили величину около 5 К (то есть минус 268 °C). К 1952 году Гамов был склонен считать, что это заниженная величина, и в своей книге «The Creation of the Universe» («Сотворение Вселенной») писал, что температура должна быть где-то в пределах 50 К. Но и 5 К, и 50 К – это очень низкая температура, и в 1950-е никто всерьез не задумывался, как зарегистрировать этот отзвук сотворения мира, холодное море фонового излучения, заполняющее всю Вселенную и оставшееся после Большого Взрыва.

Однако к началу 1960-х нескольким астрономам пришло в голову, что измерить фоновое излучение и тем самым проверить модель Большого Взрыва в принципе возможно. В частности, понять, как и почему остыло излучение, можно на основании красного смещения. Излучение, заполнившее Вселенную при Большом Взрыве, до сих пор ее заполняет, но поскольку пространство с тех пор расширилось, волны, составляющие это излучение, вытянулись соответствующим образом, чтобы заполнить доступное пространство. Это значит, что энергия, которая изначально принимала форму рентгеновских и гамма-лучей, теперь существует в виде микроволнового излучения с длиной волны около одного миллиметра. Именно такие радиоволны применяются в некоторых коммуникационных линиях и в радаре. Когда развилась технология радаров и радиокоммуникации, а следовательно, стремительно набрала силу радиоастрономия, исследователи в СССР и США поняли, что фоновое излучение, предсказанное моделью Большого Взрыва, можно зарегистрировать, и принялись создавать и строить предназначенные для этого радиотелескопы.

Однако они опоздали. Американскую рабочую группу, которая базировалась в Принстонском университете, возглавлял Роберт Дикке, который во время Второй мировой войны работал над радарами. В начале 1960-х он поручил группе молодых ученых построить детектор фонового микроволнового излучения на основе усовершенствованной версии оборудования, в создании которого он участвовал во время войны. К 1965 году работа шла полным ходом, и тут Дикке позвонил молодой исследователь из Лабораторий Белла, расположенных всего в 30 милях от Принстона. Звонившего звали Арно Пензиас, и он просил у Дикке совета по поводу странной радиоинтерференции, которую Пензиас и его коллега Роберт Уилсон наблюдали на своем радиотелескопе примерно с лета 1964 года.

На самом деле Пензиас и Уилсон работали на радиотелескопе, переделанном из антенны, предназначенной для первых спутников связи. Они обнаружили, что стоило им нацелить телескоп в небо, как он ловил сигнал, соответствующий микроволновому излучению с температурой чуть ниже 3 К. Перепробовав все что можно, чтобы понять, не неисправен ли телескоп (в том числе очистив антенну от голубиного помета на случай, если это он вызывает интерференцию), ученые сдались и позвонили Дикке, специалисту по микроволновому излучению, чтобы спросить, нет ли у него каких-то соображений по поводу происходящего.

Вскоре Дикке понял, что Пензиас и Уилсон и в самом деле зарегистрировали микроволновое излучение, оставшееся после Большого Взрыва. Принстонский детектор, который наспех достроили вскоре после этого, подтвердил открытие, и вскоре к исследованиям подключились радиоастрономы всего мира. Теперь мы знаем, что Вселенная и в самом деле заполнена тихим шипением микроволнового излучения с длиной волны около одного миллиметра, что соответствует температуре 2,73 K.

Это открытие показало космологам, что модель Большого Взрыва верна: теперь это была не просто модель, а точное описание реальной Вселенной, в которой мы живем. Во-первых, существование фонового излучения показало, что Большой Взрыв и вправду был, далее, при помощи точного измерения температуры этого излучения на сегодняшний день удалось рассчитать динамику температур в обратном направлении и вычислить точную температуру самого Большого Взрыва. В главе 5 мы немного опередили события, когда описывали первые несколько минут жизни Вселенной: точность этого описания, соответствующего картине мира середины 1970-х, отчасти зависит от наших современных познаний о точной температуре фонового излучения. Однако у этого описания первых этапов жизни Вселенной есть еще одна важная черта. «Первые три минуты» написал не космолог и даже не астроном, а нобелевский лауреат по физике, специалист по слабым и электромагнитным взаимодействиям между элементарными частицами Стивен Вайнберг.

До 1965 года космология была тихой научной гаванью, своего рода резервацией, где горстка математиков забавлялась со своими моделями, никому не досаждая. Сегодня, четверть века спустя, изучение Большого Взрыва стало главной задачей физики, и космология Большого Взрыва, как читают ученые, дает ключ к пониманию фундаментальных законов и сил, на которых зиждется физический мир. Именно благодаря измерению фонового космического излучения мы точно знаем, как синтезировались в ходе Большого Взрыва атомные ядра. И именно первые расчеты подобного рода, сделанные сразу после открытия фонового излучения, убедили многих физиков – не только космологов, – что к модели горячего Большого Взрыва как к описанию Вселенной следует относиться со всей серьезностью.

Эти вычисления вовсе не были скороспелыми «находками» по следам открытия фонового излучения, они стали кульминацией десятилетней работы. В 1950-е группа британских и американских исследователей, вдохновленные трудами Фреда Хойла, выяснили, как синтезируются в звездах все химические элементы сложнее гелия. Это был настоящий триумф научной мысли. В сущности, процесс состоит в том, что ядра гелия-4 соединяются и создают более сложные ядра. Затем некоторые сложные ядра либо испускают, либо поглощают одинокий протон, и таким образом создаются ядра других элементов.

Однако, как мы знаем из главы 5, на самой ранней стадии этот процесс заходит в тупик. При соединении двух ядер гелия-4 невозможно создать стабильное ядро, и поэтому в ходе Большого Взрыва нуклеосинтез остановился на гелии. Хойл придумал, как обойти это препятствие – через крайне редкие столкновения трех ядер гелия-4 практически одновременно. Тогда создается ядро углерода-12 – но лишь при условии, что ядра гелия-4 обладают нужной энергией (скоростью). Нужная энергия достигается в недрах звезд благодаря необычному квантовому эффекту, известному как резонанс. Этого никто не понимал, пока Хойл не объяснил, как происходит главный этап в этой цепочке. Он рассчитал, что должен существовать критический резонанс, который затем и был достигнут в ходе экспериментов здесь, на Земле. Затем Хойл с коллегами объяснили, как из водорода и гелия в недрах звезд создается все остальное, в том числе и атомы вашего тела, и этой книги.

Впоследствии, в 1983 году, за эту работу была присуждена Нобелевская премия, однако Нобелевский комитет принял чуть ли не самое странное решение за всю свою историю и дал премию Уильяму Фаулеру. Фаулер – прекрасный ученый, сыгравший важную роль в работе группы, но он первым признает, что и главным вдохновителем группы, и первооткрывателем механизма создания углерода-12 был именно Хойл.

К сожалению, впоследствии Хойл стал сторонником разного рода нетрадиционных идей – например, считал, что эпидемии земных болезней вызываются вирусами, занесенными на кометах. Видимо, Нобелевский комитет решил отказать ему в премии по физике, поскольку в мудрости и прозорливости своей опасался, как бы высокая награда не придала достоверности его сумасбродным гипотезам в дальнейшем. Зато британская монархия, вопреки своей чопорности, признала заслуги Хойла и посвятила его в рыцари. Однако в 1967 году до всего этого было далеко – а пока что Фаулер, Хойл и их коллега Роберт Вагонер наносили последние штрихи на картину нуклеосинтеза.

Единственным пробелом в истории звездного нуклеосинтеза в том виде, в каком она была разработана в 1950-е, оставался вопрос о том, откуда взялся гелий. Теория начиналась со звезд, на 75 % состоявших из водорода и на 25 % из гелия, прекрасно описывала появление всех прочих элементов и даже объясняла, почему одни элементы распространеннее других и насколько. Но все начиналось с резонанса тройного гелия/углерода-12, и без изначальных 25 % гелия звезды не смогли бы выпекать остальные элементы. Именно Вагонер, Фаулер и Хойл совместно показали, что именно такой Большой Взрыв, после которого осталось бы фоновое излучение с температурой 2,73 К, создал бы к концу первых четырех минут смесь из 25 % гелия и 75 % водорода.

Об этих открытиях ученые рассказали на конференции в Кембридже в 1967 году. Один из нас (Дж. Г.) присутствовал на этом докладе совсем юным студентом-исследователем и даже несколько робел, что его допустили на столь высокое собрание. Он живо помнит, какие сложные вопросы задавал на конференции другой слушатель, немного старше его самого, но еще совсем молодой, – похоже, ему было трудновато говорить, но к его словам внимательно прислушивались и куда более именитые ученые из числа почетных гостей. Все уже знали, что к Стивену Хокингу стоит прислушаться, хотя его карьера только начиналась. А вскоре стало понятно, почему его так интересует космология Большого Взрыва: были опубликованы результаты его исследований в соавторстве с Роджером Пенроузом.

Вопрос о сингулярности как точке отсчета времени начал занимать Хокинга еще в начале 1960-х годов, но потом Стивену поставили диагноз, и он, как мы уже знаем, на некоторое время забросил работу. Но к 1965 году жизнь наладилась. Стивен решил, что умрет, пожалуй, не так скоро, как предсказывали доктора, полюбил Джейн и женился на ней и с жаром вернулся к работе. В то время он был одним из немногих, кто серьезно относился к экстремальным прогнозам ОТО. Через два года после идентификации первого квазара (но еще до того, как ученые объяснили, откуда берется его энергия), и за два года до открытия пульсаров лишь отдельные ученые были убеждены в существовании черных дыр и в том, что Вселенная родилась из сингулярности.

Среди тех немногих, кто верил в черные дыры, был и молодой математик Роджер Пенроуз, работавший в Биркбек-колледже в Лондоне. Это Пенроуз доказал, что в каждой черной дыре должна быть сингулярность и что в центре черной дыры материальные частицы не могут проскользнуть мимо друг друга. В сингулярности исчезает не только вещество, но и пространство-время. В этой точке распадаются даже законы физики и ничего невозможно предсказать.

Однако, как мы уже видели, тревожиться тут особенно не о чем, поскольку эти диковинные объекты всегда надежно упрятаны за горизонт черной дыры. Именно поэтому Пенроуз выдвинул гипотезу «космической цензуры», согласно которой «голая сингулярность противна природе» и все сингулярности скрыты. Иначе говоря, наблюдатели вне горизонта черной дыры всегда защищены от любых последствий распада законов физики в сингулярности.

Работы Пенроуза по сингулярностям всегда интересовали Хокинга, однако он видел, что как бы ни была голая сингулярность противна природе, это не защитило нас от сингулярности в начале времен, если, конечно, она существовала. В 1965 году Хокинг с Пенроузом объединили усилия и исследовали этот вопрос.

До этого ученые считали, что, если применить уравнения, описывающие расширяющуюся Вселенную, в обратную сторону, по мере приближения к Большому Взрыву картина становится все сложнее и сложнее. Частицы сталкиваются и отскакивают друг от друга, образуя запутанный, хаотичный огненный вихрь. С точки зрения многих ученых это была идеальная модель, при которой Вселенная расширяется при высокой плотности, но без сингулярности. Но в ближайшие несколько лет Хокинг и Пенроуз разработали новые математические приемы, позволяющие проанализировать, как соотносятся друг с другом точки пространства-времени. Это покончило с разночтениями, позволило разобраться в запутанных взаимодействиях материальных частиц и подчеркнуло, какую важную роль играет расширение (или коллапс) пространства как такового.

Конечным результатом исследований стало доказательство того, что, если ОТО точно описывает Вселенную, в начале времен имела место сингулярность. Частицы в сжимающейся вселенной не могут разойтись друг с другом и избежать встречи в сингулярности в начале Большого Взрыва, точно так же как они не могут уклониться от сингулярности внутри черной дыры. Ведь если пространство сжимается до нулевого объема, у частиц буквально не остается места, чтобы проскользнуть мимо друг друга. Иными словами, расширение Вселенной от сингулярности в начале – прямая противоположность коллапса вещества (и пространства-времени) в сингулярность внутри черной дыры. Космический цензор был невнимателен, и мы имеем дело по крайней мере с одной голой сингулярностью во Вселенной, пусть даже нас и отделяет от нее 15 миллиардов лет.

Пока Хокинг и Пенроуз все это разрабатывали, стало известно об открытии сначала фонового излучения, а потом и пульсаров, и Вагонер, Фаулер и Хойл объяснили, как в ходе Большого Взрыва возник гелий. Ко времени публикации теорем Хокинга – Пенроуза Джон Уилер уже подарил астрономам термин «черная дыра», и об этом явлении писали в газетах. Так отвлеченные (пусть и изощренные) математические исследования к концу 1960-х стали основным вкладом в развитие одной из самых животрепещущих научных тем того времени.

Но это было всего лишь первое настоящее научное исследование Хокинга, прямо следовавшее из его диссертации, работа сугубо ремесленная, труд научного подмастерья. Чем же ему теперь заняться? И что это, собственно, значит – что Большой Взрыв положил начало времени? Впрочем, едва ли кто-то рассчитывал, что этот молодой исследователь успеет открыть что-то значительное. Физическое состояние Хокинга ухудшалось, и это, казалось, исключало возможность продолжительной исследовательской карьеры.

Глава 8 Годы открытий

К концу 1960-х Хокингу пришлось сделать очередную уступку своей болезни. После долгих уговоров Джейн и нескольких ближайших друзей он решил отказаться от костылей и пересесть в инвалидное кресло. Для тех, кто наблюдал его постепенное физическое угасание, это было важной вехой и печальным событием. Однако сам Хокинг не дал себя обескуражить. Конечно, инвалидное кресло было зримым признанием собственной немощи, но Стивен наотрез отказался вкладывать в это какой бы то ни было эмоциональный смысл и вообще об этом думать. Во всех остальных отношениях жизнь текла по-прежнему. К тому же Стивен не отрицал, что перемещаться стало легче. Не поддаваться симптомам бокового амиотрофического склероза помимо прямой физической необходимости – это неотъемлемая часть мировоззрения Хокинга. По словам Джейн, «Стивен не делает никаких уступок болезни, а я не делаю никаких уступок Стивену».[35] Видимо, именно поэтому он прожил так много лет, несмотря на мрачные прогнозы врачей, и именно поэтому Джейн за все эти годы сохранила здравый рассудок.

Незадолго до того, в 1968 году, Хокинга пригласили на работу в Институт теоретической астрономии, расположенный в современном здании в предместьях Кембриджа. Первоначально институтом руководил Фред Хойл, однако в 1972 году он оставил свой пост после громкого скандала, за которым последовал полный разрыв отношений с кембриджской администрацией. На сей раз поводом для разногласий стало управление британской наукой в целом и кембриджской наукой в частности. После ухода Хойла институт слился с Кембриджскими обсерваториями и перешел под начало профессора Дональда Линден-Белла. При нем из названия института исчезло слово «теоретическая», и с тех пор он назывался просто «Институт астрономии». В том же году главным администратором института был назначен молодой радиоастроном Саймон Миттон. Впоследствии они с Хокингом тесно сотрудничали.

Хокинг работал в институте трижды в неделю по утрам. Слишком далеко было добираться туда с Литтл-Сент-Мэри-лейн на инвалидном кресле. Поэтому Хокинг приобрел синий трехколесный инвалидный автомобильчик, на котором приезжал в окрестности института по большим шоссе. Там Миттон встречал его на своей машине, помогал выбраться из автомобильчика и добраться до главного здания. У Хокинга был свой кабинет, и в ближайшие годы его репутация лишь укрепилась, так что многие выдающиеся астрономы и физики-теоретики стекались в институт пообщаться с ним.

Миттон называет Хокинга человеком-магнитом в мире физики. И аспиранты, и состоявшиеся ученые со всего мира стремились в Институт астрономии только потому, что там работал Хокинг.

Между тем наблюдательная астрономия Хокинга никогда не интересовала. Еще во время обучения в Оксфорде он съездил на летнюю стажировку в Королевскую Гринвичскую обсерваторию и помогал тогдашнему Королевскому астроному сэру Ричарду Вулли изучать компоненты двойных звезд. Однако, как говорят, поглядев в телескоп и не увидев там ничего примечательного, помимо двух-трех размытых точек на звездном поле, Хокинг в очередной раз укрепился в убеждении, что теоретическая физика значительно увлекательнее. За всю свою жизнь он смотрел в телескоп всего считанные разы. Все, что его интересовало в Институте астрономии, можно было изучать в уме, на компьютере или при помощи бумаги и ручки. Миттон вспоминает, что сотрудничать с Хокингом не всегда было просто: тот был раздражительным и вспыльчивым, а знаменитое хокинговское чувство юмора Миттону как-то не запомнилось. Трудным в общении считали его и секретари, а новые сотрудники зачастую приходили к Миттону со слезами на глазах и жаловались на непомерную нагрузку. Хокинг вечно требовал, чтобы все было сделано вчера. В такие минуты Миттон напоминал и себе, и своим секретарям, и подчиненным, что вздорный нрав Хокинга, возможно, тоже симптом болезни.

Не все были с этим согласны. Роджер Пенроуз не раз подчеркивал, что Хокинг перед лицом несчастья держится необычайно бодро, и ему никогда не изменяет чувство юмора. Конечно, он видел Хокинга и в дурном настроении, когда тот был ворчлив и придирчив, но считает, что у многих больных боковым амиотрофическим склерозом имеется какой-то механизм компенсации, служащий антидепрессантом. Пожалуй, вернее было бы сказать, что поведение Хокинга объясняется скорее его складом характера, чем проявлениями болезни. Как и все мы, он иногда сердится на близких и не может сдержаться, к тому же нетерпим к глупости. Поскольку сам он работает очень напряженно и крайне требователен к себе, то ждет той же энергии и целеустремленности от окружающих. Возможно, с секретарями из Института астрономии он просто не нашел общего языка.

Однако институтское руководство, похоже, ценило его выше, чем родной колледж. Начальство всеми силами старалось помочь ему в работе и компенсировать физическую немощь. В кабинете установили телефон-автомат, позволявший звонить на разные номера нажатием одной кнопки. Но это было задолго до цифровых технологий, так что это устройство было больше похоже на шкатулку с секретом, из которой к распределительной коробке в углу тянулся целый жгут из проводов. Инженеры с почты трудились над его установкой и отладкой больше недели.

В Кембридже о Хокинге и его работе ходило много разговоров даже до того, как он начал сотрудничать с Институтом теоретической астрономии. У него сложилась определенная репутация. Аспиранты говорили о Стивене Хокинге с глубоким уважением задолго до того, как он оставил значительный след в космологии. А то, что у него так рано появились ученики, знаменует зарождение культовой фигуры – именно так и относились ко всему, что говорил и делал Хокинг, на протяжении его научной карьеры. Уже в начале 1970-х было видно, что образ гения-инвалида, который так полюбили журналисты, укоренился в сознании многих из тех, кто находился на периферии жизни и работы Хокинга. Казалось бы, когда карьера ученого пошла в гору и каждое достижение Хокинга приближало его к статусу нового Эйнштейна, этот образ должен был померкнуть и утратить значение, но на самом деле слава чистого ума, заключенного в немощном теле, только росла. Миттон вспоминал, что, когда они с Хокингом познакомились в 1972 году, речь у него была уже сильно нарушена. Нужно было напряженно вслушиваться, чтобы его понять. Миттон поймал себя на том, что ему надо не только слушать Хокинга, но и пристально смотреть ему в лицо, но и тогда приходилось нелегко. Оказалось, что проще всего общаться, если задавать вопросы, требовавшие ответа «да» или «нет». Поэтому Миттон обнаружил, что нужно не спрашивать «Когда пойдем обедать, Стивен?», а говорить: «Сегодня обедаем в половине первого, хорошо?» Фишер Дилке, сценарист и режиссер одного из первых документальных телефильмов о Хокинге, с ним не согласен. Он утверждает, что Хокинг терпеть не может подобных вопросов, потому что это признак, что собеседник относится к нему как-то особенно. Это вынуждает его ограничиваться словами «да» и «нет», а он, естественно, предпочитает участвовать в нормальной беседе.

* * *

Сейчас 1970-е годы представляются десятилетием довольно мрачным. После оптимизма полных надежд 1960-х западная цивилизация, за исключением, пожалуй, Западной Германии, переживала период упадка, и только в Японии послевоенная целеустремленность, умение применять достижения западной науки и техники в коммерческих целях и чистое трудолюбие совокупно заложили основы промышленного роста. Экономика Британии едва не рухнула после нескольких катастрофических забастовок и политических бурь.

Десятилетие началось при лейбористском правительстве, которое продержалось до июня 1970 года, когда Эдвард Хит неожиданно победил Гарольда Вильсона с крошечным перевесом, а завершилось при модернизированном правительстве тори в лице первой женщины-премьера Великобритании Маргарет Тэтчер.

В апреле 1970 года весь мир, затаив дыхание, следил за развитием драматических событий вокруг «Аполлона-13», разыгравшихся в космосе, в сотнях тысяч километров от Земли. К счастью, изувеченный корабль дохромал домой. В сентябре разыгралась драма совсем иного рода, когда в иорданской пустыне ближневосточные террористы захватили три сверхзвуковых авиалайнера. Мир простился с Бертраном Расселом – этот обаятельный философ, нравственный ориентир для многих людей и герой школьных лет Хокинга, скончался в возрасте 97 лет. И именно в этом году Стивен Хокинг всерьез обратил внимание на экзотические астрономические объекты, недавно получившие название «черные дыры», и вернулся к сотрудничеству с математиком Роджером Пенроузом.

Часто случается, что решающий шаг к научному открытию делается по вдохновению, совершенно неожиданно, и Хокинг любит вспоминать, как ему пришло в голову первое переломное соображение касательно черных дыр. Вскоре после рождения второго ребенка – дочки Люси – в ноябре 1970 года он размышлял о черных дырах перед тем, как ложиться спать. Вот что он рассказывает:

…Однажды вечером в ноябре того года, вскоре после рождения дочери Люси, я задумался о черных дырах, готовясь ко сну. Из-за моей болезни процесс это довольно медленный, поэтому у меня было много времени для размышлений. <…>

Внезапно я понял, что пути этих лучей никогда не сблизятся друг с другом. Если бы это произошло, то рано или поздно они бы пересеклись.[36]

В то время у всех были довольно туманные представления о том, что же такое черная дыра, и Пенроуз и Хокинг работали над четким определением, какие точки пространства-времени находятся вне черной дыры, а какие внутри. И вот перед сном Хокингу пришло в голову очевидное решение. Он утверждает, что ответ на эту задачу уже сформулировал Пенроуз, просто не применил его к ситуации, которую они изучали. Научную сторону дела мы опишем в следующей главе, а пока достаточно сказать, что решение оказалось до того элегантным, что Хокинг той ночью не мог заснуть. А рано утром позвонил Пенроузу.

Хокинг и Пенроуз изучали проблему черных дыр еще два года (о чем мы подробнее расскажем в главе 9). В процессе работы они пришли к выводу, что физика черных дыр далеко не так очевидна, как им виделось поначалу. Чтобы полностью понять ее, нужно было смахнуть ментальную паутину со смутно знакомых физических концепций, о которых ученые не вспоминали со студенческой скамьи. В частности, Хокинга с новой силой заинтересовала термодинамика, которую разработал лорд Кельвин и другие ученые еще в XIX веке.

Никому и в голову не приходило, что термодинамика имеет какое-то отношение к черным дырам. Как выразился Деннис Овербай, «Как будто Хокинг поднял капот “феррари” и обнаружил там раскочегаренный паровой двигатель».[37] Это было просто смешно: термодинамика изучала газы под давлением, теплопередачу и производительность паровых двигателей, а не экзотические космические объекты вроде черных дыр. Тогда Хокинг и не подозревал, какую важную роль предстоит сыграть термодинамике в будущем теории черных дыр, и тем более не догадывался, что из-за этого ему самому вот-вот придется в очередной раз вступить в жаркий научный спор с другим физиком.

К началу 1973 года Хокинг и Пенроуз начали применять термодинамику как аналогию происходящего в черной дыре. Физики часто так делают: модель на основе повседневного опыта помогает им уяснить даже самую сложную картину, например, что происходит в сингулярности. Однако молодой ученый Яаков Бекенштейн, работавший в Принстонском университете, зашел гораздо дальше. Он применил термодинамику не просто как аналогию, а напрямую. И получил очень интересные результаты.

Наткнувшись на работы Бекенштейна, Хокинг прямо загорелся. Он-то опирался на термодинамику лишь как на модель и считал, что делать следующий шаг и буквально решать задачи, связанные с черными дырами, при помощи формул термодинамики было бы нелепо. Вместе со старым кембриджским другом Брендоном Картером и американским релятивистом Джеймсом Бардином Хокинг опубликовал в научном журнале «Communications in Mathematical Physics» статью, где пытался опровергнуть такой подход. Споры в научной прессе по обе стороны Атлантики не утихали несколько месяцев. Хокинг считал идеи Бекенштейна абсурдными, и они раздражали его все сильнее и сильнее. В ответ на очередную статью Бекенштейна Хокинг, Картер и Бардин ответили своей под названием «Четыре закона механики черных дыр» («The Four Laws of Black Hole Mechanics»). Впоследствии оказалось, что в обеих статьях были существенные недочеты.

Большинство физиков было на стороне Хокинга с соавторами, однако убежденности Бекенштейна массированная атака научного сообщества вовсе не поколебала. Годы спустя он вспоминал:

В 1973 году, в те дни, когда мне часто говорили, что я пошел неверным путем, меня несколько утешало мнение Уилера: «Термодинамика черных дыр – безумная идея, до того безумная, что над ней, пожалуй, стоит поработать».[38]

А Хокинг по-прежнему считал, что идея Бекенштейна просто безумна, безо всяких последствий. Но потом он все-таки передумал. Причиной послужила череда событий, которая натолкнула Хокинга на гораздо более важный вывод относительно черных дыр и выдвинула его на передний край теоретической физики. Но до этого оставалось еще полгода, а пока диспут продолжался.

Тем временем Хокингу все труднее давалась математическая сторона дела. Уравнения, описывающие физику черных дыр, головокружительно сложны, а на этой стадии болезни Хокинг уже не мог ни писать ручкой на бумаге, ни печатать на машинке. Поэтому ему пришлось разрабатывать мнемонические приемы, позволяющие удержать все это в голове, и способы работать с уравнениями, не записывая их. Вот как описывает один из подобных трюков Вернер Исраэль, друг и сотрудник Хокинга:

Это было подобно тому, как Моцарт сочинял в уме и запоминал целую симфонию: такое сравнение пришло бы в голову всякому, кто видел, как недавно на семинаре доску заполняли, словно партитура, строчки сложнейших математических выражений.[39]

Хокингу очень повезло, что у него от природы превосходная память. В своей книге «За пределами черной дыры. Вселенная Стивена Хокинга» Джон Бослау вспоминает случай, ясно показывающий, как прекрасно Хокинг умеет держать в голове самые подробные сведения:

Один студент Хокинга сказал мне, что как-то возил Хокинга в Лондон на конференцию по физике, и тот вспомнил номер страницы в книге, которую читал несколько лет назад, где он заметил опечатку.[40]

Рассказывают также, как изумился секретарь Хокинга, когда ученый через сутки вспомнил крошечную ошибку, которую он сделал, когда надиктовывал по памяти сорок страниц уравнений. Впрочем, такой талант не уникален. В 1983 году Хокинг потряс студентов Калтеха (Калифорнийского технологического института), по памяти надиктовав уравнение из сорока членов. Когда ассистент записал последний член, коллега Хокинга нобелевский лауреат Марри Гелл-Ман, присутствовавший в аудитории, поднялся и объявил, что Хокинг пропустил один член. Гелл-Ман тоже знал уравнение наизусть.

К началу 1970-х Хокинг начал много путешествовать, невзирая на болезнь. Его репутация в мире науки благодаря сотрудничеству с Пенроузом укрепилась, и его часто приглашали выступить с докладами и на семинарах во все мире. Однако уважение коллег вызывала и слава несгибаемого бойца с недугом, готового на любые крайности, лишь бы к нему относились как к нормальному человеку. Эта слава распространилась далеко за пределы Кембриджа.

Покойный Дэвид Шрамм из Чикагского университета, один из старейших и ближайших друзей Хокинга, собрал целую коллекцию анекдотов о подвигах Стивена. Особенно он любил вспоминать один случай, произошедший в начале 1970-х; тогда Дэвиду впервые пришло в голову, как здорово Стивен умеет радоваться жизни. После конференции в Нью-Йорке Шрамм взял Хокингов на прием в Гринвич-Виллидж, который устроил кто-то из его друзей. Стивен повеселился на славу – весь вечер он танцевал с Джейн, кружась по залу на инвалидном кресле.

А еще Дэвид с большим удовольствием рассказывал, что его друг обожает флиртовать с дамами – еще бы, ведь у него такие потрясающие глаза. По словам Шрамма, Стивен всегда нравился женщинам, задолго до того, как стяжал международную известность. Вот и жена Дэвида Джуди была им совершенно очарована с первой встречи и восхищалась выразительностью его лица.

Хокинг очень любил танцевать, и инвалидное кресло ему вовсе не мешало. На ежегодных приемах в Киз-колледже он всегда присоединялся к коллегам и их партнерам на танцплощадке. Даже сегодня, когда он занимает почетную должность профессора и заведующего кафедрой прикладной математики и теоретической физики в Кембридже, его часто видят на рождественских студенческих дискотеках, где он танцует всю ночь напролет. О его энергии и в работе, и в веселье рассказывают легенды. По словам Дэвида Шрамма, Стивен настоящая душа компании.

* * *

Заграничные поездки и изучение черных дыр совместно с Роджером Пенроузом оставили Стивену время и на то, чтобы в соавторстве с Джорджем Эллисом написать книгу, получившую название «Крупномасштабная структура пространства-времени». Замысел этой книги возник еще в 1965 году, когда Хокинг дописывал диссертацию. Эллис вспоминает, как они вместе составляли тогда планы на будущее, где в числе прочего были планы «жениться» и «написать в соавторстве книгу по космологии». Оба были заняты домашними делами и другими проектами, поэтому работа над рукописью шла очень медленно. Эллис на некоторое время уехал сначала в Гамбург, потом в Бостон, и им реже удавалось видеться. Деннис Сиама помог им заключить договор с издательством «Cambridge University Press», которое только что начало серию высококачественных исследовательских монографий, рассчитанных на профессиональных физиков.

На работу над книгой ушло шесть лет. Соавторы разделили список разных тем и работали независимо и встречались по возможности, чтобы обсудить, кто что написал, и при необходимости что-то поправить. Печатал рукопись Эллис: когда Хокинг утратил возможность писать, то стал диктовать Эллису свой материал, а тот записывал. Джордж Эллис был одним из ближайших друзей и сотрудников Хокинга и понимал его речь, но и ему это иногда было трудно. Вскоре он обнаружил, что гораздо проще следить за тем, что говорит Хокинг о науке, поскольку тогда фразы состоят по большей части из знакомых терминов. Гораздо труднее давались будничные разговоры обо всем на свете.

Поскольку книга «Крупномасштабная структура пространства-времени» писалась так долго, она во многом отстала от времени. В частности, работа самого Хокинга по черным дырам, в которых Эллис не принимал прямого участия, двигалась так быстро, что поправки в рукописи за ней не успевали. В книге говорилось исключительно о классических космологических теориях, однако ко времени ее публикации в 1973 году Хокинг далеко продвинулся в квантовой интерпретации физики черных дыр, а возможность исправить текст представилась только при подготовке второго издания. Книга вызвала значительный интерес в научных кругах и заметно повысила престиж серии в целом. Более того, теперь в «Cambridge University Press» считали Хокинга самым выдающимся автором в их каталоге.

Книга невероятно сложна, прочитать и понять ее не в состоянии никто, кроме специалистов по космологии. Хокинг и Эллис и не собирались писать научно-популярную книгу, так что рукопись полностью соответствует заявленному формату. Однако в отделе научной литературы «Cambridge University Press» любят вспоминать, как один коллега Хокинга решил высказать свое мнение о первом издании. Хокинг и Саймон Миттон возвращались в Кембридж с конференции Королевского астрономического общества в Лондоне и случайно оказались в одном купе с радиоастрономом Джоном Шейкшафтом. Когда поезд тронулся, Шейкшафт, сидевший напротив Хокинга, подался вперед и сказал:

– Ну, Стив, купил я вашу книгу.

– И как, понравилось? – спросил Хокинг.

– Признаться, я рассчитывал дочитать до десятой страницы, но, к сожалению, сдался на четвертой…

Несмотря на сложность книги, последние данные продаж показывают, что с момента публикации продано 3500 экземпляров в твердой обложке и свыше 20 000 в мягкой, так что книга Эллиса и Хокинга стала настоящим бестселлером среди монографий «Cambridge University Press».

Саймон Миттон ушел из Института астрономии в 1977 году и стал научным директором «Cambridge University Press». Он предположил, что книгу раскупили студенты, поскольку она украшала их книжные полки, но потом им не удалось пробиться дальше двух страниц убористых уравнений. И «Крупномасштабная структура пространства-времени», и другие узкоспециальные книги Хокинга стали продаваться гораздо лучше после того, как много лет спустя вышла в свет «Краткая история времени». А когда написание имени одного из соавторов на суперобложке в последний момент изменили – не «С. У. Хокинг», а «Стивен Хокинг» – продажи возросли еще сильнее.

* * *

Между тем исследования черных дыр шли полным ходом, и Хокинг был в авангарде. Он все более убеждался, что чисто классического описания черных дыр недостаточно. В сентябре 1973 года Хокинг побывал в Москве. Директором Института физических проблем Академии наук СССР был тогда Яков Борисович Зельдович – лысый, небольшого роста, но с неуемной энергией.[41] Его рабочая группа тоже изучала тогда черные дыры, особенно их взаимодействие со светом. Хокинг вернулся в Кембридж убежденным, что они стоят на пороге открытия, но что-то делают неправильно. Как он заметил много лет спустя: «Мне не понравилось, как они вывели свой результат, поэтому я вывел его как полагается».

Следующий его шаг был достаточно радикальным. Как мы знаем из главы 2, физика ХХ века зиждилась на двух столпах – квантовой механике и теории относительности, однако с точки зрения физики они находятся на противоположных концах спектра. Они говорят на разных языках, и никому не удалось привести их в соответствие. Но именно на это и нацелился Хокинг. Судя по всему, чтобы описать поведение черных дыр согласно неоднозначным идеям Бекенштейна, с одной стороны, и их с Пенроузом – с другой, иного пути не было.

Легко сказать, но трудно сделать. Работать с уравнениями в уме и так было достаточно сложно, а тут еще оказалось, что после многомесячных трудов результаты у Хокинга получились какие-то абсурдные. Из формул следовало, что черные дыры испускают излучение. И сам Хокинг, и все его современники считали, что такого быть не может. Хокинг был по-прежнему убежден, что старается не зря, но дал себе зарок ни с кем не обсуждать эту задачу, пока не удастся так или иначе осмыслить происходящее.

Настало Рождество 1973 года, а Хокинг по-прежнему погряз в математических расчетах. Он решил перепроверить формулы. Когда он работал над ними, то кое-где срезал углы и теперь считал, что здесь и вкралась ошибка. Все рождественские праздники он прогонял в голове бесконечные выкладки, замкнувшись в себе, а потом заставил себя проделать еще более сложные вычисления, чтобы искоренить досадные аномалии. Наконец в январе 1974 года он собрался с духом и поговорил с Деннисом Сиамой, который как раз организовывал конференцию. К большому удивлению Хокинга, его идеи очень воодушевили Сиаму, и тот с его разрешения стал о них рассказывать.

Через несколько дней Хокингу исполнялось тридцать два, и семья устроила по этому случаю праздник. Когда все уселись за стол, зазвонил телефон. Это звонил из Лондона Роджер Пенроуз: он услышал, что говорит Сиама, и требовал подробностей. Разговор затянулся. Угощение остывало, но гости терпеливо ждали, когда Хокинг вернется за стол. Стивен повесил трубку лишь через сорок пять минут, когда трапеза была безнадежно погублена. Зато Пенроуз пришел в восторг и хотел все обсудить. Хокинг пошел наперекор всем тогдашним представлениям о черных дырах и на основании одних лишь математических расчетов неопровержимо доказал, что крошечные черные дыры не просто излучают, но и при некоторых условиях даже взрываются. К концу января Мартин Рис, коллега и приятель Хокинга со студенческих времен, пришел к убеждению, что Хокинг совершил великое открытие. Вдохновленный последним разговором со Стивеном, он налетел на Денниса Сиаму в коридоре Института астрономии:

– Вы слышали? Стивен все перевернул с ног на голову!

Сиама бросился искать Хокинга. К концу беседы он тоже убедился в его правоте и убедил бывшего студента рассказать о своих результатах на конференции, которую тогда организовывал. Она должна была пройти в феврале в Лаборатории Резерфорда – Эпплтона близ Оксфорда.

Морозным февральским днем, типичным для оксфордширской зимы, Хокинга привезли в лабораторию, и один из его аспирантов помог ему подняться в конференц-зал. Хокинг терпеливо сидел у прохода в аудитории и слушал, как другие выступающие докладывают о своих достижениях. Как всегда, задавал свои коронные неудобные вопросы и изо всех сил сдерживал волнение. Он сильно подозревал, что стоит на пороге чего-то подлинно великого а теперь это подтверждали и коллеги-исследователи. Наконец его кресло выкатили на кафедру, настроили проектор, и он прочитал свой доклад на грани разборчивости, к чему его коллеги уже привыкли. Прозвучала последняя фраза. В аудитории повисла потрясенная тишина – ученые понимали, что только что услышали потрясающую новость. Слышно было, как муха пролетит. А потом посыпались вопросы.

Ведущим был английский физик-теоретик Джон Дж. Тейлор. Он вскочил и объявил, что Хокинг говорит полнейшую чушь. Он схватил коллегу, сидевшего рядом, и вместе с ним выскочил из зала, чтобы немедленно написать статью, опровергающую выводы Хокинга. Хокинг, конечно, ждал бурной реакции, но все же не такой. Он сидел в кресле и потрясенно молчал.

Статья Джона Тейлора была написана в считанные дни и отправлена в журнал «Nature». Редактор «Nature» переслал черновик Хокингу с просьбой прокомментировать статью, прежде чем он примет решение о публикации. Хокинг написал, что рекомендует напечатать ее. Он не хотел вставать на пути тех, кто спешит опровергнуть его утверждения, не исследовав вопрос досконально.

Через месяц после конференции в Оксфордшире Хокинг напечатал в «Nature» собственную статью, где описывал только что открытые явления. Не прошло и нескольких недель, как его работу обсуждали физики во всем мире, и она стала главной темой для разговоров в любой физической лаборатории от Сиднея до Южной Каролины. Некоторые физики даже утверждали, что эти открытия – важнейшее достижение теоретической физики за много лет. Деннис Сиама назвал эту статью Хокинга «одной из самых красивых в истории физики». С тех пор излучение некоторых черных дыр стали называть излучением Хокинга.

Однако не все были убеждены в его правоте, и потребовалось время, чтобы ученые по всему миру примирились с этой революцией в физике черных дыр. Команда Зельдовича в Москве признала новые идеи лишь в 1976 году. Своими подчиненными Зельдович руководил на грани диктатуры. Ослушаться его слова было нельзя. Когда он наконец признал теорию Хокинга, его группа волей-неволей должна была с ним согласиться – как согласилась, когда он возражал против нее. Как раз тогда, когда Зельдович переменил мнение, в Москву пригласили Роджера Пенроуза: он должен был выступить с докладом, на котором собирался присутствовать и Зельдович как его коллега и руководитель отдела. В заметках к докладу Пенроуз исходил из того, что заключения Хокинга верны, и строил на этом свое выступление. Когда он приехал накануне доклада, ему прямо сказали, что Зельдович с Хокингом не согласен и его ученики тоже. Мало того, Зельдович настоятельно просил не упоминать в докладе об открытиях Хокинга. Пенроуз оказался в тупике. Попросту говоря, от него требовали переписать доклад; он сел за работу и трудился до утра. Потом, за несколько часов до выступления, к нему в гостиницу пришел кто-то из сотрудников Зельдовича и сообщил, что Зельдович за ночь передумал и теперь согласен с Хокингом – и все его ученики тоже.

Рассказывают также, что в ночь этого волшебного преображения у Зельдовича дома гостил американский физик Кип Торн. Когда Торн приехал, Зельдович метался по квартире, а потом театрально воздел руки к потолку и воскликнул: «Ну все, сдаюсь! Я ему не верил, а теперь верю!»[42]

* * *

К середине 1970-х годов возродился интерес к достижениям науки у широкой публики, и мысль, что какие-то экзотические черные дыры способны съесть на завтрак несколько солнечных систем, будоражила всеобщее воображение. Примерно тогда имя Стивена Хокинга начало мелькать в газетах. И примерно тогда же популяризаторы науки на потребу толпе наговорили много лишнего про серьезные теории, выдвигавшиеся серьезными учеными.

Сам Хокинг стал метафорой собственных открытий. Он был словно космонавт, попавший в черную дыру, – разум современного Эйнштейна, заключенный в немощном теле, но тем не менее проникающий туда, куда не ступают даже ангелы, и без труда разгадывающий тайны Вселенной. Когда черными дырами заинтересовались все, ореол загадочности, окружавший Хокинга в Кембридже к концу 1960-х, вышел за пределы научных кругов. Стали появляться газетные статьи и документальные фильмы о черных дырах, и к Стивену Хокингу стали относиться как к человеку, с которым стоит поговорить.

Заметили происходящее не только репортеры. Достижения Хокинга привлекли внимание научной элиты. В марте 1974 года, через несколько недель после объявления об открытии излучения Хокинга, он получил одну из величайших наград в карьере любого ученого. Стивен Хокинг в нежном возрасте тридцати двух лет удостоился чести быть приглашенным в Королевское научное общество – более того, он стал одним из самых молодых его членов за всю историю.

Церемония прошла в Лондоне, в штаб-квартире Королевского научного общества в доме № 6 по Карлтон-хаус-террас – особняке с белой колоннадой, выходящем на Сент-Джеймс-парк в Вест-Энде. По традиции новые члены общества выходят на сцену большого конференц-зала – главной комнаты здания – расписываются в почетной книге членов и пожимают руку председателю Общества. Однако в случае Хокинга тогдашний председатель, нобелевский лауреат, биофизик сэр Алан Ходжкин, поднес книгу членов Хокингу, сидевшему в первом ряду. Тот выводил свою фамилию рядом с подписями тех, кто прошел ту же церемонию до него, целую вечность – медленно, с трудом, букву за буквой. Пока он писал, в зале царило молчание. Когда он поставил точку и Ходжкин поднял книгу у него с колен, раздался гром аплодисментов.

Местная газета «Cambridge Evening News» опубликовала отчет о великом событии в тот же день, а после лондонской церемонии на кафедре прикладной математики и теоретической физики устроили пышный прием. Праздновать великое достижение пригласили всех – друзей, родных, коллег. Деннис Сиама, бывший научный руководитель Хокинга и один из старейших гостей, предложил тост за своего самого преуспевающего студента, воздал должное его заслугам и поднял бокал за будущие успехи. Друзья и родные присоединились к пожеланиям Сиамы, а Хокинг между тем смотрел на собравшихся и думал, что и правда многого достиг, но это только начало. Он всегда считал посвящение в члены Королевского общества моментом наивысшей славы в своей карьере, но карьерная лестница тянулась высоко, и предстояло преодолеть еще много ступеней. И несмотря на трудности – а может быть, и благодаря им, как думают многие близкие Хокинга, – он будет по ней взбираться. А куда не дойдут ноги, воспарит мысль.

Глава 9 Когда черные дыры взрываются

В 1970 году, как мы уже упоминали в главе 7, Хокинг переключился с изучения происходящего в недрах черной дыры – в сингулярности – на события на горизонте, окружающем черную дыру, на ее, так сказать, «поверхности». Главное различие этих исследований от изучения сингулярностей состоит в том, что когда теория предсказывает ход событий в сингулярности, проверить это экспериментально – заглянув в сингулярность – невозможно, поскольку все сингулярности спрятаны внутри черных дыр (разумеется, кроме сингулярности Большого Взрыва в начале времен, которую Хокингу еще предстояло изучить). А когда применяешь теорию, чтобы предсказать, что делается на поверхности черной дыры, на горизонте, даже самые диковинные события как-то сказываются на внешней Вселенной, и эти эффекты иногда можно зарегистрировать при помощи инструментов на Земле или на орбитальных спутниках.

Именно спутниковые инструменты примерно в описываемое время и зарегистрировали первого кандидата на роль черной дыры в нашей галактике Млечный Путь. Параллельно с великими астрономическими открытиями 1960-х годов, которые были сделаны благодаря исследованию радиоволновой части спектра, с длинами волн больше световых, в 1970-е стали поступать интереснейшие новые данные исследований рентгеновского диапазона с длинами волн значительно короче световых. Однако рентгеновские лучи из космоса, в отличие от радиоволн, частично рассеиваются земной атмосферой и не доходят до Земли (большая удача, иначе мы все поджарились бы). Поэтому рентгеновская астрономия как отрасль науки сформировалась только после того, как соответствующие датчики вывели на орбиту. Беспилотные спутники в очередной раз перевернули представления астрономов о Вселенной и показали, что там идут куда более напряженные и энергичные процессы, чем мы думали. И отчасти эти процессы связаны с черными дырами.

Вот как все происходит. Изолированную черную дыру можно заметить только благодаря гравитации, если увидеть, как искривляется пространство в ее окрестностях. Она же недаром черная. Но черная дыра в системе двойной звезды, вращающаяся вокруг обычной звезды, становится более чем заметной. Ее гравитация захватывает вещество звезды-компаньона и втягивает его в черную дыру, которая его поглощает. В процессе формируется вращающийся аккреционный диск – будто вода воронкой уходит в слив ванны – и когда гравитационная энергия преобразуется в энергию движения, накапливающийся газ разогревается. Причем разогревается настолько, что, как показывают расчеты, начинает испускать рентгеновские лучи.

Но с какой вероятностью черная дыра окажется на орбите звезды-компаньона? На самом деле двойные звезды совсем не редкость: вероятно, довольно близкий звездный компаньон есть у большинства звезд, и в этом отношении наше Солнце исключение. Кроме того двойные звезды легко найти, поскольку из-за взаимного притяжения звезды ерзают на месте, и их регулярные колебания видны в земные телескопы. Кроме того орбитальная переменность многое говорит о массах звезд и служит главным признаком кандидата на роль черной дыры.

Однако искатели черных дыр сталкиваются с тем, что недостаточно просто определить источник рентгеновских лучей в бинарной системе. И белые карлики, и нейтронные звезды тоже достаточно компактны и обладают довольно сильной гравитацией, которой хватает на то, чтобы отрывать вещество компаньона и притягивать к себе, что создает раскаленные участки, излучающие в рентгеновском диапазоне.

Несколько первых двойных рентгеновских источников и в самом деле можно было отождествить как белые карлики, поскольку орбитальная переменность показала, что их масса значительно меньше полутора масс Солнца, так что волноваться не о чем. Однако первые исследования рентгеновского излучения в начале 1970-х выявили четыре весьма вероятных кандидата на роль черных дыр. Первое исследование показало, что все они были рентгеновскими источниками в бинарных системах – маленькими, энергичными, компактными объектами, которые вращаются вокруг нормальных звезд. Дальнейшие, более подробные исследования позволили исключить три кандидатуры. У одного объекта масса была в 2,5 раза больше солнечной, и он, скорее всего, должен был оказаться нейтронной звездой. У другого масса составляла три солнечных – многовато для нейтронной звезды, но все же мало для черной дыры. У третьего масса была всего две солнечных. Зато масса четвертого, по оценкам, составляла восемь-десять солнечных.

Называется этот источник Лебедь X-1. Нужно очень постараться, чтобы придумать, что это такое, если не черная дыра. Например, некоторые астрономы предположили, что невидимый компаньон в этой бинарной системе состоит из двух звезд – тусклой и потому невидимой обычной звезды массой в шесть солнечных, которая, в свою очередь, вращается вокруг нейтронной звезды массой в две солнечных. Однако все подобные надуманные объяснения рушатся под натиском очень симпатичного аргумента, что самое лучшее объяснение обычно самое простое. Мы окончательно доказали бы, что в системе Лебедь Х-1 есть черная дыра, только если бы прилетели туда и посмотрели, однако накопленные за двадцать лет данные убедили большинство астрономов, что наши предположения правильны, и сегодня все согласны, что Лебедь Х-1 с вероятностью 95 % представляет собой первую открытую человеком черную дыру. Известно и несколько других многообещающих кандидатур, что подкрепляет нашу точку зрения: едва ли в нашей галактике есть всего одна черная дыра, которую мы можем зарегистрировать.

Определение природы Лебедя Х-1 как черной дыры стало поводом для знаменитого пари, которое позволяет по-новому взглянуть на характер Хокинга. Хокинг, уже признанный специалист по черным дырам, поспорил с Кипом Торном из Калтеха, что в системе Лебедь Х-1 нет черной дыры. По условиям спора, если этот источник окажется черной дырой, Хокинг подарит Торну годовую подписку на «Penthouse», но, если будет доказано, что это не черная дыра, Торн подарит Хокингу четырехлетнюю подписку на сатирический журнал «Private Eye». В июне 1990 года Хокинг решил, что данные однозначно свидетельствуют, что он проиграл, и честно подарил Торну, что обещал, но не просто так: Хокинг есть Хокинг, поэтому он не упустил случая пошалить и попросил приятеля забраться в кабинет Торна в Калтехе и найти там документ с записью условий пари, после чего бумагу доставили Хокингу, и он официально «подписал» акт о своем поражении отпечатком пальца, а затем документ подбросили обратно Торну, и он впоследствии его нашел. В течение следующего года Торн регулярно получал обещанные выпуски «Penthouse».

То, что подписки были на разный срок, объясняется просто разной стоимостью журналов. Но почему Хокинг утверждал, что Лебедь Х-1 – не черная дыра? Сам он говорил, что это страховка. Если черных дыр не существует, значит, он большую часть своей научной карьеры занимался ерундой – так хоть спор выиграет, и то утешение. С другой стороны, проиграть в споре он мог лишь в том случае, если все, что он думал о черных дырах, правда, поэтому был бы рад хоть чем-то утешить Торна.

С точки зрения большинства астрономов, Хокинг чересчур осторожничал, когда так долго тянул с оплатой; по их мнению, он проиграл еще несколько лет назад, поскольку уже тогда не было никаких сомнений, что Лебедь Х-1 – черная дыра. А поскольку черные дыры существуют, исследования их свойств, которыми занимался Хокинг в начале 1970-х, следует причислять к важнейшим научным работам за всю историю. Залогом успеха его трудов стало не только частичное объединение общей теории относительности с квантовой теорией, но и привлечение к задаче величайшего достижения науки XIX века – термодинамики.

* * *

Подобно тому как Хокинг и Пенроуз продемонстрировали, что чем ближе к началу времен, тем проще – а не сложнее – становится физика Большого Взрыва, в конце 1960-х другие исследования показали, что процесс коллапса черной дыры гораздо проще, чем коллапс объектов, из которых они возникли. В принципе, черную дыру можно сделать из чего угодно: сжать Землю в горошину, наваливать металлолом в кучу, пока гравитация не возьмет верх, или смотреть, как звезда гораздо тяжелее Солнца проходит свой жизненный цикл, взрывается и погибает. Но как ни делай черную дыру, в результате все равно получится сингулярность, окруженная идеально сферическим горизонтом, размер которого (площадь поверхности) зависит исключительно от массы черной дыры, а не от вещества, из которого она изготовлена.

Этот принцип создания черных дыр сформулировал в 1967 году уроженец Канады Вернер Исраэль. Когда Исраэль вывел уравнения, то подумал, что поскольку черные дыры должны быть сферическими, из уравнений следует, что схлопнуться в черную дыру может лишь идеально сферический объект. Однако Роджер Пенроуз и Джон Уилер обнаружили, что объект, коллапсирующий в черную дыру, излучает энергию в виде гравитационных волн – ряби на самой ткани пространства-времени. И чем неправильнее форма объекта, тем стремительнее он испускает энергию, а в результате излучения все неправильности будут сглажены. Таким образом, Пенроуз и Уилер показали, что любой коллапсирующий объект к моменту превращения в черную дыру имеет идеально сферическую форму. Единственное, что может повлиять на вид горизонта, окружающего дыру, помимо количества вещества внутри него, – это вращение. Если черная дыра не вращается, она идеально сферична, а если вращается, то сплюснута с полюсов.

Поэтому к началу 1970-х годов было установлено, что черная дыра может вращаться, но не может пульсировать (Хокинг тоже внес небольшой вклад в эту работу). Размер и форма черной дыры зависят исключительно от ее массы и скорости вращения, а у ее горизонта – у всего, что мы видим из внешней Вселенной – нет никаких особенностей, которые указывали бы на то, из чего она состоит. Физики прозвали отсутствие характерных черт «теоремой об отсутствии волос». У черной дыры нет волос в том смысле, что у нее нет никаких характерных черт, а поскольку мы можем выяснить лишь два ее параметра – массу и скорость вращения – задача математического изучения черных дыр оказалась значительно проще, чем опасались ученые.

Поскольку из черной дыры ничего не может вырваться, ее масса не уменьшается. Поэтому открытие, что площадь поверхности горизонта черной дыры не уменьшается, простым смертным кажется не слишком сенсационным. Однако Стивен Хокинг говорит, что вот уже двадцать лет живо помнит, как оно его осенило. Как мы уже упоминали в прошлой главе, дело было как-то вечером в ноябре 1970 года, вскоре после рождения дочери Стивена Люси, когда он готовился ко сну. Эта идея так увлекла Хокинга, что он не спал всю ночь, размышляя над ее следствиями.

Он так разволновался в основном потому, что они с Пенроузом как раз недавно нашли практическое математическое определение горизонта черной дыры в терминах траекторий световых лучей в пространстве-времени. Хокинг понял, что из этого определения следует, что площадь поверхности черной дыры постоянно увеличивается, если в дыру попадают вещество или излучения, и даже если две черные дыры столкнутся и сольются, площадь новой черной дыры всегда будет больше (или, с небольшой вероятностью, равна) суммарной площади двух первоначальных черных дыр.

Да, это открытие привело Хокинга в такой восторг, что он не мог заснуть, и очень обрадовало Роджера Пенроуза, когда Стивен позвонил ему назавтра обсудить свои соображения, однако другие физики и астрономы отнеслись к нему поначалу без особого интереса, поскольку считали, что все это сугубое теоретизирование. Ведь до рентгеновских наблюдений, которые привели к отождествлению Лебедя Х-1 с видимой звездой, оставался еще год – они были сделаны в 1971 году, – а согласие по вопросу о том, что рентгеновские лучи исходят из черной дыры, которая вращается вокруг этой звезды, было достигнуто лишь к концу 1972 года. Идеи Хокинга о растущей поверхности черной дыры привлекли всеобщее внимание лишь после того, как было сделано скандальное на первый взгляд предположение, что это, вероятно, связано с совершенно неожиданной отраслью физики – с термодинамикой.

Термодинамика изучает всего-навсего движение тепла, что, собственно, и следует из ее названия. Она была разработана на протяжении XIX века и была невероятно полезна в эпоху паровых машин. Термодинамика основана на нескольких простых законах, в частности, на том, что тепло не может переходить от более холодного тела к более теплому (британский дуэт «Фландерс и Сванн» увековечили этот принцип в куплете «Тепло от холода к теплу, конечно, не пойдет, зато с охотою большой пойдет наоборот»[43]). Однако законы термодинамики, как выяснилось, не просто помогают сделать паровой двигатель с более высоким КПД: они говорят нам, как устроено время и какова дальнейшая судьба Вселенной. А особенно важную роль играет так называемая энтропия – оказывается, это понятие имеет прямое отношение к неспособности тепла течь «от холодного к горячему».

Говоря простыми словами, энтропия – это закон, гласящий, что все на свете портится. Горячее со временем остужается, из него уходит тепло. Здания рушатся и рассыпаются в прах, все живое стареет и умирает. Эти изменения связаны с течением времени и отмечают переход от прошлого к будущему. Дело в том, что во Вселенной растет беспорядок. Энтропия и есть мера этого беспорядка. Течение времени от прошлого к будущему означает, что энтропия во Вселенной постоянно растет. То же самое касается любой замкнутой системы: энтропия может только расти (в лучшем случае – оставаться постоянной), она никогда не убывает. Очевидно, что наличие на Земле живых существ противоречит этому принципу. Мы создаем порядок из беспорядка – строим дома и тому подобное. Но ведь Земля – не замкнутая система. Она питается энергией Солнца, и это перевешивает энтропию. Если взять Солнечную систему в целом и считать, что это замкнутая система, окажется, что энтропия в ней все же возрастает – в полном соответствии с законами термодинамики.

А следовательно, озарение, случившееся у Хокинга тем ноябрьским вечером, наталкивало на мысль, что закон, гласящий, что площадь черной дыры может лишь оставаться прежней или увеличиваться, – это эквивалент закона, гласящего, что энтропия замкнутой системы может лишь оставаться прежней или увеличиваться. Но даже сам Хокинг не сразу провел эту параллель.

Подобные шаги в науке очень часто совершают молодые исследователи, еще не закосневшие под гнетом традиций. Мысль, что можно найти связь между гравитационной физикой черных дыр и термодинамической физикой викторианских паровых двигателей, отпугнула бы даже гения масштаба Хокинга. Но скромный аспирант, только начинающий свой путь в науке и столкнувшийся с двумя фактами, явно говорящими об одном и том же с разных сторон, решил, что такое сходство достойно внимания. Разумеется, аспиранты сплошь и рядом находят странные совпадения и сходства, и почти всегда оказывается, что это никакое не открытие. Но когда студент Принстонского университета Яаков Бекенштейн предположил, что размер горизонта вокруг сингулярности в буквальном смысле может быть мерой энтропии черной дыры, это спровоцировало лавину исследований, которые, в свою очередь, и натолкнули Хокинга на открытие, что черные дыры на самом деле не такие уж и черные – они взрываются.

Аспирантам положено высказывать безумные идеи (большинство из которых оказываются бесплодными), это в порядке вещей. И точно так же в порядке вещей в науке, когда кто-то делает важное открытие просто потому, что попытался доказать, что кто-то другой ошибается. Именно это ко всеобщему благу и произошло в 1950-е – начале 1960-х годов, когда Фред Хойл выдвинул свою теорию стационарной вселенной в противовес теории Большого Взрыва и стал ее самым страстным поборником. Астрономы, решив, что гипотезу Хойла необходимо срочно опровергнуть, взялись за дело с таким рвением, что подтвердили точность модели Большого Взрыва гораздо лучше и быстрее, чем в отсутствие на арене противника. Однако иногда неизбежна отдача.

Предположение Бекенштейна очень раздосадовало Хокинга. Даже аспирант должен был бы понимать, что существует прямая связь между энтропией и температурой, поэтому, если поверхность черной дыры и в самом деле мера энтропии, это должна быть еще и мера температуры. А если у черной дыры есть температура, она должна излучать тепло в холод Вселенной (–270 °C). Черная дыра должна излучать энергию, а это противоречит основному принципу существования черных дыр: из черной дыры не может вырваться ничего, даже электромагнитное излучение. Хокинг вместе с Брендоном Картером и Джимом Бардином написал статью о фатальном на первый взгляд недочете в работе Бекенштейна, вышедшую в 1973 году в журнале «Communications in Mathematical Physics». В статье приводится формула расчета температуры черной дыры в соответствии с нелепым предположением юного ученого, после чего авторы замечают: «Но на самом деле эффективная температура черной дыры равна абсолютному нулю… черная дыра не может излучать».[44]

Однако не прошло и года, как Хокинг передумал. Причиной стало новое направление исследований черных дыр, которое привлекло его внимание: высказанное в 1971 году предположение, что при Большом Взрыве, вероятно, возникли очень маленькие «минидыры», меньше ядра атома, которые до сих пор в изобилии представлены во Вселенной.

Критическая масса, необходимая для создания черной дыры из объекта, коллапсирующего под собственным весом, как мы уже упоминали, составляет приблизительно три массы Солнца, и сама Земля превратилась бы в черную дыру, если сжать ее до размеров около сантиметра. Однако черную дыру можно сделать абсолютно из чего угодно, если сжать это как следует: из пакета сахарного песка, из монетки, из книги, которую вы читаете, – из чего угодно. Просто чем легче предмет, который вы хотите превратить в черную дыру, тем сильнее придется его сжимать.

Хокинг рассудил, что если заглянуть в прошлое, вернуться к началу времен, то чем ближе к Большому Взрыву, тем выше плотность и давление. Значит, если заглянуть достаточно далеко, мы попадем в момент, когда давление было до того высоко, что его хватало, чтобы сжать в черную дыру любое количество вещества, какое хочешь, даже несколько граммов. Единственный недостаток подобной линии рассуждений состоит в том, что если Вселенная была в тот момент абсолютно однородной, никаких минидыр не могло образоваться, и единственной черной дырой была бы Вселенная как таковая. Но если в ней были какие-то неправильности, колебания плотности в разных местах, то на соответствующей стадии Большого Взрыва несколько граммов вещества – любая область, случайно оказавшаяся чуть плотнее среднего – и в самом деле могла быть вырвана из остального пространства-времени и превращена в крошечную черную дыру, которая сохранилась бы навечно (по крайней мере, так думал Хокинг в 1971 году) и осталась бы во Вселенной и посейчас.

Мы знаем, что при Большом Взрыве Вселенная никак не могла быть идеально однородной, иначе при ее расширении не могли бы образоваться неправильности вроде галактик. В ней должны были быть своего рода семена – крошечные неправильности, на которых впоследствии благодаря гравитации наросли галактики. Поэтому гипотеза Хокинга о первобытных минидырах представлялась вполне правдоподобной, пусть даже ее невозможно было проверить.

Однако минидыра по стандартам повседневной жизни довольно тяжелая, хотя по сравнению с обычными черными дырами, конечно, весит совсем мало. Например, черная дыра массой в миллиард тонн (масса земной горы), имела бы радиус примерно с радиус протона. Не такие массивные черные дыры были бы соответственно меньше. А физики знали, что если имеешь дело с такими маленькими объектами, приходится обращаться к квантовому описанию реальности, чтобы разобраться в происходящем.

Тут события приняли интересный оборот. В 1969 году Роджер Пенроуз показал, что вращающаяся черная дыра в процессе может терять энергию и замедляться. Это происходит примерно так, как исследователи космоса иногда применяют гравитацию планет, чтобы ускорить космический аппарат, движущийся через Солнечную систему. Например, сейчас, когда мы пишем эти строки, зонд «Галилео» только что совершил подобный гравитационный маневр при облете вокруг Земли, а затем, если все пройдет хорошо, окажется на орбите вокруг Юпитера. Но чтобы попасть туда, зонду придется проделать сложный маршрут.

После запуска «Галилео» полетел не напрямик через Солнечную систему к Юпитеру, а сначала направился в сторону Солнца, к Венере. Облетев Венеру по тщательно рассчитанной орбите, зонд набрал энергию и скорость и отправился к Земле. Венера утратила соответствующее количество энергии, но поскольку она несравнимо массивнее космического зонда, то замедлилась на орбите лишь на ничтожно малую величину. К концу 1990 года разогнавшийся «Галилео» выполнил следующий гравитационный маневр, на сей раз вокруг Земли, и вышел на орбиту, на которой ему предстоит через два года проделать еще один маневр. Только тогда он наберет достаточную скорость, чтобы добраться до Юпитера за разумное время, и это показывает, насколько увеличится скорость зонда, что даже после нескольких лет, которые требуется на три сложных гравитационных маневра, он доберется до Юпитера быстрее, чем если бы сразу полетел туда.

Пенроуз показал, что подобные гравитационные эффекты способны значительно увеличить энергию электромагнитного излучения вблизи вращающейся черной дыры. Излучение набирает энергию – а вращение черной дыры замедляется. В 1973 году советские учение Яков Зельдович и Алексей Старобинский обобщили эту идею и показали, что вращающаяся черная дыра должна испускать частицы. Их доводы были основаны на принципе неопределенности квантовой физики, и вскоре мы поговорим об этом подробнее. Они убедили Хокинга, что такое и вправду может быть, и он занялся точным математическим описанием этого явления. К своему удивлению, а поначалу и к вящей досаде, он обнаружил, что из уравнений следует, что тот же процесс должен идти и у невращающейся черной дыры. «Я опасался, что если об этом узнает Бекенштейн, он будет использовать это как довод в пользу своих идей об энтропии черной дыры, которая мне очень не нравилась».[45] В 1977 году Хокинг написал в январском выпуске «Scientific American», что «приложил довольно много усилий, чтобы избавиться от этого неприятного эффекта»,[46] однако безрезультатно. В итоге Хокингу пришлось предпочесть математические доказательства собственному предубеждению. Он обнаружил, что все черные дыры испускают энергичные частицы, а следовательно, у всех черных дыр есть температура, которая в точности соответствует термодинамическим расчетам на основании площади поверхности черной дыры. Рассмотрим, как это получается, что называется, на пальцах, без подробных математических выкладок.

* * *

Принцип квантовой неопределенности не просто означает, что человеческие приборы неспособны точно измерить никакие физические величины. Он означает, что Вселенная сама «не знает», какова та или иная величина с абсолютной точностью. К энергии это относится так же, как и ко всему остальному. Мы привыкли считать, что пустое пространство потому и пустое, что в нем ничего нет, а следовательно, энергия пустого пространства равна нулю, однако законы квантовой механики гласят, что и здесь таится неопределенность. Вероятно, каждая крошечная область вакуума на самом деле содержит много энергии.

Если вакуум содержит достаточно энергии, он может преобразовать ее в частицы по формуле E = mc2. Однако все не так просто. Если бы гипотетическая энергия неопределенности в вакууме преобразовывалась в частицы и эти частицы превращались бы в перманентные составляющие Вселенной, это нарушало бы закон неопределенности: ведь теперь и люди-наблюдатели, и сама Вселенная были бы уверены, что на свете есть что-то (частица-другая), возникшее буквально из ничего. Принцип неопределенности работает в обе стороны: в таких обстоятельствах нельзя быть уверенным, что энергия не равна нулю, точно так же, как нельзя быть уверенным, что она равна нулю.

На самом деле точная формулировка принципа неопределенности гласит, что энергия может быть лишь «позаимствована» у вакуума совсем ненадолго – на время, определяемое постоянной Планка. Это связано с неопределенностью измерения времени как такового. Единственный способ преобразования этой энергии в частицы – создавать частицы только в парах, чтобы затем они взаимодействовали друг с другом и аннигилировали, прежде чем Вселенная успеет «заметить», что энергия была позаимствована. Это значит, что частицы, созданные из вакуума, особым образом объединены в пары.

У каждого вида частиц, например, у электрона, есть соответствующая античастица (в случае электрона – позитрон). Античастицы производились в ходе экспериментов на ускорителях частиц и обнаружены в космических лучах (высокоэнергичные частицы, доходящие до Земли из космоса), а кроме того, предсказаны квантовой теорией, так что в том, что они существуют, нет никаких сомнений. Античастица во многих отношениях – зеркальное отражение частицы-эквивалента: например, позитрон несет положительный заряд, а электрон – отрицательный. И если частица встречает свою античастицу, они аннигилируют.

Итак, согласно квантовой теории, вакуум – это бурлящее море виртуальных частиц. В нем постоянно возникают пары вроде электрона и позитрона, взаимодействуют и исчезают в полном соответствии с законами квантового мира. Общая высвобождаемая энергия равна нулю, однако виртуальные частицы возникают и исчезают все время – ниже порога реальности.

Хокинг показал, что даже у невращающейся черной дыры этот процесс способен истощить энергию самой черной дыры и высвободить ее во внешнюю Вселенную. Вот как это происходит: пара виртуальных частиц создается у самого горизонта черной дыры. За ту крошечную долю секунды, которую допускает квантовая неопределенность, одна из частиц попадает в черную дыру. Тогда второй частице не с чем аннигилировать, и она «сбегает» во Вселенную, прихватив с собой энергию.

Откуда взялась эта энергия? В сущности, это гравитационная энергия черной дыры. Черная дыра создает из своей энергии две частицы, но захватывает только одну, так что энергетический долг возмещается только наполовину, и в результате черная дыра теряет массу. При прочих равных условиях, если черная дыра не восполняет массу из других источников, она будет непрерывно сокращаться, испаряться, будто лужа на солнцепеке. Процесс этот медленный, но неуклонный, и даже у минидыры размером с протон уходят миллиарды лет на то, чтобы дойти до той точки, где она взорвется.

Итак, Хокингу пришлось отказаться от собственного вывода, что поверхность черной дыры не может уменьшаться. Сначала он установил связь между черными дырами и термодинамикой, показав, что согласно одной лишь ОТО черные дыры не могут сокращаться в размерах, но теперь обнаружил, что если добавить сюда еще и квантовую теорию, связь с термодинамикой становится еще сильнее, однако выясняется, что черные дыры уменьшаются – более того, не могут иначе.

На обычную черную дыру, возникшую из мертвой звезды, этот эффект практически не влияет. Если у черной дыры масса в три-четыре раза больше солнечной, а площадь горизонта примерно равна площади поверхности нейтронной звезды, она постоянно засасывает следы газа и пыли из окрестностей и даже из глубин пространства, и легко показать, что масса, теряемая от излучения Хокинга, гораздо меньше массы, набираемой благодаря этой аккреции. Если бы никто до этого не задумывался о минидырах, идея излучения Хокинга не вызвала бы особого интереса. Но поскольку Хокинг уже высказал гипотезу о минидырах, идея квантового испарения черных дыр произвела сильное впечатление.

Крошечная черная дыра меньше протона размером почти не заглатывает вещество из своих окрестностей, даже если находится внутри планеты. Для такой маленькой черной дыры даже плотное вещество – все равно что пустое пространство! Поэтому излучение Хокинга с поверхности минидыры, в сущности, определяет ее поведение. Хокинг показал, что такого рода излучение придает черной дыре температуру – в точности такую же, какую предсказывала работа Бекенштейна. При массе черной дыры, равной массе нашего Солнца, эта температура составляет примерно одну десятимиллионную градуса Кельвина (так что возникающее в результате ультраслабенькое излучение Хокинга не идет ни в какое сравнение с огромным количеством падающего в черную дыру вещества), но для минидыры массой всего в миллиард тонн и размером с протон температура составляет уже около 120 миллиардов К. Как показывают эти примеры, температура обратно пропорциональна массе черной дыры, поэтому, когда черная дыра теряет массу и уменьшается, она разогревается и излучает энергию все быстрее и быстрее и в конце концов взрывается с мощным выбросом рентгеновских и гамма-лучей.

Любителям научной фантастики будет интересно узнать, что, если мы сегодня сумеем найти минидыру размером с протон, она станет для нас более чем полезным источником энергии. Такая дыра давала бы около 6000 мегаватт и внесла бы значительный вклад в энергетику даже большой страны. Только вот непонятно, где ее держать: не забывайте, что она весила бы миллиард тонн, и гравитация тянула бы ее к центру Земли.

Срок жизни черной минидыры зависит от точной массы, с которой она родилась, но в среднем черные дыры размером с протон, родившиеся при Большом Взрыве, должны были бы то и дело взрываться в сегодняшней Вселенной. Любопытно, что датчики на спутниках иногда регистрируют всплески гамма-излучения из глубин космоса, и пока этому явлению не найдено общепринятого объяснения. Очень может быть, что уже открыто излучение Хокинга от взрывающихся черных дыр, хотя доказать это едва ли когда-нибудь удастся.

Хокинг совершил то, что сам считал невозможным: описал физическое явление, объединив ОТО и квантовую физику (плюс щепотка термодинамики). Именно благодаря этой работе его имя стало известным вне узких кругов математиков и астрономов, и сегодня любой физик скажет вам, что такое излучение Хокинга и почему это так важно. Однако Хокинг всегда скептически относился ко всякого рода официальным мероприятиям, поэтому повел себя несколько эксцентрично: он рассказал о поразительном открытии, что «черные дыры на самом деле не черные», не в статье в научном журнале вроде «Nature», а в заметке, которую прислал на камерный конкурс, организованный Фондом исследований гравитации в США.

Фонд исследований гравитации проводит ежегодный конкурс статей о новых исследованиях природы гравитации. До 1970-х годов конкурс не выходил за пределы Соединенных Штатов, и заграничных работ на нем почти не было, хотя как-то раз его выиграл британец, живущий в США. Затем, в 1970 году, приз достался одному из нас (Дж. Г.) и стал его последним научным достижением. Поэтому, когда тот же приз год или два спустя получил Стивен Хокинг за заметку о черных дырах, Дж. Г. тут же отправил ему поздравительное письмо. Там говорилось, что приятно видеть имя Хокинга в списке победителей, поскольку это повышает престиж конкурса и позволяет прежним победителям погреться в отраженных лучах славы. «Ничего не знаю про престиж, – писал в ответ Хокинг, – но деньги всегда очень кстати».

«Официальная версия» истории о взрывающихся черных дырах была опубликована в журнале «Nature» 1 марта 1974 года.[47] Заметка, представленная на конкурс Фонда исследований гравитации, носила безапелляционное название «Черные дыры не черны» («Black Holes Aren’t Black»), однако статья в «Nature», что нетипично для Хокинга, называлась с некоторым сомнением: «Взрывы черных дыр?» Она вызвала жаркие споры, как мы уже видели в главе 8, причем некоторые оппоненты прямо утверждали, что на сей раз Хокинг говорит глупости. Джон Тейлор и Пол Дэвис из Королевского колледжа в Лондоне написали опровержение, опубликованное в «Nature» за 5 июля 1974 года,[48] под названием «Взрываются ли черные дыры?» («Do Black Holes Really Explode?»), где отвечали на собственный вопрос однозначным «Нет». Однако даже Тейлор и Дэвис вскоре убедились, что заблуждались, а Хокинг был прав.

Однако самым главным в этом открытии была даже не конкретная идея, что черные дыры взрываются, а основной принцип открытия: стало ясно, что квантовую физику и теорию относительности можно плодотворно сочетать, чтобы изучать новые аспекты устройства Вселенной. Вскоре Хокинг применил тот же подход для очередной попытки разгадать загадку сингулярности в начале времен. Однако сейчас, когда прошло столько лет, представляется очень удачным совпадением, что Хокинга избрали членом Королевского общества – а это в Великобритании величайшая честь для ученого – именно весной 1974 года, вскоре после публикации «научной» версии статьи о взрывах черных дыр в журнале «Nature». Хокинг набрал полную силу как ученый – спустя десять лет после того, как врачи отвели ему всего два года жизни, и почти ровно пять лет после ухудшения, грозившего оборвать научную карьеру подающего надежды исследователя в самом начале. А во второй половине 1970-х Хокинг переключился на исследования происхождения Вселенной как таковой, вернувшись к началу времен.

Глава 10 У подножия славы

Бесспорно, Стивену Хокингу было чем гордиться, когда он размышлял о своих достижениях за тридцать два года жизни. В 1970-е он зарекомендовал себя как ученый мирового масштаба, и это было лишь начало двадцати лет поразительных успехов сразу в двух областях, бесконечно далеких друг от друга: в мире научных исследований для избранных и в царстве популярной науки.

Вскоре после избрания в Королевское общество Хокинга пригласили на год в Калифорнийский технологический институт в Пасадене. Он получил Почетную стипендию Шермана Фэрчайлда, чтобы изучать космологию совместно с выдающимся американским физиком-теоретиком Кипом Торном.

Пасадена – зеленый пригород Лос-Анджелеса у подножия гор Сан-Габриэль к северо-востоку от Голливуда. Вдоль широких бульваров стоят величественные старинные особняки, а тогда, в зените славы Голливуда, именно здесь обожали селиться кинозвезды. Центральная улица Пасадены, бульвар Колорадо, увековечена в песне Джена и Дина «Little Old Lady from Pasadena», и списку знаменитостей, которые жили здесь на протяжении десятилетий, нет конца. Однако летом в Пасадене сильнейший смог, это один из самых душных районов Лос-Анджелеса, поскольку горы мешают циркуляции воздуха. И если объявляют «смоговое предупреждение второй степени», местным жителям рекомендуют выходить из дома лишь по самым неотложным делам, а власти имеют право временно закрыть промышленные и коммерческие предприятия. Предупреждения транслируют по радио, а вдоль дорог загораются особые знаки. Индейцы, задолго до прихода белых назвавшие эти края Долиной Дымов, проявили большую прозорливость.

Калифорнийский технологический институт уникален своими размерами: для такого престижного научного учреждения он совсем крохотный. В середине 1970-х здесь училось всего полторы тысячи студентов – в десять раз меньше, чем в таких же известных колледжах вроде Гарварда или Йеля. Однако, несмотря на размеры, Калифорнийский технологический – настоящая Мекка науки и техники Западного побережья. На протяжении всей своей истории он привлекал выдающихся специалистов в своих областях со всего мира. В 1920-е годы сюда приехал нобелевский лауреат физик Роберт Милликен, часто бывал здесь и Альберт Эйнштейн. А всевозможные благотворители – от одиночек, живо интересующихся физическими исследованиями, до гигантов вроде IBM и «Wang» – так и осыпают институт деньгами. Неподалеку, в обсерватории Маунт-Вилсон, находится один из лучших в мире телескопов, а рядом с крошечным родным университетом высится исполинская «пристройка» – Лаборатория реактивных двигателей. Словом, здесь есть все, о чем только может мечтать ученый.

В 1970-х годах в Калифорнийском технологическом работали самые выдающиеся ученые планеты. В те годы группу релятивистов возглавлял Кип Торн, а легендарный Ричард Фейнман, нобелевский лауреат, читал лекции, вел семинары и по вечерам играл на бонго в студенческих рок-группах. Калифорнийский технологический ни в чем не уступал Киз-колледжу с точки зрения качества образования и научных исследований, однако культура здесь царила совсем иная. Кампус состоит из зданий в испанском стиле, легких, воздушных, спроектированных с большим вкусом и выстроенных из одинакового желтоватого камня. Композиционным центром служит прямоугольная десятиэтажная Библиотека имени Милликана. В Калифорнийский технологический институт принимают лучших студентов страны, и трудятся они в поте лица. Развлекаться в кампусе не принято, а количество самоубийств сопоставимо разве что с престижем в научных кругах. При всем при том надо сказать, что когда Хокинг приехал в Пасадену, в кампусе не было недостатка в колоритных персонажах.

У Ричарда Фейнмана, преподавателя физики, к тому времени давно сложилась репутация очаровательного, но непредсказуемого чудака, к тому же как-то раз у него вышла стычка с местными властями, когда они хотели закрыть топлес-бар в Пасадене. В суде он заявил, что часто ходит туда работать. У Фейнмана с Хокингом было похожее нестандартное чувство юмора, и хотя работали они в разных областях, но подружились и проводили много времени вместе. Оба уже прославились в своей стране и за рубежом и как ученые, и как выдающиеся личности, оба стали культовыми фигурами для широкой публики, не считая свиты учеников и обожателей-дилетантов. Когда в 1988 году Фейнман умер от рака, его оплакивал весь Калифорнийский технологический, и это было большой утратой для всей мировой науки.

Кип Торн, которого считают гуру теории относительности на Западном побережье, предпочитает яркие рубашки, носит много бус и отращивает седые волосы до плеч. Он познакомил Хокинга еще с одним физиком, которому предстояло сыграть важную роль в их совместной работе и стать другом Хокинга на всю жизнь – с Доном Пейджем. Пейдж родом с Аляски, окончил маленький миссурийский колледж и на момент приезда Хокинга работал над диссертацией. Они сразу нашли общий язык и к концу года, который Хокинг провел в Калифорнийском технологическом институте, написали совместную статью о черных дырах.

Жена и дети Хокинга очень обрадовались этой поездке. Джейн организовала все до мелочей – забронировала авиабилеты, собрала вещи, составила расписание, словом, перевезла мужа-инвалида и двух маленьких детей на край света практически в одиночку. В Калифорнийском технологическом институте к Хокингу относились с огромным уважением и предупредительностью, не то что в его родном колледже в Кембридже, где о нуждах инвалидов не задумывались. А здесь ему предоставили роскошный кабинет, на всех съездах с тротуаров поблизости поставили деревянные пандусы, чтобы Хокингу было удобно ездить в кресле, обеспечили всем необходимым для исследований, помогали чем могли. Работа шла полным ходом, а сотрудничество с группой Торна оказалось и полезным, и плодотворным. Джейн с детьми радовались прекрасному климату Южной Калифорнии. Конечно, в Лос-Анджелесе было душно, шумно и грязно, а на дорогах постоянно образовывались пробки, но пляжи и синий океан несказанно радовали после кембриджской рутины и тамошней капризной погоды.

Светловолосая четырехлетняя Люси была прямо-таки символом счастливого калифорнийского детства, и здесь ей очень нравилось. Роберту пришлось пойти в местную школу, но в целом семья получила возможность много времени проводить вместе и предаваться привычным домашним развлечениям. В закрытом кампусе Хокинги были избавлены от лос-анджелесской суеты, а уютная тихая Пасадена, населенная учеными и интеллектуалами, чем-то напоминала Кембридж, только солнечный. Джейн свозила детей в Диснейленд, а Стивен в свободные дни ездил с женой и детьми по Южной Калифорнии. Их часто навещали друзья и коллеги. Хокинги часто брали машину напрокат, ездили в Палм-Спрингс и на прибрежные курорты и вообще старались не ограничиваться Пасаденой, а по возможности посмотреть Америку.

* * *

Тем временем британское правительство наконец приняло решение присоединиться к ЕЭС к концу десятилетия, и с буровых установок в Северном море в страну потекла нефть. Казалось, мрачные времена начала 1970-х годов с их забастовками, отключениями электричества и трехдневной рабочей неделей наконец-то отступают. В сотнях километров над истерзанной Кампучией американские астронавты пожали руки советским космонавтам. И Хокинги, в 1975 году вернувшись домой, ждали, что их жизнь тоже переменится к лучшему.

Иногда нужно надолго сменить образ жизни, чтобы понять, какие коррективы стоит внести в привычный уклад, и Хокинги сразу решили, что кембриджская рутина им не по душе и надо что-то исправить. В каком-то смысле они были рады вернуться домой. Зелень здесь была зеленее, погода не такая скучная и предсказуемая, телевизор не такой назойливый, а вкус чая – в точности такой, как заповедал Господь. Однако, отведав калифорнийского комфорта, Хокинги уже не могли мириться с неудобствами кембриджского быта – не могли, и все.

Прежде всего их осенило, что домик на Литтл-Сент-Мэри-лейн для них катастрофически мал, каким бы он ни был уютным и старомодным и какие бы нежные воспоминания ни пробуждал. Стивен больше не мог подниматься по лестницам, да и вчетвером там было очень тесно. Хокинг обратился в администрацию колледжа и попросил предоставить им что-то более удобное и подходящее. Теперь администрация охотно пошла ему навстречу. По словам самого Хокинга, «на сей раз колледж решил, что я ценный работник, да и казначей у них сменился».[49]

Хокингам предложили квартиру на первом этаже большого викторианского дома, принадлежавшего колледжу, на Вест-роуд, недалеко от ворот Королевского колледжа и всего в десяти минутах езды в кресле от кафедры прикладной математики и теоретической физики. При доме был большой сад, за которым ухаживали садовники, работавшие в колледже, поэтому он всегда был ухоженным и элегантным. Дети его обожали: по молчаливому уговору с садовниками им разрешалось играть на лужайках. Широкие двери позволяли Стивену с легкостью разъезжать в кресле по всей квартире, а поскольку комнаты теперь находились на одном уровне, больше не нужно было мучиться с лестницами, чтобы попасть в спальню.

К 1974 году Стивену стало трудно ложиться и вставать с постели и самостоятельно есть. До возвращения из Штатов Джейн была не только женой, но и бесплатной круглосуточной сиделкой Стивена. Она, конечно, прекрасно понимала, какая ответственность ляжет на ее плечи, еще в 1965 году, когда выходила замуж, но двое маленьких детей, хозяйство и уход за мужем начали сказываться на ее душевном равновесии. Тогда супруги решили пригласить кого-нибудь из аспирантов Хокинга пожить с ними на Вест-роуд: в квартире вполне хватало места на еще одного взрослого, а у Джейн появился бы помощник, чтобы ухаживать за Стивеном в обмен на бесплатное жилье.

Оказалось, что это прекрасная мысль. Более того, благодаря известности Стивена студенты считали эту роль «ученика с проживанием» большой честью и залогом успешной карьеры в будущем. Между юным аспирантом и его наставником всегда налаживались близкие отношения. Джейн получила долгожданную помощь, без которой ей было так трудно, а студенты – возможность разобраться, как работает мысль Хокинга, и перенять от него хотя бы частичку гениальности. По крайней мере, в теории. У такой системы были, конечно, и недостатки: как заметил сам Хокинг, «студенту трудно относиться с пиететом к своему профессору после того, как он сводил его в туалет!»[50] Одним из первых учеников Хокинга, удостоившихся этой чести, был Бернард Карр, который теперь работает в Лондонском университете. Он считает, что время, проведенное в доме Хокингов, было для него «прикосновением к истории».[51] Обязанности у таких помощников были самые разные. Чтобы отработать свое проживание, они должны были как следует играть роль сиделок, секретарей, разнорабочих, помогать с организацией путешествий, сидеть с детьми, составлять расписание лекций и заниматься мелким ремонтом.

Среди первых жильцов-аспирантов был и американский физик Дон Пейдж. Он уже защитил диссертацию в Калифорнийском технологическом институте и написал Хокингу с просьбой дать рекомендацию для поисков работы. После этого в течение нескольких месяцев разные исследовательские группы писали Хокингу лестные отзывы о Пейдже. Тогда Хокинг сам написал юному коллеге: «Я писал вам рекомендации, но, кажется, у меня самого есть для вас вакансия».[52] Хокинг помог Пейджу получить финансирование на год, а затем организовал для него грант еще на два года исследований.

Пейдж поселился у Хокингов в 1976 году, и они восстановили близкие дружеские отношения, которые завязались еще в Калифорнии. Эта дружба продолжается по сей день.

В частности, в обязанности Пейджа входило ежедневно провожать Хокинга с Вест-роуд на кафедру прикладной математики и теоретической физики. Это была прекрасная возможность поговорить, подвести итоги вчерашней работе и обсудить задачи на сегодня. Пейджу сложновато было уследить за тем, как Хокинг решал сложные математические уравнения в уме, но все равно это было очень плодотворное время для обоих. Вот как Пейдж описывает их путешествия туда и обратно каждый день:

По-моему, для меня это была отличная тренировка. Три года, которые я проработал постдоком – молодым специалистом со степенью, – я прожил в семье Хокингов и много раз сопровождал его по делам. На ходу я, естественно, не мог ничего записывать, и иногда он задавал мне вопросы, а я пытался найти ответ в уме. Когда решаешь задачу в уме, надо особенно хорошо владеть предметом и уметь исключить все несущественное.[53]

Примерно тогда же, когда Хокинги переехали на Вест-роуд, оказалось, что Стивен больше не может ездить на трехколесном инвалидном автомобильчике, который ему предоставили от государственной службы здравоохранения еще в 1969 году и на котором он трижды в неделю ездил в Институт астрономии. Поначалу показалось, что это очередной удар судьбы, но, как часто бывало в жизни Хокингов, супруги сумели обратить сложившуюся ситуацию себе на пользу. Джейн говорила:

Не было бы счастья, да несчастье помогло: движение по дороге в Институт очень опасное. К тому же автомобиль был нам больше не нужен, потому что мы могли позволить себе инвалидное кресло с электромотором… и теперь Стивен разъезжает в нем, и ему гораздо удобнее, поскольку раньше ему требовались помощники, чтобы забраться в автомобиль и выбраться из него, а теперь он обходится без них. Так что в электрокресле он ни от кого не зависит. Когда состояние ухудшается, всегда находится какое-то утешение.[54]

Заполучив электрокресло, Хокинг превратился в лихого гонщика. Один журналист пишет:

Он закладывает крутой вираж и вылетает на улицу. На полной скорости его кресло способно обогнать резвого бегуна, а Хокинг предпочитает ездить на полной скорости. И ничего не боится. Несется на середину проезжей части, уверенный, что машины успеют затормозить. А помощникам остается только метаться вокруг и забегать вперед, чтобы хоть как-то смягчить риск.[55]

Так что Джейн рано радовалась, что Стивену больше не грозят опасности езды на автомобильчике по оживленным дорогам Кембриджа. Однако в начале 1991 года Хокинг все-таки попал в ДТП на своем кресле. В городе его все знают, прохожие то и дело останавливаются поговорить с ним. Однако в этом случае водитель не заметил инвалидное кресло с обмякшей фигурой самого знаменитого физика современности. Машина ударила коляску, и Хокинг всем своим хрупким телом рухнул на мостовую. Дело могло кончиться трагедией, но, к счастью, все обошлось: Хокинг всего лишь поцарапал лицо и повредил плечо. Что характерно, Стивен, вопреки настояниям врачей, уже через два дня вернулся в кабинет и потребовал расставить перед ним книги и разложить бумаги для работы.

Иногда его ребяческие выходки с экстремальным вождением приводили к конфузам. В июне 1989 года Хокинга пригласили в Оксфордский университет выступить с престижной Галлейской лекцией. Трудную и неблагодарную задачу помогать выдающемуся гостю перед, во время и после лекции возложили на молодого, недавно назначенного профессора физики Джорджа Эфстатиу. Хокинг приехал на кафедру зоологии, где располагается самая большая лекционная аудитория в университете, и его провели в фойе. В обязанности Эфстатиу входило доставить своего знаменитого подопечного в аудиторию этажом ниже, где его с нетерпением ждали проректор университета, высокопоставленные городские чиновники и любознательные дилетанты.

В конце фойе был двухместный лифт, на котором им предстояло спуститься на этаж ниже, а оттуда вел короткий коридор в аудиторию. Двери лифта были открыты. Не успел Эфстатиу помочь Хокингу въехать в лифт, как тот сам разогнал кресло до полной скорости и ринулся в раскрытые двери в десятке метров от них.

Эфстатиу живо помнит, как прикинул на глаз, что кресло в эти узкие двери не пройдет, но мог только с ужасом смотреть, как приглашенный оратор мчится к лифту. Сбросив оцепенение, он ринулся следом, но не догнал коляску. К его удивлению, Хокинг в лифт все-таки въехал, но при этом коляску перекосило и заклинило в узкой кабине. Двери лифта автоматически закрылись и зажали колеса. Эфстатиу был в панике. Внизу Хокинга ждут сотни людей, а он уже опаздывает! Кроме того, Хокингу не нажать ни одной кнопки, а самому Эфстатиу в лифт уже не пролезть. Что делать?

Тем временем Хокинг, сохраняя полнейшее хладнокровие, деловито вводил в свой компьютер команды, чтобы пустить кресло задним ходом. Если бы Эфстатиу видел в тот момент его лицо, то наверняка узнал бы знаменитую плутовскую улыбку. Наконец молодому ученому все же удалось просунуться в щель между дверями и дотянуться до кнопки открывания дверей. Очутившись на свободе, Хокинг пустил кресло задним ходом и выехал в фойе – целый, невредимый и донельзя довольный. Как вспоминает Эфстатиу, «это было для меня словно обряд посвящения в администрацию колледжа!»

Для Хокинга инвалидное кресло – своего рода замена парализованному телу, способ физически выражать особенности своего характера. Например, накричать на кого-то он не может: голос, которым говорит со всеми его компьютер, абсолютно лишен выражения. Зато можно резко развернуть кресло. По словам одного журналиста, «Хокинг вообще человек вспыльчивый, и у него случаются приступы злости и раздражения».[56] Если он считает, что кто-то понапрасну отнимает у него время, то просто поворачивает кресло и сердито мчится прочь.

Джон Бослау живо вспоминает, как однажды обошелся с Хокингом бестактно и получил за это нагоняй. Беседуя со Стивеном, он настолько забыл о его болезни, что пожаловался, что накануне во время игры в сквош в Лондоне повредил локоть. «Хокинг ничего не ответил. Выехал в кресле их комнаты и ждал в коридоре, когда я одумаюсь и вернусь к теме нашего разговора – теоретической физике».[57] Пожалуй, говорить с парализованным о сквоше и правда не стоило, однако этот случай – яркий пример того, что Хокинг никому спуску не даст.

Если Стивену не нравится чье-то замечание, он запросто может наехать креслом на ноги незадачливому собеседнику. Многим его коллегам и ученикам волей-неволей пришлось выработать у себя очень быструю реакцию. «Больше всего он жалеет, что до сих пор не наехал на Маргарет Тэтчер!» – уверяет Ник Уорнер, бывший аспирант Хокинга.[58] Что ж, все еще впереди.

Однако у личности Хокинга есть еще одна сторона, совсем иная: он прекрасный семьянин. Для него нет большей радости, чем повозиться с детьми, задействовав для этого все возможности кресла, и он частенько с присущей ему беспечностью играет с ними в пятнашки в саду на Вест-роуд. К сожалению, это единственная подвижная игра, которая ему доступна. Это Джейн обучила Роберта, Люси, а затем и Тимоти крикету, это она играла с детьми в крокет теплыми летними вечерами, взяв старые молотки и шары Стивена. Как писал один журналист:

Во многих отношениях ей пришлось стать для детей и матерью, и отцом. Оправдались даже долгие часы, которые она школьницей проводила на крикетном поле школы Св. Альбана, когда она то скучала до зевоты, то ужасно боялась мяча. «Мне пришлось учить сыновей крикету – и я могу их обыграть!» – похвасталась она.[59]

Старшие дети росли, а репутация Хокинга как ученого с годами все крепла. Всего за два года, 1975 и 1976, он получил шесть престижных наград. Первой была медаль Эддингтона, которую присудило Королевское астрономическое общество в Лондоне; Хокинг получил ее в том же году, когда вернулся из Калифорнии. Вскоре после этого его наградили медалью Пия XI Папской академии наук в Ватикане. В 1976 году за ними последовали премия Хопкинса, американская премия Дэнни Хайнемана, а затем – премия Максвелла и медаль Хьюза Королевского общества, которую Хокинг получил за «выдающиеся результаты исследований черных дыр». Когда международное научное сообщество заметило таланты Хокинга, признавать его заслуги начал и собственный университет. Примерно во время переезда с Литтл-Сент-Мэри-лейн на Вест-роуд Хокинга назначили лектором по физике гравитации на кафедре прикладной математики и теоретической физики – это промежуточная должность между рядовым сотрудником и профессором.

Премий и наград становилось все больше – а между тем Джейн все сильнее разочаровывалась в их семейной жизни и своей роли в ней. На Западе в те годы произошли колоссальные перемены в представлениях о месте женщины в обществе. Сексуальная революция и вседозволенность 1960-х практически не повлияли на отношение к женщинам другой половины населения. Вся эта свобода означала лишь, что была найдена другая система эксплуатации средней женщины, пусть все это и подавалось в красивой обертке общедоступных средств контрацепции и моральных послаблений.

В 1970-е годы женщины стали уважать себя несколько больше. Отчасти этому способствовали новые законы и поддержка средств массовой информации. И все это, несомненно, повлияло на представления Джейн о своей роли в жизни мужа. Она ничуть не возражала против того, чтобы служить сиделкой, помогать мужу строить блистательную карьеру и практически в одиночку растить детей и вести хозяйство. Просто у нее возникло ощущение, что ее не воспринимают как человека, как умную образованную женщину, тоже достигшую успехов в своей области. Джейн чувствовала себя словно бесплатным приложением к великому Стивену Хокингу. Сама она говорила об этом так:

Жить в Кембридже, когда тебя воспринимают исключительно как мать маленьких детей, – настоящая каторга. От тебя со всех сторон требуют собственных академических достижений.[60]

Кембридж с виду – уютный старинный английский город, но в рафинированных академических кругах подчас царят поистине людоедские нравы. Университетское сообщество охотно соглашалось, что Джейн Хокинг преданная и заботливая жена и мать, но во всем этом отчетливо слышалась профессиональная зависть и ревность. Это была когтистая лапа в тонкой перчатке цивилизованности, и, пока Стивен пожинал награды, Джейн понемногу теряла самоуважение.

Мне было очень обидно. Я в одиночку делала для Стивена все что можно и к тому же воспитывала двоих детей. А все почести доставались ему одному.[61]

Джейн решила не пускать дело на самотек и записалась на курсы для аспирантов по средневековым языкам: она изучала испанскую и португальскую поэзию. Вот как она вспоминает те дни:

Получалось не очень хорошо. За работой я думала, что мало играю с детьми, а за игрой с детьми – что мало работаю.[62]

Джейн закончила курсы и пошла работать учительницей в кембриджскую школу. Но, по своим собственным словам, так и не избавилась от ощущения, что она «бесплатное приложение»:

Я не придаток Стивена, хотя Стивен знает, что именно так я себя и чувствую, когда мы приходим на разные официальные мероприятия. Меня иногда даже забывают представить. Я стою за его креслом и даже не знаю, с кем беседую.[63]

Справедливости ради надо заметить, что по отзывам его друзей и коллег он никогда не забывал отметить, что все его успехи и благополучие зависят от Джейн. Он при любой возможности упоминает о ее трудах и жертвах во имя того, чтобы он вел сколько-нибудь нормальную жизнь. Он очень жалеет, что мало помогал ей воспитывать детей, и говорит, что хотел бы играть с ними не только в пятнашки и шахматы.

Естественно, болезнь избавила Хокинга не только от бремени домашних хлопот, но и от многих других обязанностей. Он занимал в университете самые разные должности, однако преподавательскую нагрузку ему всегда снижали, от административных забот освобождали, поэтому на размышления над научными задачами у него было гораздо больше времени, чем удается выкроить обычному профессору. Зачастую его огромные достижения в космологии даже приписывают такой мысленной свободе, однако многие считают, что момент пробуждения таланта совпал у него с началом болезни, а до этого он был обычным способным студентом. Но какой бы ни была первопричина его фантастической интуиции и невероятного владения предметом, пожалуй, и в самом деле можно сказать, что он не достиг бы таких высот, по крайней мере, так скоро, если бы от него требовалось проводить массу времени на всевозможных собраниях и совещаниях, работать в приемной комиссии или организовывать всевозможные комитеты.

В 1970-е годы в семейной жизни Хокингов накапливались всякого рода трудности, которые переросли в проблемы, и дело не ограничивалось недовольством своей ролью в браке у обоих супругов. Остро встал и вопрос религии. Джейн воспитывалась в христианской семье и была глубоко верующей. В одном интервью она сказала:

Без веры в Бога я не смогла бы жить в таком положении. Прежде всего у меня не хватило бы душевных сил выйти за Стивена замуж, поскольку была бы лишена оптимизма, который помог все это вынести, – и вообще не хватило бы душевных сил на такую жизнь.[64]

А Стивена Хокинга нельзя назвать даже атеистом: он попросту считает, что вера в Бога не вписывается в его представления о Вселенной. В этом он сродни Эйнштейну:

Мы всего лишь ничтожные существа на небольшой планетке в системе самой что ни на есть заурядной звезды, находящейся на окраине одной из ста миллиардов галактик. Так что трудно верить в Бога, который интересовался бы нами и вообще заметил бы, что мы существуем.[65]

Стоит сравнить эти высказывания – и по ним одним станет ясно, что мировоззрение у супругов кардинально различалось уже в момент знакомства. Джейн убеждена, что религиозные взгляды Хокинга во многом объясняются его болезнью:

С годами кругозор расширяется, и чем дальше, чем легче. Думаю, представления о жизни у Стивена совсем не такие, как у всех остальных, просто потому, что он болен и оказался в таких обстоятельствах – практически полностью парализованный гений – так что никто не в состоянии понять, что он думает о Боге и каковы его отношения с Ним.[66]

Но в этом ли дело? Не раз и не два ученые и философы говорили что-то похожее безо всякого бокового амиотрофического склероза. И, наоборот, среди именитых ученых очень много верующих христиан. Некоторые из них считают, что Хокинг вообще не имеет права ничего говорить о религии, поскольку ничего о ней не знает. Однако какими критериями здесь можно руководствоваться? Область интересов Хокинга и в самом деле тесно соприкасается с религией. Он изучает происхождение Вселенной и первые моменты ее существования. Что может быть ближе к религии? Сам Хокинг как-то заметил:

Трудно обсуждать зарождение Вселенной, не затрагивая концепции Бога. Мои исследования происхождения Вселенной находятся на грани науки и религии, но я предпочитаю держаться научной стороны этой грани. Весьма вероятно, что пути Господни невозможно описать законами науки. Но в таком случае придется исходить из своих личных представлений.[67]

А на это Хокинг никогда не соглашался.

Когда его спрашивают, есть ли противоречие между религией и наукой, он обычно приводит тот же довод о личных представлениях и утверждает, что подлинного конфликта здесь нет. «Если встать на такую точку зрения, получается, что Ньютон не смог бы открыть закон всемирного тяготения», – отвечает Хокинг на вопрос о том, можно ли считать науку и религию конкурирующими мировоззрениями.[68] И как нам в свете дилеммы Стивена и Джейн понимать знаменитый последний абзац «Краткой истории времени»?

Но если мы все же построим полную теорию, то она со временем должна стать понятна – если не касаться частностей – всем, не только ученым. И тогда мы – философы, ученые и обычные люди – сможем принять участие в дискуссии о том, почему существует Вселенная и почему существуем мы сами. Если мы найдем ответ на этот вопрос, это ознаменует триумф человеческого разума: ведь мы поймем, чего хочет Бог.[69]

Похоже, наука когда-нибудь даст ответ на вопрос «как», но так и не объяснит, «зачем».

Однако, несмотря на подобные высказывания, Джейн всерьез тревожило, что ее муж, по всей видимости, пытается искоренить из своих представлений о Вселенной всякую потребность в Боге. А поскольку слава и влияние Хокинга росли, Джейн полагала, что эта проблема усугубляется. Впрочем, едва ли она всерьез считала, что его труды – это антирелигиозный крестовый поход или что его цель – убедить верующих, что они заблуждаются. Просто ей казалось, что в его вселенной чисто математические рассуждения позволяют обойтись без Бога.

У него есть особенность мышления, которая все сильнее огорчает меня и с которой мне трудно уживаться. Это ощущение, что если все сведено к рациональной математической формуле, значит, это истина в последней инстанции. Он углубляется в области, которые очень важны для мыслящих людей, в области, которые могут выбить у человека почву из-под ног, – но он в этом не компетентен.[70]

Но кого можно назвать в этом компетентным? Ведь религия, кроме всего прочего, дело сугубо личное. Разве главы всевозможных церквей знают о происхождении Вселенной и смысле жизни больше ученого? Почему, собственно, Стивен Хокинг не имеет права говорить о Боге, поскольку не компетентен в этом вопросе? Чем он хуже любого другого – если уж на то пошло, любого папы римского? Разве служители Божьи были правы, когда приговорили Галилея к одинокой несчастной старости? Разве правы они были, когда сожгли Джордано Бруно за то, что он посмел предложить альтернативный взгляд на Вселенную? Разве справедливы все религиозные войны в истории человечества – войны, которые не привели ни к чему, кроме горя и ужаса? Много ли компетентности проявила официальная религия в этих обстоятельствах?

Джейн не имеет естественнонаучного образования и не способна разделить научных представлений своего мужа, их он может обсуждать лишь с коллегами-профессионалами. Джейн говорила:

Как я жалею, что не знаю математики! Я могу воспринимать работы Стивена лишь на уровне картинок. Он вынужден объяснять все на пальцах, чтобы я хоть что-то поняла. Что ж, ему это полезно.[71]

Раньше это никого не тревожило, но когда Джейн поняла, что Хокинг приближается к территории, философские основы которой опасно близки к ее личным верованиям, это, вероятно, очень напугало ее.

Сильнее всего Джейн возражает против хокинговской модели безграничной Вселенной, согласно которой Вселенная замкнута сама на себя. Между тем эта модель особенно дорога сердцу Хокинга. Он говорил о ней: «Это подлинная основа физики, поскольку, в сущности, сводится к утверждению, что законы физики везде одинаковы».[72] А на вопрос, как нам объяснить, откуда взялась Вселенная, если она самозамкнута, Хокинг отвечает, что это не нужно: «Она просто есть!»[73]

Среди коллег Хокинга есть по крайней мере один человек глубоко религиозный: это его друг и соавтор Дон Пейдж. На самом деле Пейдж пришел к христианству уже зрелым человеком, и евангелистская церковь для него ничуть не менее важна, чем космология. По всей видимости, он без труда примиряет такие разные стороны своей работы и жизни. Вот что он говорит о модели замкнутой безграничной вселенной:

Согласно иудео-христианскому мировоззрению Бог не просто создал Вселенную, но и продолжает создавать и оберегать ее. Было ли у Вселенной начало, не имеет отношения к вопросу о сотворении мира, точно так же как линия, которую чертит художник, может иметь и начало, и конец, а может быть замкнутой в круг, и тогда у нее нет ни начала, ни конца, однако это не имеет отношения к вопросу о том, кто и как ее начертил.[74]

А Джейн однажды призналась в интервью, что ее очень огорчило, когда Дон Пейдж, едва поселившись у них дома, попытался вовлечь Хокинга в религиозный диспут, но был вынужден отступить. Несмотря на такие разные представления о мире, Хокинг и Пейдж по-прежнему дружат – они просто договорились не обсуждать ничьих личных богов.

Хокинг любит озадачивать и сторонников, и критиков противоречивыми утверждениями:

Даже если есть всего одна возможная единая теория, это всего лишь набор правил и уравнений. Что же вдыхает жизнь в уравнения, из чего рождается Вселенная, которую они описывают?[75]

Несомненно, Хокинг вовсе не намекает, что во Вселенной есть роль для Творца. Этот вопрос он с особым удовольствием оставляет открытым. Да, Бог не так уж и нужен, но Хокинг не говорит, что его нет:

Эйнштейн однажды спросил: «Какой выбор был у Бога, когда он создавал Вселенную?» Если гипотеза об отсутствии у Вселенной границ верна, то у Бога не было никакой свободы выбора начальных условий. Он, конечно, был волен выбирать законы, которым подчиняется Вселенная. Но это, вообще говоря, не очень-то можно назвать выбором; вполне возможно, что существует всего одна или несколько полных непротиворечивых единых теорий – например гетеротическая теория струн – допускающих существование структур настолько сложных, как человеческие существа, которые способны познавать законы Вселенной и задаваться вопросом о природе Бога.[76]

Мыслители по обе стороны водораздела – и те, кто поддерживает общепринятые религиозные представления, и всякого рода циники и атеисты – к месту и не к месту цитируют Хокинга с такой частотой, что один писатель недавно сравнил его с Библией и Шекспиром по красноречию и цитируемости. Над этим Хокинг только посмеивается и повторяет, что цитируют его за лаконичность – талант, который он был вынужден развить у себя из-за невозможности нормально общаться.

По всей видимости, Хокинг не помогал Джейн преодолевать этот кризис. И его упрямство выводило Джейн из себя – а возможно, и до сих пор выводит. «Я высказываю свою точку зрения – что к религии есть разные подходы, и математический – лишь один из них, – рассказывала Джейн, – а он только улыбается».[77]

С крайним скептицизмом Хокинг относится не только к общепринятой религии. Он на всю жизнь запомнил, чему его научили эксперименты с экстрасенсорикой в 1950-е, и не желает тратить время на мистику и метафизику в любом виде. В литературе можно найти предостаточно попыток увязать мистицизм с физикой конца XXI века. Многие видят параллели между восточными религиями и квантовой механикой, древними учениями и теориями хаоса, однако Хокинг на это лишь усмехается. Деннис Овербай в своей книге «Одинокие сердца в космосе» (Dennis Overbye. «Lonely Hearts of the Cosmos») рассказывает, как однажды в 1970-е встречался с Хокингом и умудрился завести с ним разговор о мистике – и тот даже не сразу наехал ему креслом на ноги. Овербай процитировал слова антрополога Джозефа Кемпбелла об индуистской богине Кали: «Жуткая тварь, имеющая много имен, чье брюхо вечно пусто и его ничем не заполнить, и чья утроба порождает все сущее». После чего попытался провести параллель между Кали и черной дырой. Хокинг едва удержался, чтобы не фыркнуть:

Модная чепуха. Восточный мистицизм так кружит всем головы только потому, что они с таким впервые сталкиваются. Но как инструмент естественного описания реальности он просто отвратителен и не дает никаких результатов… Загляните за завесу восточного мистицизма – и вы увидите что-то напоминающее современную физику и космологию. Но, по-моему, это ничего не значит.

Черными дырами эти объекты назвал Уилер, и это настоящий шедевр, потому что у него есть [психологический] подтекст, затрагивающий сразу много человеческих неврозов. Если бы все приняли русский термин «замороженная звезда», никому не показалось бы, что эта часть восточной мифологии что-то означает. Их назвали черными дырами, поскольку такое название заставляет вспомнить об общечеловеческом страхе, что тебя уничтожат или поглотят. Так что в этом смысле связь есть. Я не боюсь в них упасть. Я их понимаю. В некотором смысле я считаю, что я их хозяин.[78]

Однако многие журналисты и комментаторы на периферии мира Хокинга эксплуатируют эту тему, до смешного перевирая его слова. В глазах некоторых из них Хокинг – это метафора собственных трудов, астронавт, заглянувший в черную дыру. Когда Овербай сказал ему об этом, ученый, естественно, возмутился: «Мне всегда казалось, что я умею общаться!»[79] – вспылил он и все-таки наехал Овербаю на ноги.

* * *

Хокинг, конечно, не был никаким астронавтом, однако путешествовал в 1970-е годы очень много, с каждым годом все активнее. Зимой 1976 года он проехал по Америке и выступил с докладами на важных конференциях в Чикаго и в Бостоне. Его речь уже плохо понимали даже те, кто знал его по симпозиумам и конференциям во всех уголках планеты, а когда среди публики оказывались журналисты или просто заинтересованные слушатели, разобрать его слова им было так же трудно, как разобраться в предмете доклада.

Устроители конференций, разумеется, всегда заранее знали, что Хокинг не может передвигаться самостоятельно, но очень часто забывали обеспечить удобный въезд для кресла на сцену или кафедру. Хокингу приходилось подниматься туда безо всяких пандусов и подъемников. В таких случаях на выручку ему приходили друзья и коллеги, которым приходилось вшестером таскать тяжелое кресло. Хотя сам Хокинг весит чуть больше сорока килограммов, кресло питалось от автомобильных аккумуляторов, довольно тяжелых, к тому же по воспоминаниям тех, кто принимал участие в подобных упражнениях, было очень страшно, что Хокинг упадет или повредит себе шею. Один его друг вспоминал, что прямо видел, как болтается его голова, когда шестеро самых мускулистых ученых из числа собравшихся поднимали кресло на полутораметровую высоту, и как он боялся, что когда-нибудь случится катастрофа – просто потому, что устроители не продумали все как следует.

Во время своей поездки в Штаты в 1976 году Хокинг произвел настоящую сенсацию. Его крошечная, будто спичечная фигурка, обмякшая в кресле, с точки зрения большинства слушателей, бормотала что-то невнятное, обращаясь словно бы к какой-то точке на полу в двух метрах впереди. Но несмотря на это все, кто приходили послушать Хокинга, относились к нему с крайней серьезностью. Друзья и коллеги, которые понимали, что он говорит, по мере сил переводили это соседям, вслушиваясь в сложные математические выкладки, о которых рассказывал докладчик. Конечно, очень помогали и слайды, и многочисленные рискованные шутки, но слушать Хокинга всегда был тяжкий труд.

К этому времени он уже полностью пересмотрел свои представления о черных дырах и термодинамике – те самые идеи, вокруг которых несколько лет назад было столько споров. На докладе в Бостоне, называвшемся «Черные дыры раскалены добела» («Black Holes Are White Hot»), он вызвал ропот в зале, закончив выступление словами, опровергавшими знаменитое изречение Эйнштейна «Бог не играет в кости»: «Бог не просто играет в кости, он иногда еще и бросает их там, где их не видно», – объявил Хокинг.

Интервьюеры становились к нему в очередь. В январе 1977 года на ВВС вышла передача «Ключ ко Вселенной», а Найджел Калдер написал по ней книгу (Nigel Calder. «The Key to the Universe»). Во многом передача была посвящена последним работам Стивена Хокинга и рассказывала и о нем самом, и о его попытках объединить ОТО и квантовую механику – найти тот самый «ключ к Вселенной». Так широкая публика познакомилась с тридцатипятилетним доктором Стивеном Хокингом и узнала не только о его работах, но и о том, что он инвалид. Программа привлекла внимание миллионов британских телезрителей.

Начиная с 1977 года известность Хокинга и его работ стремительно растет и на местном, и на общенациональном, и на мировом уровне. Страна обсуждает панков, которые подписывают контракты на звукозапись прямо перед Букингемским дворцом, взволнованно предвкушает юбилей королевы, который будет праздноваться летом, а в кембриджских газетах проскальзывают упоминания о странном стечении обстоятельств: оказывается, известный ученый, член Королевского общества и знаменитый специалист по черным дырам, который выступал на телевидении, а его фото все чаще и чаще появляются в газетах, не получил должность профессора в Кембриджском университете.

Ходили слухи, что университетская администрация, вероятно, решила не давать эту должность тяжелому инвалиду, поскольку опасалась, что он долго не проживет. Однако к марту 1977 года университет все-таки предоставил Хокингу специально созданную для него позицию профессора физики гравитации. Эту должность закрепили за ним на все время, которое он пробудет в Кембридже. В том же году Хокинг получил место профессора-исследователя в Киз-колледже – опять же особую должность, которую предоставило ему руководство колледжа.

Звания, награды и премии текли рекой. Роберт Берман, куратор Хокинга из Оксфорда, рекомендовал его на должность почетного сотрудника Университетского колледжа. В своем обращении в Комитет по общим вопросам он писал:

Некоторые его достижения перечислены в свежем выпуске «Who’s Who», но новые почетные награды ему присуждают так часто, что пресса за этим не поспевает.

Мне представляется, что наш колледж еще никогда не выпускал такого выдающегося ученого, и для нас будет большая честь, если его успехи в глазах широкой публики окажутся связаны с нами (поскольку внешний мир убежден, что он целиком и полностью продукт Кембриджа).

Вероятно, просить Комитет рассмотреть кандидатуру почетного сотрудника, которому нет еще и тридцати пяти, несколько неожиданно, однако на то есть две причины. Во-первых, это исключительный случай, и нам не придется ждать, когда все поймут, что он оставил свой след в науке. Имя Хокинга упоминается практически во всех статьях и лекциях по черным дырам. Его книга («Крупномасштабная структура пространства-времени») – монография, давно необходимая каждому космологу.

Во-вторых, Хокинг тяжело болен и прикован к инвалидному креслу. У него прогрессирующий паралич, который, как правило, убивает своих жертв очень быстро. Его физическое состояние ужасно, однако разум функционирует нормально. Надеюсь, никто не сочтет, что нам нужно обязательно дожидаться, пока он получит Нобелевскую премию!

Берман считал, что, вероятно, ему придется еще побороться. И был просто поражен, когда рекомендацию приняли без единого возражения на первом же заседании Комитета.

Хулиган, малевавший надписи на мосту, лентяй, который всего шестнадцать лет назад в Оксфорде больше пил, чем работал, прошел очень долгий путь.

Глава 11 Возвращение к истокам

К концу 1974 года труды Хокинга по черным дырам показали, что, если опираться только на ОТО, уравнения гласят, что площадь поверхности черной дыры не уменьшается. Но стоило прибавить к формулам законы квантового мира, как оказалось, что эта площадь не просто способна сокращаться – рано или поздно черная дыра исчезнет в гамма-вспышке. Ранние работы Хокинга в соавторстве с Пенроузом показали, что, если опираться только на ОТО, из уравнений следует, что Вселенная рождена из сингулярности, точки бесконечной площади и нулевого объема, приблизительно 15 миллиардов лет назад. Совершенно естественно, что следующая научная задача, которую поставил перед собой Хокинг: что будет с этим выводом, если учесть законы квантового мира.

Ответить на этот вопрос было нелегко. Физики давно, еще со времен квантовой революции 1920-х годов, старались свести квантовую теорию и теорию относительности в одну всеобъемлющую единую теорию. Сам Эйнштейн последние двадцать лет жизни в науке посвятил решению этой задачи – и ничего не добился. Более того, полная теория квантовой гравитации до сих пор ускользает от математиков. Однако Хокинг ограничился конкретным вопросом, как взаимодействовали теория относительности и квантовая механика в начале времен, и достиг определенного прогресса – до такой степени, что к началу 1980-х задался вопросом, было ли вообще начало времен. Чтобы понять, как ему пришла в голову такая поразительная гипотеза, придется вернуться к квантовой теории – точнее, к ее интерпретации, которую разработал великий американский физик Ричард Фейнман. Его вариант называется «сумма историй» или «интегралы по траекториям».

Основные черты квантовой механики нагляднее всего демонстрирует так называемый «эксперимент с двумя прорезями». Суть эксперимента в том, что луч света или поток электронов направляют сквозь две узкие прорези в стене на экран на противоположной стороне. Вариант со световым лучом называется «опыт Юнга» и, вероятно, знаком читателям по школьным урокам физики. Свет на экране образует характерную череду темных и светлых полос, поскольку электромагнитные волны, проходящие сквозь прорези, интерферируют друг с другом. Там, где максимумы обеих волн складываются, возникает светлая полоса, а там, где максимум одной накладывается на минимум другой, экран остается темным.

Если принять, что свет – это волна, такая интерференция понятна. Точно такой же эффект получится, если пустить волны по поверхности воды и поставить на их пути преграду с двумя щелями. Но разобраться, почему так себя ведут электроны, которые мы привыкли считать твердыми частицами вроде крошечных бильярдных шаров, гораздо труднее. Тем не менее картина с пучком электронов точно такая же.

Но самое странное даже не это: если пропускать электроны в щели по одному, на экране (почти таком же, как телеэкран) проступает точно такой же рисунок из темных и светлых полос. Почему это странно? Подумайте, что происходит, когда электроны проходят только через одну прорезь. Тогда на экране появится не полосатый узор, а просто яркое пятно напротив прорези. Именно это мы и увидим, если закроем одну прорезь и пустим электроны сквозь другую. «Очевидно», что каждый электрон может пройти только в одну прорезь. Но когда открыты обе прорези, то даже если электроны в ходе эксперимента испускают по одному, мы видим на экране за прорезями не два ярких пятна, а характерные полосы, как в опыте Юнга.

Перед нами чистейший пример корпускулярно-волнового дуализма (см. главу 2), лежащего в основе квантового мира. Когда электрон попадает на экран, то оставляет точечку света, – собственно, именно этого и ждешь от крошечной «частички-мячика». Но когда накапливаются тысячи точечек света, они образуют полосатый узор, как будто сквозь обе прорези пропущены волны. То есть каждый отдельный электрон ведет себя как волна, которая проходит одновременно через обе прорези, интерферирует сама с собой, решает, к какой части полосатого узора она относится, и направляется туда, а на место прибывает уже как частица, оставляющая точечку света.

Если у вас все это не укладывается в голове, не отчаивайтесь. Нильс Бор, один из пионеров квантовой революции, говорил, что «если квантовая теория тебя не огорошила, значит, ты ее не понял», а Фейнман – вероятно, величайший физик-теоретик послевоенного времени – заходил даже дальше и поговаривал, что квантовую механику не понимает никто. Главное – не понимать, как частице удается так странно себя вести (и как частица, и как волна), а разработать набор формул, которые точно описывают происходящее и дают физикам возможность рассчитать, как поведут себя электроны, световые волны и все прочее. Фейнман придерживался именно такого, сугубо прагматического, подхода к «пониманию» процессов в квантовом мире, потому и предложил свою «сумму историй», а Хокинг в конце 1970-е применил ее к исследованиям Большого взрыва.

Фейнман говорил, что объект вроде электрона нужно представлять себе не как простую частицу, которая проходит по какой-то конкретной траектории из пункта А в пункт Б (например, сквозь одну из прорезей в опыте Юнга), а как частицу, которая проходит по всем возможным траекториям из пункта А в пункт Б в пространстве-времени. По одним траекториям («историям») «классической» частице проходить легче, а по другим труднее, и уравнения Фейнмана это учитывают: в них каждой траектории приписывается вероятность, которую можно рассчитать согласно законам квантовой механики.

Эти вероятности интерферируют с вероятностями из соседних «мировых линий» – примерно как волны на поверхности пруда интерферируют друг с другом. А значит, можно вычислить, по какой именно траектории пройдет частица, если суммировать все вероятности всех траекторий (вот почему этот подход называется еще «интегрированием по траекториям»).

В подавляющем большинстве случаев различные вероятности почти полностью обнуляют друг друга, и остается всего несколько траекторий, зато надежных. Это происходит с траекториями, соответствующими движению электрона вокруг ядра атома. Электрон не может двигаться куда хочет, поскольку некоторые вероятности обнуляются. Ему позволено двигаться по одной из нескольких орбит вокруг ядра, где вероятности подкрепляют друг друга.

Опыт с двумя прорезями необычен тем, что дает электронам возможность выбирать из двух равновероятных наборов траекторий – по одному в каждую прорезь; именно поэтому в нем так ярко проявляется имманентная странность квантового мира. У одного лишь Хокинга хватило дерзости применить интегрирование по траекториям к расчету истории не одного электрона, а всей Вселенной, но и ему пришлось начинать с малого – с сингулярностей черных дыр.

* * *

Что происходит с сингулярностью внутри черной дыры, когда сама черная дыра испаряется? Легко представить себе, что на последних стадиях испарения горизонт вокруг черной дыры исчезает, и остается голая сингулярность, которая, напомним, противна природе. Но на самом деле вычисления, которые Хокинг проделал в начале 1970-х, показывают, что взрывающиеся черные дыры не доходят до таких крайностей. Строго говоря, уравнения применимы только в случаях, когда масса черной дыры составляет заметную долю грамма – еще немного, и ее можно было бы взвесить на кухонных весах. В 1974 году и сам Хокинг, и кто угодно на его месте пришел бы к однозначному выводу, что, если черная дыра испаряется до такой степени, она полностью исчезает вместе со своей сингулярностью. Но это была лишь догадка, основанная на общих принципах квантовой физики.

Речь идет о различных аспектах основного принципа неопределенности. Фундаментальная неопределенность касается не только содержания энергии в вакууме, но и основополагающих величин вроде длины и времени. Параметры неопределенности определяются постоянной Планка, которая и задает «кванты» – планковскую длину и планковское время.

И то, и другое очень мало. Например, планковская длина составляет 10–35 метра – гораздо меньше ядра атома. Согласно законам квантового мира, в принципе невозможно измерить никакую длину с погрешностью меньше этой величины (правда, пока мы об этом только мечтаем), – более того, концепция длины короче планковской бессмысленна. Так что если испаряющаяся черная дыра уменьшится до одной планковской длины в диаметре, то не сможет дальше уменьшаться. Если она потеряет еще сколько-то энергии, ей останется лишь исчезнуть. Подобным же образом и квант времени – это самый маленький промежуток времени, который имеет смысл. Планковское время составляет всего 10–43 секунды, и меньше промежутков не бывает. (Пусть вас не тревожит точный размер этих чисел: главное – они очень, очень малы, но не равны нулю). Квантовая теория говорит нам, что мы не можем ни сжать черную дыру в математическую точку, ни заглянуть в прошлое в тот момент, когда время буквально «началось». Даже если рассмотреть самые предельные случаи модели Большого Взрыва, нам придется представлять себе Вселенную, «возраст» которой в момент создания был равен планковскому времени.

В обоих случаях квантовая механика, похоже, избавляет нас от назойливых сингулярностей. Если объем диаметром меньше планковской длины лишен смысла, значит, нет никакого смысла у понятий «нулевой объем» и «бесконечная плотность». Квантовая теория учит нас, что, хотя плотности внутри черных дыр и при рождении Вселенной невероятно велики по человеческим меркам, они не бесконечны. А если мы избавимся от сингулярностей и бесконечностей, появится надежда найти набор уравнений, описывающих происхождение (и, как выяснилось, дальнейшую судьбу) Вселенной. Хокинг начал в 1975 году с вопроса о том, что происходит на последних стадиях испарения черной дыры, а к 1981 году был готов поведать миру о новых представлениях о возникновении Вселенной на основании фейнмановской версии квантовой механики как суммы историй. И поведать о них миру он решил не где-нибудь, а в Ватикане.

Конечно, дело было не только в прихоти Хокинга. По стечению обстоятельств в 1981 году католическая церковь пригласила нескольких видных космологов на конференцию в Риме, где обсуждалась эволюция Вселенной начиная с Большого Взрыва. К началу 1980-х церковь прислушивалась к научной мысли гораздо охотнее, чем во времена Галилея, и, с точки зрения духовенства, наука имела полное право исследовать события после Большого Взрыва, оставляя тайну творения в руках Божиих.

Однако – возможно, к счастью, – Хокинг на этой конференции рассказывал о результатах своих исследований момента сотворения мира на довольно неудобоваримом математическом языке. Но в дальнейшем он сформулировал свои представления гораздо доступнее (в этом ему очень помог Джеймс Хартл из Калифорнийского университета). Нетрудно догадаться, что папа римский едва ли одобрил бы полную версию представлений Хокинга, не оставлявшую никакой роли для Бога.

Хокинг стремился разработать сумму историй, описывающих полную эволюцию Вселенной. Это, разумеется, невозможно. Даже одна история подобного рода должна была охватывать траектории всех до единой элементарных частиц в пространстве-времени с начала до конца времен, а в «интегрировании по траекториям» участвовало бы огромное количество таких историй. Однако Хокинг нашел способ упросить вычисления при условии, что Вселенная имеет особую простую форму. Квантовая теория присутствует в его вычислениях в виде суммы историй, а ОТО – в виде кривизны пространства-времени. В моделях Хокинга полное искривленное пространство-время, описывающее всю историю модели вселенной, эквивалентно траектории одной частицы в фейнмановской сумме историй. ОТО предполагает, что возможно много разных типов кривизны, причем у разных типов разная вероятность.

Если Вселенная подобна внутренности черной дыры, а пространство-время замкнуто вокруг нее, можно представить себе согласно стандартной картине Большого Взрыва, что все, в том числе и пространство, расширяется вовне от первоначальной сингулярности, достигает определенного размера, а потом схлопывается обратно, зеркально повторяя последствия Большого Взрыва. Это называется «Большое Сжатие». В такой модели есть и начало времен (первоначальная сингулярность), и конец времен (финальная сингулярность). Хокинг называет начало и конец времен «краями» своей модели вселенной – у такой модели нет краев и границ в пространстве, поскольку пространство свернуто в гладкую поверхность вроде поверхности воздушного шара или поверхности Земли, зато есть «край времени», его начало, когда вселенная была точкой нулевого размера.

Хокинг хотел избавиться от краев и границ не только в пространстве, но и во времени, – создать модель поистине безграничной Вселенной. Он обнаружил, что можно не вдаваться в подробности расчетов всех траекторий всех частиц в пространстве-времени, и тогда общие правила суммы историй в применении к семействам искривленных пространств-времен гласят, что если верно условие безграничности, то есть одна конкретная кривизна, вероятность которой гораздо больше вероятностей остальных вариантов кривизны.

Хокинг подчеркивает, что условие безграничности пока что лишь гипотеза о природе Вселенной, позволяющая построить очень убедительную картину реальности. Это утверждение такой же силы, как и открытие, что интегрирование по траекториям оставляет электрону лишь определенные орбиты вокруг ядра атома, только оно касается космологии: у Вселенной есть на выбор лишь ограниченное количество жизненных циклов, и все они очень похожи друг на друга.

Легче всего представить себе эти модели как обобщение идеи, что вселенная – это поверхность воздушного шара. Раньше считалось, что поверхность – это пространство, а эволюция Вселенной от взрыва до сжатия похожа на то, как шарик сначала надувают, а потом сдувают. Согласно новым представлениям сферическая поверхность – это одновременно и пространство, и время, и ее размеры не меняются, скорее как поверхность Земли, чем как поверхность воздушного шара. Как же согласуется с этой моделью наблюдаемое расширение Вселенной?

Хокинг предлагает нам представить себе Большой взрыв как точку на поверхности сферы – условно говоря, северный полюс. Теперь обведем эту точку кружочком (географической параллелью) – это будет размер пространства, занимаемого вселенной. С течением времени нам придется рисовать параллели все дальше и дальше от северного полюса, и круги будут все больше и больше (они показывают, как расширяется вселенная) – и так до самого экватора. А начиная с экватора и до южного полюса кружки-параллели будут снова уменьшаться: это вселенная с течением времени сжимается в ничто.

Мы по-прежнему считаем, что вселенная рождается в сверхплотном состоянии, эволюционирует, а затем сжимается и возвращается в сверхплотное состояние, однако избавляемся от ограниченности времени, точно так же как мир не кончается на северном полюсе. На северном полюсе нет северного направления, оттуда можно двинуться только на юг. Но это только потому, что у искривленной поверхности Земли такая геометрия. Точно так же в момент Большого взрыва не было прошлого – было только будущее. Это вызвано исключительно свойствами геометрии искривленного пространства-времени. Полный комплект пространства, времени, вещества и энергии замкнут и самодостаточен.

А теперь следующая симпатичная аналогия. Представьте себе, что вы стоите неподалеку от северного полюса и идете прямо на север. Хотя вы идете по прямой, скоро вы обнаружите, что идете строго на юг. Точно так же, если бы у вас была действующая машина времени и вы двинулись бы в прошлое спустя некоторое время после Большого взрыва, вскоре оказалось бы, что вы движетесь вперед во времени, хотя и не прикасались к приборной доске. Вернуться в прошлое до Большого взрыва (строго говоря, до планковского времени) нельзя – этого прошлого попросту нет.

В «Краткой истории времени» Хокинг подробно рассказал, что из этого следует с точки зрения религии. Он не оставил у коллег никаких сомнений, что он по меньшей мере агностик, а космологические исследования лишь укрепляют его убеждения:

Пока мы считаем, что у Вселенной было начало, в картине мира сохраняется место и для Творца. Но если Вселенная и вправду полностью самодостаточна – не имеет ни края, ни границ, – у нее нет также начала и конца: она просто есть. Так зачем же тогда Создатель?[80]

Но и без Создателя загадок без ответов оставалось еще предостаточно. Уже в 1981 году внимание Хокинга и его коллег переключилось на следующую задачу: как крошечный зародыш Вселенной раздулся до нынешних исполинских размеров?

* * *

Вопрос о том, как Вселенная стала такой большой, становился все насущнее на протяжении 1970-х годов. Пока все считали, что Большой Взрыв – это просто модель, с которой можно играть, конкретные механизмы никого не заботили. Но когда накопилось достаточно данных в пользу того, что эта модель хорошо описывает реальную Вселенную, назрела острая необходимость объяснить, из-за чего, собственно, эта модель – а значит, и Вселенная – живет и растет.

Перед космологами 1970-х годов стояли две задачи, которые они тогда еще были не в состоянии решить. Во-первых, почему Вселенная такая однородная, почему она в среднем одинакова по всем направлениям пространства и, в частности, почему температура фонового микроволнового излучения одинакова во всех направлениях? Во-вторых, Вселенная находится в очень тонком равновесии на грани между замкнутостью наподобие черной дыры и открытостью, то есть вечным расширением. В терминах искривления пространства Вселенная на удивление плоская. Но почему?

Если исходить исключительно из ОТО, нет никаких причин, мешающих Вселенной быть, скажем, гораздо сильнее искривленной, а тогда после Большого Взрыва Вселенная расширялась бы совсем недолго, после чего ей пришлось бы коллапсировать, а звезды, планеты и люди просто не успели бы возникнуть. Космологи подозревали, что гладкость и плоскость Вселенной говорит нам что-то фундаментальное о природе Большого Взрыва, но никто не понимал, что именно, пока молодому ученому из Корнельского университета Алану Гуту не пришла в голову свежая мысль.

Предположение Гута называется теорией инфляции и основано на квантовой физике. Гут предположил, что в первый миг после начала вакуум Вселенной был высокоэнергичен – согласно законам квантового мира – но нестабилен. Аналог такого высокоэнергичного состояния – емкость с водой, которая медленно и плавно остывает до температуры ниже 0 °C. Такое супер-остывание возможно, если остужать воду очень осторожно, однако его результат нестабилен. Достаточно легчайшего колебания – и вода превратится в лед и при этом испустит энергию (когда какое-то количество воды замерзает, испускается точно такое же количество энергии, которое необходимо, чтобы растопить ледяной куб соответствующего размера при 0 °C).

Но на этом аналогия со льдом теряет смысл, поскольку, пока Вселенная остывала с состояния возбужденного вакуума до сегодняшнего состояния стабильного вакуума, высвободилось столько энергии, что Вселенная вовсе не замерзла, а стала сверхгорячей и некоторое время расширялась сверхбыстро. По гипотезе Гута, за крошечную долю секунды область пространства размерами меньше протона (но битком набитая энергией) инфляционно раздулась примерно до объема грейпфрута. После этого инфляция исчерпала себя, и огненный шар размером с грейпфрут стал равномерно расширяться согласно стандартной модели Большого Взрыва и за следующие 15 миллиардов лет превратился в нынешнюю видимую Вселенную.

Согласно теории инфляции, Вселенная так однородна, поскольку развилась из такого крошечного зародыша, что в нем буквально не было места для неправильностей. А еще из уравнений следует, что процесс инфляции сделал пространство плоским. Лучше всего сравнить это с морщинистой поверхностью чернослива – совсем не плоской. Но если размочить чернослив в воде, он набухнет, поверхность натянется, и все морщинки сгладятся. А теперь представьте себе черносливину размером с протон – и как она у вас на глазах раздувается до размеров грейпфрута: тогда вам станет понятно, почему пространство сегодня такое плоское.

Гут предложил инфляционную модель в 1980 году, и с тех пор она усиленно совершенствовалась и дорабатывалась. На протяжении 1980-х Хокинг участвовал в этой работе, помогал восполнять те или иные детали, однако в основном эту гипотезу развивал советский ученый Андрей Линде. Результаты некоторых ранних работ Линде независимо получили Пол Стейнхардт и Андреас Албрехт из Пенсильванского университета. Как мы узнаем из главы 15, первые версии инфляции изменились до неузнаваемости в результате новых открытий, из которых складывается великолепная новая картина происхождения и эволюции не только нашей Вселенной, но и совокупности вселенных – мультивселенной. Здесь Хокинг тоже сыграл свою роль. И с тех пор премии и награды так и посыпались на того, кому еще недавно была «очень кстати» скромная премия Фонда исследований гравитации.

Глава 12 Сверхновая научного мира

В 1978 году Хокинг получил самую престижную награду по физике – премию Альберта Эйнштейна, присуждаемую Мемориальным фондом Льюиса и Розы Страусс. Имена победителей объявляли на торжественном приеме в Вашингтоне. В статье, опубликованной по этому поводу в одной кембриджской газете, говорилось, что труды Хокинга могут подвести к созданию единой теории поля, «которой так давно дожидаются ученые».[81] По престижу премия Альберта Эйнштейна равносильна Нобелевской, и это, несомненно, самая почетная награда, которой удостоился Хокинг до сих пор. Журналисты начали поговаривать о том, что тридцатишестилетнего физика вот-вот удостоят высшей чести – приглашения в Стокгольм, в Шведскую академию наук.

Однако Хокинг едва ли получит Нобелевскую премию – и на то есть две причины. Во-первых, беглого взгляда на список лауреатов, начиная с 1901 года, когда премию присуждали в первый раз, достаточно, чтобы понять, что астрономов там почти нет. Поговаривают, что химик Альфред Нобель, учредитель премии, особо оговорил, что ее нельзя давать астрономам. Ходят слухи, что жена изменила ему с астрономом и с тех пор он возненавидел всех представителей этой профессии. Несмотря на это, Нобелевская премия по физике за 1974 год досталась Мартину Райлу и Энтони Хьюишу за работы по радиоастрономии, а за 1983 год – Субраманьяну Чандрасекару за теоретические исследования происхождения и эволюции звезд. Эти премии были вручены через 70 с лишним лет после смерти учредителя, так что, похоже, сегодня академия относится к астрономам с большей симпатией.

Однако Хокинг не попадает в списки лауреатов и по другой, гораздо более веской причине. Одно из правил Шведской академии наук гласит, что премия может быть вручена только за открытия, подтвержденные надежными экспериментальными или наблюдательными данными. А открытия Хокинга, естественно, экспериментально доказать невозможно. Математическая составляющая его теорий, по всеобщему мнению, элегантна и красива, но наука так и не сумела доказать даже существование черных дыр, не говоря уже об излучении Хокинга и других его гипотезах.

Через год после премии Альберта Эйнштейна у Хокинга вышла вторая книга в издательстве «Cambridge University Press» – сборник из шестнадцати статей в честь столетия со дня рождения Эйнштейна (14 марта 1879 года). Хокинг вместе со своим коллегой Вернером Исраэлем был редактором этого сборника, получившего название «Общая теория относительности. Обзор к столетию Эйнштейна» («General Relativity: An Einstein Centenary Survey»). Когда в январе 1979 года Саймон Миттон представил книгу на совещании в отделе продаж, задачей которого было распределять книги по торговым сетям и убеждать читателей, что их стоит купить, его сотрудники встретили новинку с неожиданным энтузиазмом. Один из них сказал Миттону: «Этот Хокинг – он же чудо из чудес, сами знаете. Хорошие магазины книгу прямо расхватают». Так и было. Сборник разошелся мгновенно даже в твердой обложке, а когда вышло дешевое переиздание, продажи еще сильнее выросли. Слава Хокинга все ширилась

Кроме того именно в 1979 году Хокинг наконец получил собственный кабинет на кафедре прикладной математики и теоретической физики – его назначили Лукасовским профессором. Хокинг прекрасно понимает, какое место занимает в истории науки. Ему очень нравится, что он родился в день трехсотлетия смерти Галилея (8 января 1642 года). В том же 1642 году в Вулсторпе – деревушке в Линкольншире – родился Исаак Ньютон, который занял место Лукасовского профессора в Кембридже в 1669 году, за 310 лет до Хокинга. Альберт Эйнштейн считал Галилея величайшим ученым в истории, а Хокинг утверждал, что благодаря своему подходу Галилей вправе считаться первым ученым ХХ века:

Он был первым ученым, который доверял собственным глазам – и в буквальном, и в переносном смысле. И отчасти именно ему мы обязаны наступлением нынешнего золотого века науки.[82]

Труды Галилея легли в основу трудов Ньютона и классической физики. Труды Эйнштейна, родившегося за сто лет до того, как Хокинг стал Лукасовским профессором, перевернули «крупномасштабную» физику с ног на голову. Поэтому многие считали, что Хокинг и есть тот ученый, который справится с титанической задачей объединения двух столпов физики – квантовой механики и теории относительности.

На церемонии вступления в должность Лукасовского профессора Хокинг прочитал знаменитую лекцию «Близок ли конец теоретической физики?», в которой предположил, что Теория Всего, которая описывала бы все фундаментальные законы Вселенной, будет сформулирована уже к концу столетия. Воодушевленные слушатели выходили из зала с ощущением, что если этой мечте суждено осуществиться, заслуга, скорее всего, будет принадлежать крошечному человечку, обмякшему в электрокресле на сцене, – человечку, который делал очень громкие заявления с типичной для него уверенностью.

Место Лукасовского профессора математики в Кембриджском университете стало важнейшей вехой на научном пути Хокинга. Стать профессором одного из старейших и самых уважаемых университетов в мире само по себе огромное достижение, а удостоиться этой чести в тридцать семь лет почти никому не удавалось. Правда, Ньютон получил эту должность, когда ему было на десять лет меньше, но в XVII веке было гораздо меньше ученых, и некому было конкурировать за подобные места. Кстати, Ньютон так и остался самым молодым Лукасовским профессором в Кембридже.

На Пасху 1979 года родился третий ребенок Стивена и Джейн. Мальчика назвали Тимоти. Это было счастливое время для семьи Хокингов. Они преодолели немыслимые препятствия и добились успеха вопреки всему. Джейн дописала диссертацию, а преподавательская работа приносила ей некоторое интеллектуальное удовлетворение; профессор Хокинг пользовался уважением коллег, а широкая публика считала его «новым Эйнштейном». А теперь на Вест-роуд появился еще один Хокинг.

Между тем в большом мире вне замкнутых академических кругов Кембриджа в калейдоскопе жизни снова сменились картинки. Вскоре после рождения Тимоти Хокинга ученые из Лаборатории реактивного движения в Пасадене, к собственному удивлению, обнаружили, что у Юпитера есть кольца, как у его небесного соседа Сатурна. Об этом рассказали данные с космического аппарата «Вояджер-1». К концу года пост премьер-министра Великобритании впервые заняла женщина – Маргарет Тэтчер, которой предстояло пробыть в должности 11 лет, родственник королевы лорд Маунтбеттен Бирманский погиб в результате теракта, организованного ИРА, а в Тегеране взяли в заложники сотрудников американского посольства и моряков. А еще в том же году искусствоведа Энтони Бланта, советника королевы и бывшего студента Кембриджа, обвинили в сотрудничестве с советской разведкой, СССР ввел войска в Афганистан, мать Тереза Калькуттская получила Нобелевскую премию мира, а Джон Клиз продолжал радовать телезрителей тем, что «не упоминает о войне». Среди главных кинопремьер года был «Апокалипсис сегодня».

На рубеже 1980-х годов Хокинг имел полное право гордиться своими достижениями за последние десять лет. Болезнь перестала прогрессировать. Да, речь Хокинга понимали теперь только родные и близкие, передвигаться он мог только в электрокресле, но работа шла полным ходом, а путешествовал он отнюдь не меньше прежнего. Свобода от повседневных обязанностей и домашней рутины приносила обильные научные плоды.

С началом 1980-х годов Хокинги перестали селить у себя аспирантов-помощников. Их место заняли сиделки – и государственные, и частные. У Джейн появились помощницы, которые ухаживали за Стивеном по два часа утром и вечером. Национальная служба здравоохранения выделяла на сиделок очень скромные пособия, однако супруги располагали премиями, которые постоянно получал Стивен, да и жалованье на новом месте было внушительное. У Стивена и Джейн сложилась среди кембриджских ученых репутация гостеприимных хозяев и светских львов. Дон Пейдж писал, что Джейн «как хозяйка дома была ценнейшим профессиональным приобретением для своего мужа».[83] Доктор Берман, оксфордский куратор Хокинга, говорил: «Джейн – потрясающая женщина. Она обеспечивает ему возможность делать все то же самое, что и здоровый человек. Они ездят где хотят и занимаются чем угодно».[84] Очень скоро Хокинги оказались в самом эпицентре социальной жизни в Кембридже. Должность Лукасовского профессора еще сильнее повысила престиж Стивена и в академических кругах, и в глазах интеллигенции во всем мире. Супруги часто устраивали званые обеды и приемы и у себя на Вест-роуд, и на кафедре прикладной математики и теоретической физики, а в числе гостей были и приезжие ученые, и видные сотрудники университета. Хокинги любили классическую музыку, а в этом в Кембридже недостатка не было, и их частенько видели на концертах. Они обожали ходить и в театры, и в кино, и в рестораны – и дома, в Кембридже, и во время поездок.

Состояние Стивена бросалось в глаза и иногда смущало тех, кто не знал его в лицо, и в театрах и ресторанах, и на различных мероприятиях, на которые постоянно приглашали Хокингов. Человеку, не знавшему, что перед ним один из величайших ученых планеты, простительно было подумать, что эта изможденная фигура в кресле, способная выдавить из себя лишь нечленораздельные звуки, этот несчастный, который не может самостоятельно есть, бедняга, у которого то и дело заваливается на грудь голова, лишенная поддержки атрофированных мышц шеи, – жалкий калека, безнадежный инвалид, чей разум, скорее всего, в таком же бедственном состоянии, что и тело. Но на самом деле все совсем не так. В свое время Хокинг так отозвался о своем состоянии в интервью:

Пожалуй, я сейчас гораздо счастливее, чем когда все начиналось. До болезни жизнь навевала на меня сплошную скуку. По-моему, я перебирал с алкоголем, а дела не делал. Влачил бессмысленное существование. А когда ожидания у тебя падают до нуля, начинаешь особенно остро ценить все, что есть.[85]

В другой раз он заметил: «Когда ты физически инвалид, нельзя позволить себе быть инвалидом еще и психологически».[86] Джейн с характерным для нее прямым и оптимистичным отношением к жизни говорила в интервью, в сущности, то же самое: «Мы стараемся получить как можно больше от каждого мгновения».[87]

Журналист из «Sunday Times» однажды спросил у Хокинга, не впадает ли тот в депрессию из-за болезни. «Как правило, нет, – ответил Стивен. – Я делаю, что хочу, несмотря на болезнь, и это дает мне ощущение достигнутой цели в жизни».[88] А когда его спросили, о чем он больше всего жалеет в связи с недугом, он сказал: «О том, что я физически не способен играть с детьми».[89]

Несколькими годами раньше Хокинг вступил в очередной затяжной конфликт с администрацией университета, потребовав обеспечить ему необходимые удобства в здании кафедры прикладной математики и теоретической физики. Спор сводился к тому, кто будет платить за пандусы. В конце концов Хокинг победил и к тому же уговорил администрацию сделать удобные съезды с тротуаров в окрестностях Сильвер-стрит, чтобы ему было легче добираться с Вест-роуд. Все эти стычки сделали Хокинга яростным борцом за доступную среду для инвалидов, и в дальнейшем он не раз и не два становился инициатором подобных кампаний.

Он обратился в кембриджский городской совет с требованием обеспечить доступ в общественные здания – и выиграл. После долгих споров и обмена резкостями в письмах во многих оживленных местах все-таки были оборудованы съезды с тротуаров, а в зданиях – пандусы. Особенно жаркие споры велись вокруг здания под названием Кокрофт-холл, где во время муниципальных выборов располагался избирательный участок. После голосования Хокинг направил в совет жалобу, что тяжелым инвалидам практически невозможно попасть в здание, а следовательно, нарушаются их избирательные права. Городские власти ответили было, что Кокрофт-холл нельзя считать общественным зданием в полной мере, а значит, оно не подпадает под Закон об инвалидах 1970 года. Но благодаря участию профессора Хокинга местная пресса заинтересовалась этим вопросом и опубликовала несколько статей о проблемах инвалидов в Кембридже. Городской совет был вынужден уступить.

К концу 1979 года Королевская ассоциация инвалидов и специалистов по реабилитации номинировала Хокинга на звание «Человек года», а местная пресса снова отметила его заслуги по обеспечению доступной среды, что сделало Хокинга в глазах общественности заслуженным борцом за права людей с ограниченными возможностями. Но у самого Хокинга отношение к этому неоднозначное. С одной стороны, он, конечно, хочет сделать все возможное для собратьев по несчастью: кто как не он лучше всех понимает, с какими трудностями сталкиваются инвалиды. Кроме того Стивен от природы упрям и неподатлив, и эти качества во многом обострились от болезни, поэтому он обожает поспорить. Для него нет лучше развлечения, чем жаркая дискуссия – неважно о чем: о космологии, о социализме, о правах инвалидов. Но, с другой стороны, Хокинг всю жизнь осознанно стремился отстраниться от своей болезни. Поэтому ему совсем не интересно ни узнавать новое о боковом амиотрофическом склерозе, ни напоминать окружающим о своем состоянии.

Однажды в интервью его спросили, не жалеет ли он, что не направил всю мощь своего интеллекта на поиски лекарства от бокового амиотрофического склероза. Хокинг ответил, что это было бы для него непосильное моральное бремя. Он же физик, а не врач, и углубляться во все страшные подробности болезни было бы, по его мнению, абсолютно нецелесообразно. Естественно, он очень рад, что поиски лечения его болезни идут полным ходом, но не хочет знать, чем именно занимаются исследователи. Вот когда они добьются революционных результатов, пусть скажут ему.

Все это привело к неожиданному и неоднозначному отношению к проблемам инвалидов – по крайней мере, так это выглядело со стороны в то время. Критики сокрушались, что Хокинг мог бы делать и больше: ведь он знаменитость, значит, его голос будет услышан. С течением лет Хокинг и правда стал активнее участвовать в борьбе за права людей с ограниченными возможностями, но на самом деле ему вообще ничего не надо делать: он жив, он неустанно работает в том темпе, к которому привык и он сам, и окружающий мир – и одно это служит источником вдохновения для инвалидов во всем мире. Не так давно он выступил на конференции по научным аспектам труда и досуга в Университете Южной Калифорнии и там, несомненно, постарался, чтобы его голос был услышан:

Очень важно помогать детям-инвалидам жить и учиться среди здоровых сверстников. Это определяет их представление о себе. Как человеку чувствовать себя человеком, если он с ранних лет изолирован от себе подобных? Это же апартеид. Вспомогательные устройства – например, инвалидные кресла и компьютеры – тоже играют важную роль в преодолении физических ограничений, но все же главное – правильное отношение. Нет смысла сокрушаться по поводу неправильного отношения к инвалидам в обществе. Изменить представления общества – дело самих инвалидов, точно так же как в свое время изменили отношение к себе женщины и чернокожие.[90]

Ощутив вкус к общественным кампаниям, Хокинг решил не останавливаться на борьбе за права инвалидов. Его все сильнее интересовала возможность высказаться по целому ряду самых разных социально-политических вопросов. Он возглавил кампанию по отмене правила, согласно которому в Киз-колледж принимали только мужчин, – эта битва длилась почти все 1970-е годы. Они с Джейн продолжали состоять в лейбористской партии и платили членские взносы, а Стивен все чаще выступал по вопросам борьбы с бедностью и загрязнением окружающей среды. Себя он в шутку называл «правым социалистом», но его мнения по самым разным проблемам, от фолклендской войны до ядерного разоружения, показывают, что он склонен к либеральным настроениям – точно таким же, какие преобладали в семье Хокингов в его детстве и отрочестве.

Когда Хокингу вручали награду одного американского оборонного ведомства, он прочитал сотрудникам компании, собравшимся на церемонии, лекцию о бессмысленности ядерного оружия:

У нас сейчас скопилось по четыре тонны мощной взрывчатки на каждого жителя Земли. Чтобы убить человека, достаточно полфунта взрывчатки, так что у нас ее в 16 000 раз больше, чем нужно. Надо понимать, что у нас нет никакого конфликта с Советским Союзом, что обе стороны сильно заинтересованы, чтобы у другой стороны все шло стабильно. Надо сознавать это и сотрудничать, а не вооружаться друг против друга.[91]

После того как Хокинг стал Лукасовским профессором, его жизнь на кафедре прикладной математики и теоретической физики не особенно изменилась – разве что теперь у него появился собственный кабинет. Сильвер-стрит – узкая извилистая улочка, ведущая с улицы Кинг-парад в центре Кембриджа. Вывеска кафедры прикладной математики и теоретической физики настолько неброская, что, собственно, не исполняет своей функции: посетители зачастую не могут найти вход без посторонней помощи. Когда табличку наконец замечают, оказывается, что она указывает на подворотню, которая ведет во внутренний двор, вымощенный булыжником. По периметру двора припаркованы машины, а к каменным стенам прислонены велосипеды – по два-три сразу. В дальнем конце двора виднеется красная дверь со стеклянным окошком, а на стене рядом с ней красуется красивая латунная табличка, гораздо более внятно гласящая, что здесь находится кафедра.

За дверью тянется коридор, выстланный линолеумом. Он ведет в большую неопрятную гостиную. Там как попало стоят столы и низкие кресла – там, где их оставили завсегдатаи. Стены выкрашены серой краской, и в целом здесь царит типичная рабочая атмосфера научного учреждения, где всегда немножко грязно и пыльно. А из гостиной расходятся двери в кабинеты сотрудников. Раньше Хокинг делил кабинет со своим бывшим учеником Гари Гиббонсом, и там на двери висит наклейка «Черные дыры сейчас не видны». А на его нынешнем кабинете на высоте человеческого роста написано с типичной для Хокинга самоиронией: «Соблюдайте тишину! Начальство спит!»

Хокинг занял кабинет в 1979 году, и с тех пор здесь почти ничего не изменилось. Комнатка довольно маленькая, почти всю ее занимает огромный письменный стол, стоящий примерно на двух третях расстояния от двери до противоположной стены. Стены сплошь зашиты книжными полками, а на одной стороне стола громоздятся всевозможные устройства. Во-первых, это телефон, оборудованный микрофоном и динамиком, чтобы Хокинг мог говорить, не снимая трубки. Рядом – переворачиватель страниц, который автоматически листает книгу, если положить ее на приподнятую подставку, и управляется нажатием одной кнопки. Помощник по просьбе Хокинга кладет туда книгу, застегивает зажимы, и Хокинг может сам найти нужное место в тексте. Хуже, если нужно справиться о чем-то в статье или прочитать журнал: они машинке не по силам. Тогда статью ксерокопируют и раскладывают страницы на столе перед Хокингом. На столе, рядом с фотографиями жены и детей, стоит компьютер, снабженный двумя рычагами, чтобы двигать курсор по экрану. Это заменяет обычную клавиатуру и служит и текстовым редактором, и «доской» для записей.

Обстановка на кафедре спокойная и уютная. Согласно давней традиции, все сотрудники встречаются дважды в день – утром за кофе и днем за чаем. На этих встречах обсуждаются насущные задачи. Но стоит провести в гостиной кафедры прикладной математики и теоретической физики минут пять, как становится понятно, что физиков недаром считают большими любителями поговорить о работе. К Хокингу студенты относятся без особого пиетета, не стесняются подшучивать на ним – здесь не приняты церемонии и никто не соблюдает иерархию. Когда писатель Деннис Овербай пришел побеседовать с Хокингом на кафедру прикладной математики и теоретической физики, то сразу наткнулся на компанию студентов, столпившихся вокруг пластмассового стола в гостиной. «Прямо уличная рок-группа – тот же возраст, манера одеваться, бледность и недокормленный вид» – пишет он.[92] А Хокинг был тут же, с учениками, и бросался рискованными студенческими шуточками. По сложившейся традиции, если во время обсуждения возникает дельная мысль, формулы и выкладки записывают прямо на столах. «А если что-то хочется сохранить на потом, мы ксерокопируем стол»,[93] – сказал Хокинг Овербаю.

* * *

У Хокинга появились административные обязанности – он возглавляет небольшую группу релятивистов, состоящую примерно из десятка исследователей из самых разных стран, а также ведет нескольких аспирантов. Помимо этого, должность профессора не требует от него ничего, кроме прежних занятий, которым он посвятил столько времени, – размышлений.

Дома у Хокинга нет устоявшегося режима дня. Недели не проходит, чтобы к нему не приехал какой-нибудь зарубежный коллега. Он участвует в организации лекций и симпозиумов физиков, которым интересно посетить Кембридж. Группа релятивистов под руководством Хокинга славится тем, что занимается самыми передовыми исследованиями, поэтому очень многие ученые стремятся поделиться своими соображениями и находками с кембриджскими коллегами.

Рабочий день Хокинга на кафедре прикладной математики и теоретической физики проходил очень напряженно. Распорядок сложился уже давно и почти не менялся. Вставал Хокинг рано, но подготовка к выходу из дома занимает у него часа два, так что на работе он появлялся к десяти. Добраться до кафедры с Вест-роуд можно всего минут за десять, и по дороге он обычно беседовал с кем-нибудь из аспирантов или сотрудников. Секретарь приносил ему почту, после чего Хокинг работал на компьютере или читал статьи по своей теме. Ровно в одиннадцать он катил на кресле в гостиную, где кто-нибудь поил его кофе. Потом некоторое время посвящалось беседам (по возможности) со студентами и сотрудниками, а затем Хокинг возвращался в кабинет и до обеда говорил по телефону и отвечал на письма. Ровно в час он направлялся на обед в Киз-колледж – обычно в сопровождении помощника. Кресло мчалось на полной скорости, Хокинг несся по Кингс-парад, мимо Часовни Королевского колледжа и здания Сената, а бедному помощнику приходилось бежать следом. Хокинг обожает Кембридж, где прожил почти всю жизнь. Он очень ценит и великолепную архитектуру, и атмосферу напряженного интеллектуального труда. Когда в этой поездке по городу его сопровождал один писатель, Хокинг прочитал ему лекцию по истории, сдобренную характерной иронией:

Когда доктор Киз заново открыл Гонвилль-колледж в XVII веке, то построил трое ворот. Входишь во Врата Смирения, затем проходишь Врата Мудрости и Добродетели, а покидаешь колледж через Врата Почета. Врата Смирения снесли – они больше не нужны.[94]

После обеда Хокинг мчался обратно на кафедру и работал до послеобеденного чая. В четыре в тихой гостиной поднимался гвалт: за чаем в маленьких группках велись оживленные беседы. Хокинг уже тогда, как и сейчас, во время чаепития сидел в уголке и почти ничего не говорил, но если уж говорил, его все слушали. Один его ученик заметил, что из нескольких сухих лаконичных фраз Хокинга можно вынести больше, чем иной раз из целой чьей-нибудь лекции.

Ученики обычно приходили к Хокингу под вечер. Они садились рядом с ним за стол, чтобы было видно монитор компьютера, и раскладывали свои записи. Хокинг читал их выкладки и иногда делал лаконичные замечания. А близкие коллеги и помощники развивали его мысль и помогали аспирантам разобраться в проблеме и понять, что советует профессор.

После чая Хокинг обычно работал часов до семи. Затем он выкатывал кресло на улицу и проделывал утренний путь в обратном порядке. Иногда по вечерам он оставался на ужин с другими профессорами и преподавателями за «высоким столом» в колледже. Тогда ему полагалось облачаться в профессорскую мантию. Иногда ужинал дома с Джейн и детьми, а иногда они с женой отправлялись в какой-нибудь кембриджский ресторан, оставив детей на помощниц.

Слава Хокинга росла, и он все больше времени проводил за границей. В начале 1980-х он по несколько раз в году бывал в Америке, ездил на самые разные конференции и выступал с лекциями и в Европе, и в других уголках планеты. Роджер Пенроуз вспоминал, что, если Стивену хотелось попасть в какие-нибудь экзотические места, остановить его было невозможно: он не пропускал ни одной важной конференции, где бы ее ни проводили. Однажды после конференции в Бельгии он едва не опоздал на самолет домой из Брюсселя, потому что таксист, который вез их с Пенроузом в аэропорт, заблудился. Когда они все-таки доехали, оказалось, что самолет уже стоит на взлетно-посадочной полосе, и пришлось Пенроузу со всех ног бежать по аэропорту, а Хокинг катил себе рядом, пустив коляску полным ходом. Они едва успели сесть на борт за несколько минут до взлета.

А Джейн все чаще оставалась дома, с детьми, которых было уже трое. В зарубежных поездках за Хокингом обычно ухаживали коллеги и ученики. Помогали и друзья, например, Пенроуз, – они всегда сопровождали Хокинга в дороге, когда им случалось ехать на одну и ту же конференцию, – однако к этому времени уже было заведено, что Хокинг всегда путешествует в компании кого-то из учеников. По возможности Хокинг старался выделить и некоторую сумму на то, чтобы с ним, помимо студента или аспиранта, ехала и сиделка. В должности Лукасовского профессора с этим стало легче, но и теперь академические ведомства неохотно расставались с деньгами. Однако все уже понимали, какой Хокинг авторитетный ученый и насколько исключителен его случай, поэтому ради него правила иногда меняли.

Даже если жена и дети не ездили с Хокингом по всему свету, он никогда о них не забывал. Пенроуз вспоминает, как однажды они возвращались домой, рейс отложили, и пришлось несколько часов провести в аэропорту. Хокинг заметил в витрине магазина дьюти-фри симпатичную мягкую игрушку, захотел купить ее Люси и отправил за ней Пенроуза. Пенроуз исполнил его распоряжение, и дальше Хокинг ждал рейса с огромной розовой пушистой зверюшкой на коленях, за которой почти не было видно его изможденную фигуру. Люси, конечно, была от подарка в восторге.

Когда Хокинг был на конференции по космологии под эгидой Папской академии наук в Ватикане в 1981 году (см. главу 11), которая стала настоящей вехой в развитии науки, Джейн поехала с ним. Участники конференции и их спутники неделю прожили в Риме. Несколько вечеров Стивен и Джейн провели в ресторанах, обычно в компании Денниса Сиамы, его жены Лидии и других друзей, приехавших на ту же конференцию. Джейн вспоминает, какое это было счастливое время для них со Стивеном. Стивен находил время между докладами и заседаниями, чтобы посмотреть достопримечательности: это всегда было для него лучшим отдыхом.

В обращении к участникам конференции папа римский предупредил физиков, что не следует слишком углубляться в вопрос о том, как и почему зародилась Вселенная, и напомнил, что этим должны заниматься богословы. А далее он заметил:

Любая научная гипотеза о происхождении мира – например, гипотеза первоначального атома, из которого произошел весь физический мир, – оставляет открытым вопрос о зарождении Вселенной. Наука сама по себе не может ответить на него, здесь нужны человеческие познания, которые стоят выше физики и астрофизики – так называемая метафизика, а ей прежде всего требуются знания, полученные в результате Божьего откровения.[95]

Хокинг безучастно сидел в своем кресле и слушал, как папа Иоанн Павел II рассказывает им, что не видит ничего предосудительного в современной космологии и даже полагает, что в теории Большого Взрыва, вероятно, есть здравое зерно. Но здесь, сказал понтифик, следует провести четкую демаркационную линию, и космологам не следует даже пытаться заглянуть за нее. Старшим делегатам напомнили о конференции, проходившей в Ватикане в 1962 году, когда тогдашний папа XXIII объявил, что все ученые должны брать пример с Галилея! Именно тогда, на Ватиканской конференции 1981 года, Хокинг рассказал о своей спорной теореме о вселенной без границ и упомянул о ее религиозных коннотациях. Слушатели восприняли его сообщение с энтузиазмом, однако, что подумал об этой гипотезе понтифик, осталось тайной. А Хокинг всегда прекрасно понимал, когда не стоит портить праздник.

После конференции гости-физики и их супруги были приглашены на аудиенцию к папе в его летнюю резиденцию в Кастель-Гандольфо. Здание резиденции очень скромное, но красивое особой неброской красотой. Чтобы попасть туда, нужно миновать деревушку и подняться к дому по длинной подъездной дороге. Ученые из Ватикана были в тот день не единственными посетителями папы, и охрана в Кастель-Гандольфо (как и в самом Ватикане) была в полной боевой готовности. Восемьдесят первый год наверняка войдет в историю как год покушений. Полгода назад Джон Леннон с женой Йоко Оно подъехал к нью-йоркскому зданию «Дакота-Билдинг», где находилась их квартира, и миг спустя был безжалостно застрелен психопатом Марком Чепменом. Для миллионов его поклонников во всем мире это было страшным потрясением – поистине концом эпохи. В марте 1981 года недавно вступивший в должность президент США Рональд Рейган был ранен в грудь пулей 22 калибра, а меньше чем через два месяца сам папа римский Иоанн Павел II чудом выжил после того, как в него попали четыре пули из девятимиллиметрового «браунинга», одна из которых так и осталась у него в животе. Аудиенция в Кастель-Гандольфо стала первым появлением понтифика на публике после инцидента на площади Св. Петра, в результате которого он едва не погиб.

После общей беседы с физиками папа произнес речь в главной приемной, а затем все гости были лично представлены ему. Понтифик сидел в кресле на возвышении, окруженный охраной. Гости входили по одному с одной стороны, преклоняли колени перед папой, бормотали несколько слов, отходили и становились с другой стороны от возвышения. Когда настала очередь Хокинга, он подкатился на кресле прямо к папе. Остальные гости смотрели, как человек, который всего несколько дней назад говорил о концепции безграничной Вселенной, в которой нет нужды в Боге, встречается лицом к лицу с главой католической церкви – с наместником Бога на Земле в глазах миллионов. Всем – и атеистам, и верующим – было очень интересно, что они скажут друг другу. Но такого не ожидал никто. Когда Хокинг подъехал к папе и остановился, Иоанн Павел встал и опустился на колени, чтобы быть с Хокингом на одном уровне.

Папа говорил с ним дольше, чем с остальными гостями. Наконец он поднялся, отряхнул сутану и улыбнулся Хокингу на прощание, после чего кресло окатилось к дальней стене. Этот эпизод задел религиозные чувства многих присутствовавших католиков: они решили, что со стороны папы это избыточное проявление уважения к атеисту. Не все в зале были ученые, поэтому не все знали о последних гипотезах Хокинга, зато знали о его репутации ученого-безбожника. Поэтому они никак не могли понять, почему папа преклонил перед ним колени: ведь мировоззрение Хокинга, по их мнению, было диаметрально противоположно догматам католической церкви. Почему же папа не проявил такого интереса к ним, к верующим?

* * *

Вернувшись домой, на кафедру, Хокинг продолжил работать как раньше. Вскоре после его возвращения в издательстве «Cambridge University Press» вышла третья его книга. Однако на сей раз все прошло не так гладко, и книга увидела свет лишь после долгих ожесточенных препирательств Хокинга с Саймоном Миттоном. Сначала ее предполагали назвать «Superspace and Supergravity» («Суперпространство и супергравитация»), и в издательстве рассчитывали на такие же тиражи, как и у ее предшественницы – пять-десять тысяч экземпляров за несколько лет. А причиной для споров между Хокингом и издателями стал выбор обложки.

Хокинг хотел, чтобы фоном суперобложки издания в твердом переплете и обложкой дешевого издания сделали фото доски в его кабинете. Это был диковинный карикатурный узор из рискованных острот и шуточек для своих, оставленных коллегами после последнего совещания на кафедре прикладной математики и теоретической физики – и Саймон Миттон понимал, что если делать его в цвете, он потребует дорогостоящей полноцветной печати. А Хокинг ни за что не соглашался на черно-белую фотографию и насмерть стоял за цветную обложку. В издательстве сказали, что для таких книг, как у Хокинга, четырехцветных обложек не делают и что даже у такого светила международного масштаба продажи в этом случае не окупят затрат. Между тем маркетологи сказали, что цвет обложки на продажах никак не скажется. Тут Хокинг, что называется, закусил удила и заявил, что, если издатели не согласятся на цветную обложку, он вообще откажется публиковать книгу. Собрали экстренное редакторское совещание, и Миттон капитулировал, однако оказался прав: «Суперпространство и супергравитация» продавалась несколько хуже, чем «Крупномасштабная структура пространства-времени».

В разгар споров с «Cambridge University Press» Хокинг все-таки умудрялся найти время для работы, путешествий, общения с родными и бюрократическими пререканиями с городскими властями и администрацией университета, а в большом мире, как всегда, было неспокойно. В британских городах вспыхивали беспорядки, в Бейруте усилилась стрельба, 6 октября во время военного парада в Каире был жестоко убит египетский президент Анвар Садат. В декабре американские врачи узнали о появлении нового смертельного заболевания, поражающего иммунную систему человека. Но в целом 1981 год был не таким уж плохим. В июле примерно 700 миллионов телезрителей наблюдали венчание принца Чарльза и леди Дианы Спенсер в Соборе Св. Павла, команда Англии одержала достопамятную победу над сборной Австралии в крикете, а в «Новогодний почетный список», обнародованный в конце декабря, вошел и кембриджский ученый-инвалид – за важнейшие работы по черным дырам. Королева Елизавета II пожаловала Стивену Хокингу звание Командора ордена Британской империи.

В течение 1980-х Хокинг продолжал постоянно получать награды и премии. За один только 1982 год он стал почетным доктором наук целых четырех университетов: одного британского – Лестерского университета, и четырех американских – Нью-Йоркского, Принстонского и университета Нотр-Дам.

Чем шире становилось его известность, тем больше интереса проявляли к нему журналисты. В 1983 году в программе ВВС «Horizon» рассказали о работе Хокинга на кафедре прикладной математики и теоретической физики. Британские телезрители впервые получили возможность посмотреть, как профессор Хокинг разъезжает в своем кресле по Кембриджу, разговаривает, с трудом выдавливая лаконичные фразы, со студентами и коллегами, как общается с Джейн и детьми дома, как посещает официальные мероприятия. Зрители были очарованы. Лавиной посыпались журнальные статьи. О Хокинге писали лондонские газеты «Times» и «Telegraph», подробные интервью вышли в «New York Times», «Newsweek» и «Vanity Fair». Всего через несколько лет, к середине десятилетия, слова «черные дыры» и «Стивен Хокинг» стали синонимами в глазах журналистов и общества.

Хокинг никогда не стеснялся появляться на публике и только радовался растущей славе. Однако одной только славы не хватит, чтобы платить за жилье и еду, и в начале 1980-х годов семье Хокинг стало отчаянно не хватать денег. Профессорское жалованье не так уж велико по сравнению с зарплатами в промышленности и торговле, а доходы от премий были нерегулярными, и рассчитывать на них не приходилось, к тому же они зачастую были чисто символическими и не особенно помогали. Джейн не только вела хозяйство и занималась детьми, но и строила собственную карьеру, поэтому ей уже не хватало помощи сиделок в том объеме, какой супруги могли себе позволить. Срочно нужны были частные сиделки, а это очень дорого.

Этим дело не ограничивалось. Роберта, старшего сына, Хокинги в семь лет отдали в школу Перс в Кембридже, и пока что им удавалось платить за нее. Роберт прекрасно учился, и всего через несколько лет ему предстояло поступать в университет. Можно было получить грант, но он не покрыл бы все расходы на трехлетнее обучение. При этом Люси в 1982 году как раз оканчивала государственную начальную школу Ньюэм-Крофт, и Стивен и Джейн хотели отдать ее в школу Перс, как и брата. Тимоти подрастал, на жизнь требовалось все больше денег, и платить за обучение сразу двоих детей было супругам не по средствам. И что ждало их в будущем? Вот уже несколько лет симптомы болезни у Стивена были стабильны, но в любой момент могло наступить ухудшение – такова природа его недуга. А если он больше не сможет работать, конец наградам и премиям, а на университетскую пенсию не проживешь. Была и другая опасность: вдруг что-то случится с Джейн, вдруг она больше не сможет ухаживать за Стивеном и зарабатывать? Что тогда станет со Стивеном? Обсуждать ужасные перспективы супругам не хотелось, но такое развитие событий было вероятно, и к нему требовалось подготовиться. Хокингам нужны были деньги, и поскорее. Чего они точно не хотели – так это чтобы Стивен, если ему станет хуже, окончил свои дни в богадельне просто потому, что они не смогли позволить себе ухаживать за ним дома.

Надо было что-то срочно что-то предпринять. У Хокинга уже зародилась одна мысль. Пока что он ни с кем ее не обсуждал, решив дать ей немного окрепнуть. А теперь, пожалуй, можно было ее воплощать. Секретный план Хокинга должен был дать плоды лишь через несколько лет – зато финансовые трудности семьи будут преодолены раз и навсегда в мгновение ока. И тогда все изменится. Но для начала надо было проделать кое-какие интересные исследования в области инфляционной космологии.

Глава 13 Дочки вселенной

Хокинг уже описал картину самодостаточной вселенной без краев и границ в пространстве и времени, но многим по-прежнему было интересно, что же там, «снаружи» такой вселенной. Аналогия между замкнутой поверхностью вселенной и замкнутой поверхностью Земли наталкивает на мысль, что могут быть и другие вселенные – ведь есть же другие планеты.

В рамках модели безграничной вселенной Хокинга другие миры гнездятся в особой форме пространства, где измерений не три, как мы привыкли, а больше: ведь поверхность сферы – это двумерная поверхность, свернутая в третьем измерении, а пространство-время четырехмерно; чтобы свернуть что-то в замкнутую поверхность, всегда требуется дополнительное измерение. Но есть и другая модель, точнее, разновидность моделей, разработанных на основе инфляционного сценария и позволяющих по-другому представить себе совокупность множества миров, не выкручивая мозги в попытках постичь геометрии пяти и более измерений (четыре пространственных плюс одно временное).

Хотя сам Хокинг высказывал сомнения относительно этой гипотезы, получившей название «продолжающейся инфляции», на самом деле она основана на его революционном открытии 1974 года – на том, что черные дыры взрываются.

Согласно сценарию инфляции, сразу после планковского времени вакуум как таковой был в «ложном» состоянии – возбужденный и полный энергии, как переохлажденная вода. Когда ложный вакуум переходит в стабильное состояние более низкой энергии, избыток энергии и высвобождается в виде феноменального рывка расширения (инфляции), и происходит равномерный Большой Взрыв, из которого развивается вселенная в привычном нам виде. А теперь представим себе, что этот переход происходит не везде одновременно.

Почти сразу после того, как Алан Гут выдвинул теорию инфляции, другие ученые, в том числе Алексей Старобинский и Андрей Линде, обнаружили, что разные области первоначального ложного вакуума, вероятно, переходили в состояние низкой энергии независимо друг от друга. Это примерно как откупорить бутылку лимонада: в жидкости сразу появятся мириады пузырьков – и каждый пузырек можно считать областью стабильного вакуума, который расширяется сам по себе. Однако в отличие от пузырьков в лимонаде каждый пузырек в вакууме продолжает расширяться, пока жидкость не исчезнет и не останутся только пузырьки.

Такая вероятность натолкнула на серьезные технические вопросы к ранним версиям сценария инфляции, поскольку при слиянии пузырьков возникло бы возмущение, которое распространилось бы на все слившиеся пузырьки. Если бы Вселенная, в которой мы живем, образовалась подобным способом, она не была бы идеально однородной, поскольку возмущения оставили бы следы, например, в реликтовом микроволновом излучении.

Это можно обойти. Самому Хокингу больше всего нравится мысль о «хаотичной инфляции», в ходе которой мир вне нашей Вселенной (бесконечная метавселенная) находится в полном беспорядке – одни области расширяются, другие сжимаются, одни холодные, другие горячие. В такой хаотичной метавселенной наверняка нашлись бы области, подходящие для инфляции. Так что, согласно такой картине, мы просто случайно очутились во Вселенной, порожденной случайным всплеском среди хаоса.

Однако своим существованием мы хаосу не обязаны. Не исключено, что мы живем в пузырьке, который не слился с соседями – точнее, еще не слился (если читателю кажется, что это совсем уж неправдоподобное совпадение, в дальнейшем он убедится, что это не так). А может быть, есть какой-то закон физики, который запрещает пузырькам формироваться в «жидкости» слишком тесно. И вот здесь можно привлечь гипотезу об излучении Хокинга.

Как мы знаем из главы 9, излучение Хокинга вызвано взаимодействием квантовых эффектов и гравитации на горизонте вокруг черной дыры. Однако Хокинг и его коллега Гари Гиббонс, с которым у него был общий кабинет в Кембридже в конце 1970-х, обнаружили, что такое излучение вырабатывается на любом подобном горизонте – не обязательно вокруг черной дыры.

Вселенная расширяется таким образом, что чем дальше друг от друга отстоят две области, тем быстрее они разбегаются друг от друга. Поэтому области пространства, достаточно далекие друг от друга, не могут «общаться» посредством световых лучей (да и чего угодно), поскольку пространство между ними расширяется быстрее скорости света. Если свет не может дойти от одной области до другой, значит, где-то есть горизонт, который свет не может пересечь, и этот горизонт разделяет две области пространства точно так же, как горизонт вокруг черной дыры отделяет все, что внутри, от всего, что снаружи.

Хокинг и Гиббонс показали, что подобного рода горизонт тоже излучает, как и горизонт черной дыры, и излучение распространяется от горизонта в обе стороны. В сегодняшней Вселенной, растянутой в результате расширения, воздействие этого излучения ничтожно, но на ранних этапах расширения Вселенной оно, вероятно, играло более значительную роль. Расширение Вселенной неуклонно замедляется, поскольку тяготение всего вещества во Вселенной стремится стянуть все обратно – в Большое Сжатие. Поэтому раньше, в юной Вселенной, темп расширения был гораздо выше, и воздействие излучения Хокинга с горизонтов было более заметным. Давным-давно даже стремительно расходящиеся области пространства еще не успели отдалиться друг от друга и располагались гораздо теснее.

Ричард Готт из Принстонского университета с готовностью подхватил гипотезу о том, что излучение с горизонтов могло повлиять на расширение Вселенной, и сумел сочетать ее с гипотезой инфляции. Ее изучал и Андрей Линде, но особенно не распространялся о своих находках – в отличие от общительного энтузиаста Готта.

Оказалось, что при определенных условиях излучение Хокинга в объеме пространства, заполненном такими горизонтами, порождает энергию, которая подпитывает инфляцию и заставляет Вселенную (точнее, метавселенную) расширяться сверхбыстро. Сверхбыстрое расширение создает новые горизонты, те, в свою очередь, испускают больше излучения – получаем сверхбыстрое расширение в процессе непрерывной инфляции, которая сама себя обеспечивает. Пузыри обычного низкоэнергичного стабильного вакуума, формирующиеся в безбрежном море инфляционного расширения, растут медленнее, поэтому, даже если два пузырька образуются по соседству, стремительное расширение разделяющего их ложного вакуума метавселенной не даст им слиться.

Однако при мысли о том, что это за «определенные условия», голова идет кругом. Температура излучения Хокинга должна быть около 1031 K, а плотность массы-энергии в ложном вакууме еще того поразительнее – 1093 граммов на кубический сантиметр. И вот в этом невероятном, стремительно расширяющемся ложном вакууме и возникают пузыри стабильного вакуума – и каждый из них превращается в самостоятельную вселенную.

По такому сценарию вселенная не одна – их бесконечно много, и они навеки разделены непроходимыми преградами сверхплотного ложного вакуума. В каком-то смысле эта гипотеза лишена смысла. Существование других вселенных, которые мы никогда не сможем пронаблюдать, вселенных, в принципе никак не влияющих на нашу, – предмет разговора для философа, а не для астрофизика. Однако оказывается, что создать вселенную можно разными способами, и по некоторым сценариям вселенные вполне могут взаимодействовать, а это уже заинтересует кого угодно, не только философов и астрофизиков.

* * *

Все эти разговоры о сверхплотности и сверхэнергии и смелые заявления о числах вроде 1093 граммов на кубический сантиметр заставляют задуматься о том, сколько же всего массы-энергии содержится в нашем пузырьке-вселенной (если, конечно, считать, что в каком-то из этих сценариев есть зерно истины). Ответ еще удивительнее: ноль. Оставим же философам беседовать о постоянной инфляции и вернемся к хокинговской модели вселенной, чтобы разобраться, как такое может быть.

Массу-энергию мы привыкли представлять себе как скопления вещества – звезды, планеты и так далее. Каждая из них вносит свой вклад в виде mc2 в общую массу-энергию вселенной – но не только: столь же важную роль (точно такую же важную роль, если гипотезы Хокинга верны) играет и гравитация. А у гравитационной энергии есть одна странность: она отрицательна.

Чтобы понять, что это значит, физики рассуждают о гравитационной энергии как о гипотетической совокупности частиц. Она равна нулю, если частицы бесконечно рассеяны – разнесены как можно дальше друг от друга. Но если под воздействием гравитации возникает скопление частиц, из которых, вероятно, впоследствии возникнет звезда, оно теряет гравитационную энергию. А поскольку изначально энергия частиц равна нулю, следовательно, к тому времени, когда они скопятся, чтобы образовать звезду или планету, энергия станет отрицательной. И если собрать все вещество со всей Вселенной в одной точке, его отрицательная гравитационная энергия (—mc2) в точности уравновешивает положительную массу-энергию всего вещества (+mc2).

Но ведь именно так мы и представляем себе зарождение Вселенной – вся масса-энергия сосредоточена в одной точке. Сценарии замкнутой вселенной описывают ситуацию, когда точка нулевой энергии делится на вещество с положительной энергией и гравитацию с отрицательной энергией, расширяется до определенного размера, а затем схлопывается обратно в точку нулевой энергии. На первый взгляд это какая-то нелепица. Но на самом деле это не порождение извращенного сознания какого-нибудь чокнутого профессора, а всеми уважаемая космологическая гипотеза, соответствующая уравнениям теории относительности.

Похоже, Вселенная – воплощение принципа, что за все надо платить. Если Вселенная содержит нулевую энергию, сколько энергии требуется, чтобы создать вселенную? Не так уж много – даже меньше, чем количество mc2 в вашем теле или в этой книге. Согласно Алану Гуту и его коллеге Эдварду Фахри, энергии потребуется ровно столько, чтобы сжать сколько-нибудь вещества в черную дыру. И тогда мы автоматически получим новую вселенную: к каждой черной дыре бесплатно прилагается вселенная.

Гут и Фахри проявили недюжинное хитроумие – не хуже великих фокусников – и показали, что две главные линии исследований в жизни Хокинга, черные дыры и большие взрывы, на самом деле одно и то же.

В принципе, зародыши вселенных могут возникать из ничего, примерно как пары виртуальных частиц в результате квантовой неопределенности (вспомним главу 9). Такая дочерняя вселенная существует в виде сверхплотной концентрации массы – меньше протона, – но с нулевой энергией, поскольку масса уравновешена отрицательной гравитационной энергией. Разумеется, по представлениям ученых 1970-х годов и раньше, такие крошечные сверхплотные зародыши должны были сразу же коллапсировать обратно в ничто под собственным весом. Однако инфляция обеспечивает способ раздуть зародыш в расширяющуюся вселенную, и гравитация не успеет схлопнуть ее. После этого у гравитации уйдут миллиарды лет на то, чтобы остановить расширение, а затем уничтожить вселенную Большим Сжатием.

Итак, если мы хотим получить бесконечное количество пузырьков-вселенных, нужно ли для этого постоянно инфляционно расширять ложный вакуум? На первый взгляд из этого следует одно неприятное обстоятельство. Если пузырек-вселенная может возникнуть из обычного вакуума, что произойдет, если она вдруг родится рядом с нами? Не сметет ли нас Большим Взрывом по соседству? Фахри и Гут уверены, что беспокоиться нам не о чем. Если молодая вселенная возникает спонтанно или создается искусственно, с самого момента рождения она никак не взаимодействует с нашей Вселенной. Вспомним, что зародыш пузырька-вселенной должен быть самозамкнутым и обречен рано или поздно коллапсировать – словом, это черная дыра. Фахри и Гут обнаружили, что можно запустить процесс создания вселенной искусственно, сжав небольшое количество вещества в черную дыру при температуре около 1024 K (очень скромная величина по сравнению с условиями в ложном вакууме). Однако свою статью об этом они назвали с долей лукавства: «Почему трудно создать вселенную в лаборатории» («An Obstacle to Creating a Universe in the Laboratory»).[96] В статье указано, что, хотя у нас есть технические средства, чтобы проделать половину работы и получить нужное количество энергии (водородная бомба), мы пока не знаем, как локализовать полученную при взрыве энергию в пределах черной дыры.

Однако существует ненулевая вероятность, что какая-то цивилизация, более развитая, чем наша, могла бы удержать полученную энергию в достаточно маленьком объеме. Что бы тогда произошло? С точки зрения создателей такой энергетической минидыры – практически ничего. Черная дыра просто возникнет, потом будет несколько миллиардов лет испаряться в результате излучения Хокинга, а затем исчезнет. Но в пределах горизонта черной дыры все будет совсем иначе.

Согласно расчетам американских ученых, условия внутри энергетической минидыры иногда способны вызвать инфляцию. Но когда дочерняя вселенная начнет расширяться, она не просто вырвется из минидыры и захватит соседние области пространства-времени, в котором была создана: все направления, по которым она будет расширяться, перпендикулярны каждому измерению родительской вселенной. В точности то же самое происходит с дочерними вселенными, рожденными в результате естественных квантовых флуктуаций. Поскольку все наборы направлений перпендикулярны друг другу, разные вселенные с момента возникновения не взаимодействуют друг с другом. Однако в этом есть серьезное отличие от гипотезы постоянной инфляции, где пузыри зарождаются независимо и не взаимодействуют вообще. Согласно сценарию, который набросали Фахри и Гут (и который рассматривали и другие ученые, в том числе Андрей Линде), здесь одна вселенная порождает другую. Тогда получается, что наша Вселенная – потомок предыдущей вселенной, и возможно даже, что наш расширяющийся пузырь пространства-времени создан искусственно в чем-то вроде лаборатории в родительской вселенной. Писатель-фантаст Дэвид Брин уже разрабатывает эту идею в цикле произведений, и о соображениях Брина и его коллег мы еще поговорим, когда займемся гипотезой спонтанного возникновения дочерних вселенных.

Наглядно представить себе подобное разрастание измерений очень трудно. В каждой дочерней вселенной заключен собственный вакуум, в нем возникают собственные квантовые флуктуации, что порождает новые дочерние вселенные со своим набором измерений, и каждый набор измерений перпендикулярен всем остальным. Как всегда, чтобы уловить суть происходящего, нам придется прибегнуть к аналогии двух измерений, свернутых вокруг третьего.

Нам поможет старая добрая картина нашей Вселенной как поверхности раздувающегося воздушного шара. Теперь представим себе, что крошечный участок поверхности отщипнули и сделали маленький пузырек, соединенный с нашей Вселенной тоненькой «ножкой»: это черная дыра. И этот пузырек начинает расширяться и достигает огромных размеров, а между тем все обитатели родительской вселенной видят лишь крошечную черную дыру – ту самую «ножку» в ткани пространства-времени. Этот процесс может повторяться сколько угодно и породить бесконечную пену из пузырьков, каждый из которых представляет собой самостоятельную вселенную. Более того, квантовая космология допускает создание не просто одной вселенной, но бесконечного множества вселенных просто из ничего.

Это заставляет задать следующий вопрос. На одном уровне задача физики как науки – открывать законы, управляющие Вселенной, и на их основании делать прогнозы о взаимодействии различных систем. Например, мы обнаружили, что скорость света всегда постоянна и что быстрее света двигаться невозможно. Это дало нам (по крайней мере, Эйнштейну) возможность понять, как изменится картина мира, если двигаться с очень большой скоростью. Но на другом уровне некоторые физики задаются мыслью, почему, собственно, законы физики именно таковы. Почему, например, скорость света составляет 300 000 километров в секунду, а не, скажем, 250 000? Почему значение постоянной Планка именно таково, а не капельку больше или меньше? Что было бы, если бы гравитация была слабее (или сильнее)? И так далее. Такое чувство, что мир, в котором мы живем, идеально приспособлен для жизни существ вроде нас – в каком-то смысле это тавтология, поскольку, если бы мир был совсем иным, нас бы не было и некому было бы задаваться подобными вопросами. Но насколько мы можем судить, законы физики, обусловленные эпохой инфляции, вполне могли бы быть и другими – и совсем чуть-чуть, и радикально. Так что же – если эти законы сформировали вселенную, подходящую для жизни людей вроде нас, это чистая случайность? Гипотеза о бесконечном множестве вселенных-пузырьков, либо сформированных из вечно расширяющегося ложного вакуума, либо отпочковавшихся при рождении, говорит, что это не так – и что другие вселенские случайности на самом деле не вполне случайности.

* * *

Подход к пониманию природы Вселенной с точки зрения отношений между нами и законами физики называется «антропная космология». История у антропной космологии давняя, однако относительно недавно интерес к ней пробудился с новой силой, и современная ее версия основана в основном на идеях Мартина Риса из Кембриджа, которые он высказывал в 1970-е и продолжает разрабатывать по сей день. Рис – ровесник Хокинга, он родился 23 июня 1942 года, когда Хокингу было полгода. Они одновременно писали диссертации в Кембридже, а в 1973 году Мартин Рис всего в 31 год стал Плумианским профессором астрономии и экспериментальной философии – это было за шесть лет до того, как Хокинг получил место Лукасовского профессора. В 1979 году, через пять лет после Хокинга, Риса приняли в Королевское общество. Но, если Хокинг стяжал славу подробнейшими исследованиями определенного набора научных задач – сингулярностей, горизонтов вокруг черных дыр и начала времен, – Рис пользуется заслуженным уважением за широту своих интересов, от квазаров и пульсаров до воздействия черных дыр на их окрестности, общей космологии и природы темного вещества, благодаря которому Вселенная остается замкнутой. Когда Рис обратился к антропной космологии и пробудил интерес к ней у ученых 1970-х и 1980-х, Хокинг для разнообразия был готов последовать чужому примеру. Мартин Рис подробно разработал эволюцию Вселенной, в которой гравитация сильнее нашей, а все остальные законы физики такие же. В такой модели вселенной тоже могут существовать галактики, звезды и планеты, но они совсем не такие, как в нашей Вселенной. В частности, все развивается так быстро, что сомнительно, что там может зародиться и эволюционировать разум (которому на Земле понадобилось для этого больше четырех миллиардов лет). При том значении силы гравитации, которое выбрал Рис, у звезды в его вселенной масса примерно такая же, как масса астероида в нашей Солнечной системе (гораздо меньше массы Луны), а диаметр составляет около двух километров. Средняя продолжительность жизни такой звезды – год-другой, а светит она с яркостью в одну стотысячную Солнца. Планеты во вселенной Риса вращаются вокруг своих звезд на расстоянии приблизительно вдвое больше, чем расстояние от Земли до Луны, и температура на их поверхности примерно равна средней температуре на поверхности Земли – около 15 °C. Такая планета обойдет звезду по орбите приблизительно за 20 наших дней. А поскольку звезда живет совсем мало, то сгорит уже через 15 «лет» своей планеты, в то время как возраст нашего Солнца составляет как минимум 10 миллиардов земных лет.

Жизнь на поверхности такой планеты будет краткой – и не только поэтому. Самые высокие горы на этой крошке будут не выше 30 сантиметров, а максимальный вес существа, живущего на поверхности, составит всего одну тысячную грамма – ведь иначе мощная гравитация его мира раздавит хрупкое тельце.

Какие огромные различия – а ведь мы, напомним, изменили всего одну фундаментальную физическую постоянную, силу тяжести! Можно представить себе самые разные изменения, в результате которых вселенные, прошедшие фазу инфляции, оказывались бы совсем не подходящим местом для живых существ вроде нас.

Если наша Вселенная – единственно возможная, то впору задуматься, как так вышло, что наше существование обеспечено таким количеством космических совпадений и случайностей. Но если возможных вселенных много, на этот вопрос есть простой ответ. В каждом пузырьке-вселенной может быть собственный набор законов физики. В некоторых случаях это приводит к тому, что пузырьки из-за мощной гравитации не растут и коллапсируют обратно раньше, чем там может зародиться жизнь. В некоторых, наоборот, гравитация так слаба, что вещество не образует скоплений, а значит, в них нет ни звезд, ни планет. Но есть очень много промежуточных вариантов, очень много вероятных вселенных, где могут зародиться и звезды, и планеты, и жизнь. То же самое можно сказать обо всех и каждом законе физики, обо всех и каждой постоянной.

Если такая картина верна, значит, в метавселенной существует бесконечное множество вселенных, но живые существа вроде нас существуют лишь в тех из этого бесконечного множества вселенных, где есть нужное сочетание законов физики. Тот факт, что мы существуем, в определенной степени задает законы физики, управляющие Вселенной, – законы, которые мы открываем. Эту мысль довольно помпезно называют антропным принципом – этот термин предложил Бернард Карр, который вместе с Рисом написал основополагающую статью на эту тему.

Поскольку вселенные не могут сообщаться друг с другом, этот вопрос, естественно, остается предметом философских диспутов. Но с одной оговоркой. Вспомним, что главная составляющая хокинговской модели безграничной вселенной – квантовая «сумма историй». Мы уже признавались, что слегка замяли ответ на вопрос, что это, собственно, за истории, которые при этом суммируются. Теперь мы исправим свою оплошность.

Все возможные вселенные во всем их разнообразии, способные возникнуть в результате инфляции, мы будем считать не «реальными» мирами, а математическими вариантами – подобно разным траекториям, по которым электрон может двигаться из точки А в точку В. И Хокинг, применив «сумму историй», показывает, что наша Вселенная – не просто одна из возможных историй, а одна из самых вероятных:

…Если все траектории (истории) возможны, то, раз мы существуем внутри одной из траекторий (историй), мы можем применить антропный принцип, чтобы объяснить, почему Вселенная такова, какова она есть. О смысле других историй, или траекторий, в которых нас нет, сложно судить однозначно.[97]

Тем не менее Хокинг и его коллеги, опираясь на условие о безграничности Вселенной, обнаружили, что наша Вселенная должна была зародиться с максимальным количеством нерегулярности, какую только допускает квантовая неопределенность, и что инфляция и дальнейшее более ленивое расширение вселенной вызвали рост этих нерегулярных участков, которые и превратились сначала в облака газа, а затем в галактики, состоящие из звезд.

Этим во многом и занимается сегодня передовая наука. Обилие вариаций на эту тему – здесь и пузырьки в ложном вакууме при постоянной инфляции, и дочерние вселенные, и диапазон квантовых историй – свидетельствует отнюдь не о том, что физики никак не могут на чем-то остановиться, а о попытках вести исследования сразу по нескольким разным направлениям, поскольку неизвестно, какое из них в долгосрочной перспективе принесет свои плоды (а может быть, плодов и вовсе не будет). Однако уже очевидно, что за 1990-е годы основные принципы космологической мысли ушли очень далеко от так называемой «дохокинговской» эпохи. Тридцать лет назад никто не сомневался, что наша Вселенная уникальна. Сегодня ученые в целом согласны, что она лишь одна из многих – так или иначе. Стоит ли удивляться, что? когда в 1988 году Хокинг изложил все эти соображения в научно-популярной книге, эта книга завоевала весь мир?

Глава 14 Краткая история времени

В половине первого пополудни последние ноты песни «Mad World» группы «Tears for Fears» сменились выпуском новостей на «Радио-1», когда Саймон вошел на кафедру прикладной математики и теоретической физики, а на другой стороне мощеного брусчаткой двора остановилась машина с опущенными окнами и включенным на полную громкость радио. В новостях рассказывали о мирных протестах у базы Гринэм-Коммон, о вводе британских войск в охвачены беспорядками Бейрут, о самой кассовой рождественской премьере – фильме «Инопланетянин», – однако мысли Миттона были заняты астрофизикой. Он приехал к Стивену Хокингу, чтобы обсудить грядущую публикацию в издательстве «Cambridge University Press» новой книги профессора – «The Very Early Universe» («Вселенная в первые мгновения»). Однако за разговором о работе над книгой за чаем с печеньем у них неожиданно завязалась дискуссия совсем на другую тему – о книге по популярной космологии, которую Стивен обдумывал уже некоторое время.

Миттон с момента их знакомства внушал Хокингу, что ему надо написать научно-популярную книгу по космологии для массового читателя. Поначалу Хокинга это не слишком интересовало, но к концу 1982 года он уже успел понять, что такой проект позволит преодолеть финансовые трудности, поэтому было решено к нему вернуться. У Хокинга и Миттона накопился богатый многолетний опыт сотрудничества в книгоиздании, и, несмотря на споры об обложке «Superspace and Supergravity», Хокинг решил, что можно обратиться в «Cambridge University Press» с этим предложением.

Однако Миттон хотел, чтобы Хокинг написал книгу о происхождении и эволюции Вселенной. В его издательстве сложилась давняя традиция печатать научно-популярные книги, написанные выдающимися учеными, в том числе Артуром Эддингтоном и Фредом Хойлом, и продавались эти книги превосходно. Миттон считал, книга Стивена Хокинга прекрасно вписалась бы в эту серию.

По словам Миттона, Хокинг мгновенно расставил все по полочкам. За эту книгу он хотел очень много денег. Миттон уже давно понял, что вести с Хокингом переговоры – задача не из простых, и скандал с «Superspace and Supergravity» стал этому лишним подтверждением. Поэтому он был готов к тому, что Хокинг будет упорствовать по вопросу о гонораре, но такие заявления даже его застали врасплох. На первой же организационной встрече по поводу будущей книги Хокинг сразу рассказал, каково его финансовое положение, и дал понять, что денег он хочет получить достаточно, чтобы полностью оплатить и образование Люси, и частных сиделок. Застраховать свою жизнь, чтобы защитить семью в случае смерти или полной потери трудоспособности, Хокинг, конечно, не мог, поэтому ему придется уделить достаточно много своего драгоценного времени не научным исследованиям, а сочинению научно-популярной книги, – и за это он требует соответствующего вознаграждения.

Ко всему этому Миттон решил относиться философски. Он считает, что Хокинг проявляет трогательную верность Кембриджу, поскольку остается там жить и работать. Нет никаких сомнений, что любой другой университет в мире платил бы ему очень щедро. Многие американские коллеги предложили бы ему шестизначные суммы просто за престиж, сопровождающий его международную славу, не говоря уже о том, как почетно было бы спонсировать важные открытия, которые он наверняка совершит в ближайшем будущем. Так что, по мнению Миттона, то, что Хокинг остается в Кембридже, где ему платят лишь крошечную долю жалованья, которое он мог бы потребовать в другом месте, делает ему честь. Все дело в том, что Хокинг любит Кембридж. Они с Джейн прожили здесь уже без малого двадцать лет, и вся академическая жизнь Хокинга неразрывно связана с университетом. Нет никаких сомнений, что кембриджская кафедра прикладной математики и теоретической физики – одна из лучших кафедр теоретической физики в мире, и Хокинг уедет отсюда лишь в самом крайнем случае.

В начале 1980-х кабинет Саймона Миттона располагался в том же дворе на Сильвер-стрит, что и кафедра прикладной математики и теоретической физики, поэтому у них с Хокингом были все возможности подробно обсуждать проект. Как-то вечером Хокинг принес Миттону черновик одного раздела из будущей книги. Миттон знал коммерческий рынок не хуже любого издателя. Более того, к этому времени он и сам успел написать несколько научно-популярных книг, которые вполне прилично продавались. Он прекрасно понимал, какой должна быть эта книга, чтобы ее раскупили читатели и чтобы она принесла Хокингу требуемые доходы. Просмотрев черновик, который показал ему Хокинг, Миттон понял, что текст чересчур сложный и наукообразный для массового читателя. «Это как фасоль в банках, – сказал он Хокингу. – Чем нейтральнее вкус, тем шире рынок. Стивен, для таких узкоспециальных книг попросту нет ниши».

Хокинг отправился к себе обдумывать замечания Миттона, а Миттон – в издательство, узнать, что там думают об этом проекте. Вскоре они с Хокингом встретились снова. Миттон обрадовал его известием, что в издательстве к идее этой книги отнеслись с бурным энтузиазмом и препоручили ему вести дальнейшие переговоры. А Хокинг внес кое-какие правки в свой черновик. Миттон сел и стал просматривать рукопись, а Хокинг неподвижно ждал вердикта в кресле на противоположном конце комнаты. Наконец Миттон положил машинописные листки на стол перед собой и поглядел на Хокинга.

– Стивен, у вас по-прежнему получается слишком научно, – сказал он наконец, а потом с улыбкой изрек ставший знаменитым афоризм: – Считайте, что каждая формула понижает продажи вдвое.

Хокинг удивленно улыбнулся в ответ:

– Почему вы так говорите?

– Понимаете, когда человек видит книгу в магазине, он быстро перелистывает ее, чтобы решить, хочется ли ему ее прочитать. А у вас тут на каждой странице формулы. Читатели увидят их и скажут: «Ой, тут какая-то математика» – и поставят книгу обратно на полку.

Хокинг понял, что Миттон имеет в виду. Они решили выпить чаю и обсудить денежные вопросы. Миттон предложил сумму аванса, на что Хокинг ответил колкостью. Миттон понимал, что переговоры будут трудными. В результате Хокинг уговорил Миттона на аванс в 10 000 фунтов – столько издательство «Cambridge University Press» еще никому не предлагало. И проценты с продаж изданий и в твердой, и в мягкой обложках были прекрасные. Наутро Миттон передал договор Хокингу в кабинет. Больше они к этому не возвращались.

* * *

В самом начале 1983 года, когда Стивен Хокинг и Саймон Миттон за чаем в кабинете на Сильвер-стрит в Кембридже обсуждали, не написать ли Хокингу научно-популярную книгу, в пяти тысячах километров от них высокий бородач слегка за тридцать прошел мимо газетного киоска на Пятой авеню. Он приостановился посмотреть на заголовки, взял экземпляр «New York Times», расплатился и зашагал дальше.

Пройдя несколько кварталов до работы, Питер Гуззарди сел за стол в своем кабинете и развернул газету: у него оставалось несколько минут до делового обеда с литературным агентом в ресторанчике по соседству. Из газеты выпал вложенный журнал. С обложки на Питера глядел человек в инвалидном кресле. Гуззарди отложил газету и тут же принялся за статью, посвященную этому человеку. Она называлась «Вселенная и доктор Хокинг» («The Universe and Dr. Hawking»).

Гуззарди читал и не мог оторваться. В статье рассказывалась поразительная история об ученом-инвалиде из Кембриджа Стивене Хокинге, который произвел переворот в космологии и последние двадцать лет успешно преодолевает страшные симптомы тяжелейшего неврологического заболевания – бокового амиотрофического склероза. Дочитав, Гуззарди понял, что случайно наткнулся на потрясающий сюжет, а поскольку он занимал пост старшего редактора в издательстве «Bantam Books», у него были все возможности что-то с этим сюжетом сделать. У него сразу появились самые разные соображения, какие перспективы открывает эта находка, и он убрал журнал в портфель и поспешил на деловой обед.

Встречался Гуззарди с литературным агентом Элом Цукерманом, возглавлявшим крупное нью-йоркское агентство «Writer’s House». За десертом Гуззарди упомянул, что только что прочитал статью о Стивене Хокинге. Цукерман тоже читал ее и знал, о чем речь. Недавно он слышал от общего знакомого – профессора физики в Массачусетском технологическом институте Дэниэла Фридмана, – что Хокинг пишет книгу. После чего Цукерман обратился к своему свояку – тоже физику – и тот объяснил ему, в чем суть проекта.

Отправляясь на обед с Гуззарди, Цукерман уже принял решение связаться с Хокингом и разузнать, каково положение дел с авторскими правами. Он твердо решил поучаствовать в судьбе книги, обреченной на успех, тем более что у ее автора такая потрясающая биография. Прощаясь, Питер Гуззарди сказал Цукерману, что если тот встретится с Хокингом и узнает, что он еще не подписал договор с другим издателем, то сообщит ученому, что издательство «Bantam» заинтересовалось его книгой. Пожав друг другу руки, они разошлись по кабинетам.

Эл Цукерман позвонил Питеру Гуззарди только через полгода, однако времени он даром не терял. Ему удалось связаться с Хокингом в последний момент, когда тот был готов подписать договор с «Cambridge University Press» – еще несколько дней, и сделка была бы заключена, а у Цукермана не осталось бы никаких поводов поучаствовать в издании книги. Никто не сомневался, что «Cambridge University Press» прекрасно издало и распространило бы будущую книгу, но все же, вероятно, это было не самое подходящее издательство для такого проекта. Хокинг хотел, чтобы книга продавалась огромными тиражами на рынке популярной литературы, а «Cambridge University Press» – престижное научное издательство – не обладало достаточными мощностями для этой сферы торговли.

Деннис Сиама вспоминал, что во время переговоров с «Cambridge University Press» встретил своего бывшего ученика в поезде и узнал, что тот пишет научно-популярную книгу.

– Вы будете печататься в «Cambridge University Press»? – спросил он.

– Нет-нет, – лукаво улыбнулся Хокинг. – Я хочу заработать на ней денег.

Цукерман уговорил Хокинга подождать и не подписывать договор, а сам он пока посмотрит, что можно сделать. Они условились, что, если Цукерману не удастся выгодно пристроить книгу, Хокинг всегда сможет вернуться в «Cambridge University Press», однако Цукерман был уверен, что добьется аванса больше чем 10 000 фунтов и задействует какое-нибудь крупное издательство, умеющее распродавать массовые тиражи. Хокинг написал заявку на книгу и передал Цукерману ознакомительный фрагмент примерно в сто страниц, а Цукерман обратился в несколько американских издательств, в том числе и в «Bantam». Он с самого начала решил, что первым делом заключит договор с каким-нибудь американским издательством, а затем уже продаст права на публикацию в другие страны.

Питер Гуззарди получил заявку в начале 1984 года и рассказал о ней на следующем плановом редакторском совещании. Он прихватил с собой и достопамятную статью в «New York Times» и показал ее коллегам. Они сразу оценили потенциал заявки, и их не пришлось убеждать, что это прекрасная мысль. К концу совещания было решено затребовать авторские права.

Несмотря на явную заинтересованность издательства «Bantam», Цукерман решил выставить книгу на аукцион. Все переговоры велись по телефону. Он разослал ознакомительный фрагмент в целый ряд крупнейших издательств и сообщил, что, если книга их заинтересует, он выслушает их предложения к определенной дате. Несколько издательств сообщили ему, сколько готовы потратить на книгу, и он неизменно говорил, что конкуренты предлагают больше. Пусть либо повышают ставки, либо отказываются от сделки. К концу дня аукциона осталось два соперника: «Norton» и «Bantam». В издательстве «Norton» только что вышла книга «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» – автобиографические заметки нобелевского лауреата из Калифорнийского технологического института, профессора Ричарда Фейнмана, поэтому заявка Хокинга очень заинтересовала редакцию. Книга Фейнмана продавалась великолепно. В издательстве не сомневались в коммерческом потенциале популярной книги Хокинга.

К вечеру конкуренты подняли ставки еще выше, и издательство «Bantam» решило пойти ва-банк и сделать последнее предложение, которое многие сочли бы неоправданно рискованным. В кабинетах трезвонили телефоны, проводились экстренные совещания – издатели решали, что делать. Наконец Гуззарди дали разрешение огласить окончательную сумму. Он предложил аванс в 250 000 долларов за публикацию в США и Канаде и весьма выгодные проценты с продаж изданий в твердой и мягкой обложке. Солнце опускалось за горизонт, изрезанный контурами небоскребов, а минуты ожидания в кабинете Гуззарди на Манхэттене сложились в полчаса. Питер просто места себе не находил. Он очень хотел заполучить эту книгу.

Наконец зазвонил телефон. Гуззарди схватил трубку. Издательство «Norton» не сумело перебить ставку. Если Хокинг одобрит письмо с условиями доработки рукописи и описанием методики продаж, Питер может считать, что книга его.

Очевидно, и автор, и агент были уверены в рыночных достоинствах будущей книги и в том, что имя Хокинга на обложке подхлестнет продажи – и Хокинг вел себя на удивление хладнокровно для человека, который при всей своей международной славе очутился в довольно деликатном финансовом положении. Питер Гуззарди принял условия и написал Хокингу о своих соображениях. Похоже, Хокингу все понравилось, поскольку контракт был подписан очень скоро. Гуззарди говорит, что последним аргументом, по его мнению, стали слова о том, что книга будет продаваться во всех американских аэропортах. Это Хокингу очень понравилось. Он был несказанно рад, что его книгу выпустит одно из крупнейших издательств в мире.

Гуззарди познакомился с Хокингом лично после конференции в лаборатории «Фермилаб» под Чикаго, где ведутся исследования по физике высоких энергий. Он припоминает, что Хокинг очень устал после доклада, но все равно охотно и оживленно обсуждал проект. Свое первое впечатление Питер описывает так: «От него просто веяло мощью. Сразу было понятно, какая это сильная личность».

К этому времени Хокинг уже читал лекции и доклады через «переводчика», обычно это был кто-то из научных ассистентов, который управлялся с проектором и читал текст, который Хокинг составлял заранее. Тот же переводчик помогал и Гуззарди во время встречи после доклада. «И правда, как будто слушаешь речь на незнакомом языке, – вспоминает Питер. – Чувствуешь ритм, но не понимаешь, о чем он говорит».

Хокинг был рад обсудить книгу даже в конце тяжелого дня, однако Гуззарди показалось, что некоторые его ассистенты относятся ко всей этой затее без особого восторга. Питер считал, что им претила мысль, что идеи их учителя станут общедоступными: с их точки зрения, попытки изложить его теории простым языком на потребу толпе – это профанация. По словам Гуззарди, сам Хокинг не разделял мнения учеников, напротив, ему очень нравилось, что широкая публика познакомится с его гипотезами. И до создания «Краткой истории времени» Хокинг любил читать популярные лекции о своих открытиях, и Гуззарди был уверен, что он и вовсе считал своей миссией знакомить общественность с последними достижениями в космологии.

После первой встречи началась оживленная переписка между Кембриджем и Нью-Йорком – автор и редактор обсуждали правки и встречные правки разных пассажей в рукописи, которая становилась все объемистее. Публикация готовилась довольно долго, и Гуззарди советовался и с другими учеными и специалистами, чтобы лучше понять соображения Хокинга, после чего рассказывал Хокингу, как сам он понимает их замечания, чтобы подтолкнуть автора в желательную для обоих сторону: сделать из книги бестселлер. Работа над книгой продвигалась быстро – если учесть, что Хокинг по-прежнему исполнял обязанности профессора на кафедре прикладной математики и теоретической физики, много разъезжал с докладами и лекциями по разным странам и занимался семейными делами. Но все же, несмотря на все усилия, прошло целых полтора года, прежде чем Хокинг и Гуззарди наконец согласились, что пора отшлифовать рукопись и запустить издательский процесс.

Поговаривали, что в какой-то момент в издательстве «Bantam» захотели приставить к Хокингу «литературного раба» – известного автора научно-популярных книг, – чтобы тот составил текст, но Хокинг наотрез отказался. Подобные слухи совершенно необоснованны. Питеру Гуззарди и в голову бы не пришло делать такие предложения. Правда, Эл Цукерман об этом подумывал, но лишь поначалу:

Я прочитал рукопись и решил, что она очень интересная и мне, несомненно, удастся найти издателя, но при условии, что текст будет понятен рядовому читателю… Тогда я подумал, что нам стоит привлечь профессионального писателя, чтобы он помог формулировать идеи на более удобочитаемом языке. Хокинг отказался, он хотел, чтобы книга была его и только его. А он человек весьма несговорчивый.[98]

Питер Гуззарди, как редактор, старался встать на место обычного прохожего, который купит книгу и попытается в нее вникнуть. В трансатлантической переписке он объяснял это Хокингу: «Извините, профессор Хокинг, но вот этого я просто не понял!» Цукерман рассказывал о работе Гуззарди так:

Пожалуй, на каждую страницу текста Питер писал две-три страницы редакторских замечаний – ему отчаянно нужно было добиться, чтобы Хокинг подробнее рассказал о своих соображениях, которые ему кажутся очевидными, но больше никто их не поймет.[99]

«Я упирался, – рассказывает Гуззарди, – и держался до тех пор, пока Хокинг не делал так, чтобы мне было понятно. Он, наверное, считал меня туповатым, но я пошел на этот риск и давил на него, пока мне не становилось понятно, о чем он говорит». По словам Гуззарди, Хокингу все это в целом очень нравилось, поэтому он преисполнился ангельского терпения. Питер с типичной для него скромностью утверждает, что Хокинг слишком сильно хвалит его в разделе «Благодарности». «Я поступал как любой нормальный разумный человек – задавал вопросы, пока не удавалось уразуметь, о чем речь».

Китти Фергюсон в своей книге «Стивен Хокинг. Поиски теории всего» (Kitty Ferguson, «Stephen Hawking: A Quest for the Theory of Everything») предполагает, что Хокинг из-за болезни старался тратить на объяснения как можно меньше слов, поэтому на лекциях и семинарах, вероятно, перескакивал с предмета на предмет, ошибочно предполагая, что слушателям очевидна связь. А поскольку книга должна была быть популярной, это привело бы к серьезным трудностям для читателей, поэтому, несомненно, требовалась тщательная редактура.

Питер Гуззарди был очень рад взять на себя обязанности по редактированию «Краткой истории времени». Еще до подписания контракта он понимал, что Хокинг – тот человек, которому по силам написать основополагающий труд по происхождению и эволюции Вселенной. Ведь именно ему принадлежит несколько фундаментальных открытий по этой теме, поэтому нет кандидатуры лучше. Текст будет получен из самого надежного источника. Гуззарди принадлежит к той философской школе, которая считает, что Хокинг – это Эйнштейн второй половины ХХ века. И хотя сам он не ученый, совместная работа над книгой, несомненно, дала ему прекрасную возможность близко познакомиться и с самим Хокингом, и с его образом мыслей. Он знает Хокинга совсем не с той стороны, что ученики и коллеги, но, пожалуй, ничуть не хуже.

Многие считают, что Хокинг – вовсе не тот герой, каким его сделало общественное мнение. Некоторым представляется, что он слишком мелодраматично ведет себя на конференциях, что он претенциозен и склонен к бахвальству, что его вечные вопросы предвзяты, а аргументы однобоки. Физик и автор научно-популярных трудов Пол Дэвис подчеркивал, что мало что на свете может так запугать неопытного докладчика, как Хокинг, который вламывается в двери аудитории через пять минут после начала выступления, Еще хуже, когда он решает покинуть зал до начала лекции и на полной скорости катит по проходу к крутящимся дверям. Однако Дэвис признает:

Часто дело просто в том, что Стивен проголодался или вспомнил, что ему нужно срочно позвонить. Опаздывает он обычно не нарочно и никого не хочет пугать, и, к счастью, со мной такого не бывало (пока)!

Далеко не все относятся к выходкам и звездной славе Хокинга так снисходительно. Говорят, один физик-теоретик как-то заметил: «Он решает те же задачи, что и все остальные. Просто из-за болезни ему достается больше внимания».[100]

Может быть, критики отчасти правы? А может быть, такие заявления – просто признак зависти к его славе? Сам Хокинг, когда его сравнивают с Эйнштейном, ехидно улыбается и отвечает довольно резко: «Не надо верить всему, что читаешь».[101]

* * *

На доработку первого варианта книги ушел почти весь 1984 год. Это был тот год, когда взрывное устройство, заложенное в гранд-отеле «Брайтон», едва не уничтожило британский кабинет министров, а премьер-министр Индии Индира Ганди была убита собственными телохранителями в саду своего дома в Нью-Дели.

Шли месяцы, Хокинг старался все успеть, рукопись росла, а стопка писем от редактора доставала уже чуть ли не до потолка. Между тем в большом мире двухнедельной девочке пересадили сердце бабуина, Нобелевскую премию мира получил архиепископ Туту, а к концу года Рональд Рейган был переизбран на пост президента США.

Первый вариант окончательного текста был закончен к Рождеству, а работа над правками началась уже в начале нового года. Срок сдачи близился, и заокеанская переписка между Хокингом и Гуззарди становилась все напряженнее.

Слухи о подготовке книги просочились в отраслевые издания вскоре после Рождества 1984 года, однако коллеги-издатели, похоже, полагали, что восторги издательства «Bantam» не оправданы:

В чем дело – просто близится весна или мы наблюдаем искренний энтузиазм? Только и слышно, как топочут ноги по лестницам: всех охватило ликование по поводу дорогого сердцу проекта. Питер Гуззарди, сотрудник «Bantam», скачет от радости: ему удалось приобрести права на книгу «От Большого Взрыва до черных дыр» Стивена Хокинга («From the Big Bang to Black Holes»)… Издательство «Bantam», по словам Гуззарди, заплатило за нее «значительную шестизначную сумму» – явно больше 100 000 долларов – и планирует выпустить ее в свет в твердой обложке «году в восемьдесят шестом». «Эта книга – прекрасное приобретение для издательства! – восклицает Питер. – Хокинг находится на переднем крае наших познаний о космосе. Все эти исследования – единая теория поля, совмещение теории относительности и квантовой механики – сравнимы с поисками Святого Грааля».[102]

Середина 1980-х и правда стала временем пробуждения оптимизма. Все развитые страны собрались с силами и вышли из рецессии, рынки росли, предпринимательство во всех отраслях пошло в гору. Началась эра яппи. «Городские пижоны» вышли из спячки, охватившей всех после эпохи хиппи, сбросили ненужные остатки рефлексии и поисков себя и запрыгнули в «Порше 911» с откидным верхом. В промышленных державах к власти пришли сторонники правых, и в весеннем воздухе прямо-таки пахло уверенностью в завтрашнем дне. Жизнь была прекрасна, и никто не слышал набирающей силу басовой ноты перепроизводства и экономического спада. Курсы акций производителей шампанского и дизайнерских марок одежды взлетели до небес, и колоссальные гонорары в книгоиздании уже никого не удивляли.

В июле 1985 года Хокинг решил некоторое время провести в ЦЕРНе – Европейской организации ядерных исследований в Женеве. Там он мог бы продолжить фундаментальные исследования, а досуг посвятить работе над проектом, который в разговорах с друзьями называл «популярной книжкой». Он снял квартиру в городе, где за ним ухаживали круглосуточная сиделка и его тогдашний аспирант Реймонд Лафламм из французской Канады. А Джейн решила поехать в Германию навестить друзей. Супруги планировали встретиться в августе, когда Стивен закончит работу над рукописью, на Вагнеровском фестивале в Байройте.

Вечером в начале августа Хокинг после целого дня, проведенного за внесением правок, отправился в постель позже обычного. Сиделка помогла ему лечь и села отдохнуть в смежной комнате. Почитав журнал, она вернулась к своим обязанностям – всю ночь каждые полчаса проверять, как там ее подопечный. Около трех часов она вошла в спальню Хокинга и обнаружила, что он проснулся и задыхается. Лицо у него посинело, в горле клокотало. Сиделка бросилась будить Лафламма и вызвала скорую.

Хокинга спешно доставили в Кантональную больницу в Женеве и подключили к аппарату искусственной вентиляции легких. Легенда гласит, что дежурный врач, встретивший ученого-инвалида в приемном покое, спас Хокингу жизнь благодаря телевидению. Незадолго до того, как Хокинг стал одним из его пациентов, доктор видел телепередачу о кембриджском ученом, который страдает боковым амиотрофическим склерозом. Поэтому он точно знал, какой у Хокинга диагноз, а следовательно, какие лекарства он переносит, а какие нет. Если бы врачу не повезло посмотреть программу, он мог бы, пожалуй, случайно убить больного.

Администрации ЦЕРНа сообщили, что Хокинг попал в реанимацию по скорой. Глава его рабочей группы доктор Морис Жакоб приехал в больницу еще до рассвета и узнал, что больной в критическом положении. Врачи считали, что у Хокинга блокада дыхательных путей – возможно, из-за пневмонии. При боковом амиотрофическом склерозе риск пневмонии повышается, и во многих случаях именно она приводит к летальному исходу. Морис Жакоб и его сотрудники попытались связаться с Джейн, но это оказалось непросто. Она переезжала из одного города в другой и оставила сиделке Стивена несколько телефонных номеров, но никто не знал точно, где она будет в какой момент. Женевские ученые оборвали телефоны в Германии и все-таки нашли Джейн в гостях у друзей под Бонном.

Джейн примчалась в Кантональную больницу и застала мужа в очень плохом состоянии. Он был подключен к аппарату жизнеобеспечения, однако непосредственной угрозы жизни не было. Но врачи полагали, что единственный шанс остаться в живых для него – операция трахеостомии. Стивен не мог дышать носом и ртом и без аппарата у больничной койки задохнулся бы. Операция состояла в том, что ему проделали бы отверстие в дыхательном горле, над воротником, и установили туда особое устройство для дыхания. Джейн сказали, что операция спасет жизнь ее мужу – но у нее будут тяжелые последствия. Если хирурги сделают свое дело, он больше никогда не сможет говорить и вообще издавать звуки.

Джейн не знала, как быть. Решение зависело только от нее. Стивен уже много лет почти не мог говорить, его понимали только родные и близкие, но теперь он утратит последнюю возможность общаться с ними. Понять его слова было трудно – но все же это были слова. Джейн слышала, что есть методы частичного восстановления речи после трахеостомии, но такое возможно, только если пациент относительно здоров. Окружавшие ее врачи и без того поражались, что человек в таком состоянии, как Хокинг, еще и путешествует по всему миру, – и при его физическом состоянии вернуть даже зачатки речи будет, конечно, невозможно. Неужели Джейн придется дать согласие на операцию и обречь мужа на вечное молчание?

Будущее виделось крайне мрачным. Мы не понимали, как нам дальше жить – и выживет ли он. Я решила дать согласие на трахеостомию. Но мне то и дело приходило в голову: «Что я натворила? На какую жизнь я его обрекла?»[103]

После операции Хокинг пробыл в швейцарской больнице еще две недели. Затем санитарный самолет доставил его в Кембридж. Самолет приземлился в международном аэропорту Маршалла, где Хокинга встретили врачи, которые и доставили его в реанимационное отделение больницы Адденбрука.

Вечером в газете «Cambridge Evening News» напечатали слова старшей медсестры: «Его поместят в реанимацию. Мы не знаем, каково его состояние, необходимо провести обследование».[104] Для этого Хокингу нужно было провести в кембриджской больнице еще несколько недель, после чего его отпустили бы домой, на Вест-роуд.

Во многих отношениях Хокингу в очередной раз повезло. Он чудом остался в живых. Многие больные боковым амиотрофическим склерозом умирают от пневмонии, вызванной осложнениями основного недуга. А он по воле случая подхватил инфекцию в стране чуть ли не с лучшей в мире медициной, в приемном покое его ждал врач, недавно видевший его по телевизору и знавший, какой у него диагноз, а мудрая заботливая жена приняла за него верное решение. Но самое удачное было даже не это: если бы Хокинг подхватил пневмонию за два года раньше, все было бы значительно хуже.

В августе 1985 года будущий бестселлер «Краткая история времени» был почти готов. Питера Гуззарди, конечно, сразу же известили, что Стивен заболел, поэтому он сам дорабатывал рукопись, пока Хокинг поправлялся в больнице. Семья получила аванс, поэтому у нее было достаточно средств, чтобы преодолеть кризис. Однако Джейн заботило другое: что будет потом? После трахеостомии Стивену точно понадобится профессиональный круглосуточный уход. А Национальная служба здравоохранения предоставляла сиделку на дом лишь на семь часов в неделю плюс два часа, чтобы искупать больного. Значит, придется платить за частную сиделку. Аванса за книгу надолго не хватит, а делать ставки на ее успех ни в коем случае нельзя. С точки зрения Джейн, надеяться было не на что. Как им жить, если Стивен больше не сможет работать?

Вариантов было немного. Например, Джейн охотно бросила бы работу и полностью посвятила себя заботам о муже, но она не была профессиональной медсестрой – да и кто тогда будет зарабатывать на хлеб? Альтернатива была ужасной – поместить Стивена в дом престарелых, где он будет медленно угасать, лишившись возможности работать, и в конце концов умрет.

«Бывали дни, когда у меня просто руки опускались, потому что я не знала, как со всем этим справиться»,[105] – вспоминала Джейн то время.

Было ясно, что нужно где-то искать финансовую поддержку. Джейн писала бесконечные письма в благотворительные организации по всему миру, обратилась за помощью и к друзьям семьи, имевшим связи в учреждениях, которые могли бы быть заинтересованы в том, чтобы оказать содействие Хокингу. И добилась успеха: один американский фонд, знавший о заслугах и международной репутации Хокинга, согласился выплачивать 50 000 фунтов стерлингов ежегодно на оплату сиделок. Его примеру вскоре последовали и несколько других благотворительных организаций по обе стороны Атлантики – они тоже выделили некоторые суммы, пусть и более скромные. Все это Джейн вспоминает с обидой. Ей горько, что они со Стивеном всю жизнь исправно платили налоги на здравоохранение, а когда им потребовалась помощь, государство ограничилось такой малостью. Она прекрасно понимает, что, будь ее муж никому не известным учителем физики, он был бы обречен прожить остаток дней в доме престарелых. «Какое расточительное отношение к талантам!» – говорила она.[106]

Не прошло и месяца с тех пор, как Хокингам предложили финансовую помощь, как программист из Калифорнии Уолт Уолтош прислал Стивену свою программу под названием «Equalizer». Она была совместима с компьютерами дома и на работе у Хокинга и позволяла выбирать слова в меню на экране. Словарный запас у нее был 3000 слов. Перемещать курсор от слова к слову можно было при помощи переключателя, который Стивен держал в руке. Для управления устройством достаточно было легчайших движений пальцев. А составив предложение, можно было отправить его на синтезатор голоса, который говорил за Стивена. Для ускорения процесса в компьютер уже были заложены некоторые ключевые фразы, и Хокинг, потренировавшись, обнаружил, что может говорить со скоростью примерно десять слов в минуту. «Медленно, конечно, – сказал он, – но я и думаю медленно, поэтому меня это вполне устраивает».[107]

Новый компьютерный голос Хокинга полностью преобразил его жизнь. Теперь ему стало гораздо легче общаться, чем до операции, он мог читать лекции и просто разговаривать с людьми без помощи переводчика. Первое время после трахеостомии единственным способом общения для него было моргать, глядя на карточку со словами, которую держали у него перед лицом. У синтезатора голоса был акцент – одни говорили, что скандинавский, другие – американский. Некоторые слова интонационно выделяются, поэтому голос все же не совсем как у робота – это Хокингу было бы очень неприятно. Он мечтает лишь о том, чтобы синтезатор имитировал британскую фонетику, и часто, здороваясь, говорит: «Привет, извините за мой американский акцент». Но на самом деле он может изменить программу и повлиять на произношение. По особым случаям он любит поговорить с шотландской картавинкой – пожалуй, это ближе всего к его естественному голосу.

Тимоти Хокинг считает, что новый голос очень идет отцу. Он хуже матери и братьев помнит, какой голос был у Стивена раньше: во время операции в Швейцарии ему было всего шесть лет, а Стивен к тому времени уже долгие годы не мог нормально разговаривать.

Итак, Хокинг обрел и новый голос, и определенную финансовую стабильность – и через несколько недель после выписки из больницы смог возобновить работу над рукописью. Они вместе с Питером Гуззарди просмотрели правку и учли советы, которые робко давали другие читатели, после чего решили часть разделов сократить, а часть переписать. Хокинг хотел снабдить книгу математическим приложением, где были бы перечислены все формулы, которые ему не дали включить в текст, но Гуззарди решительно наложил вето. «Это же всех распугает!» – сказал он.

Пока они дорабатывали текст, а рекламная кампания в издательстве «Bantam» потихоньку набирала обороты перед грядущей публикацией, намеченной на весну 1988 года, Эл Цукерман не сидел сложа руки. Он продал права на издание в Америке и Канаде и теперь хотел найти покупателей и в других странах. Немецкие и итальянские издательства предложили авансы по 30 000 долларов, даже не подержав в руках рукопись, заинтересовались книгой и в Японии, Франции, Испании и скандинавских странах. Цукерман, к собственному удивлению, получил запросы даже из Кореи, Китая, Турции – и два из России, страны, куда ему еще ни разу не удалось продать ни одной книги. «У меня есть два запроса от московских издательств, – сказал он в интервью журналу «Bookseller». – Они не конкуренты – предлагают одно и то же».[108] Судя по всему, никто не хотел остаться в стороне.

Интерес к книге Стивена Хокинга во всем мире превзошел самые смелые мечты Цукермана. Трудности возникли только с одной державой – с Великобританией.

Я в жизни не встречал таких скептиков, как британские издатели. Когда я показал в Великобритании первую версию текста, издательство «Dent» предложило 15 000 фунтов, два других – 5000 и 10 000. Я решил, что у них недостаточно серьезные намерения, и не стал продолжать переговоры.[109]

В результате ни одно британское издательство не заинтересовалось книгой британского автора, которую расхватали их коллеги практически во всех странах мира.

Ситуация изменилась лишь после съезда Американской ассоциации книготорговцев в 1987 году. Марк Барти-Кинг из «Bantam UK» слышал о книге Хокинга по корпоративным каналам. Он случайно встретил на съезде Цукермана и попросил рукопись почитать. Ознакомившись с текстом, он встретился с Цукерманом и сказал, что книга его интересует. Цукерман ответил, что за право издать ее в Великобритании просит 75 000 фунтов. Энтузиазма у Барти-Кинга сразу поубавилось:

Сумма в 75 000 фунтов было непомерным [по тем временам] авансом за сложную книгу, пусть и незаурядную. Не знаю, давал ли он ее почитать кому-то еще, но в конце концов мы сговорились на 30 000 фунтов. Он сказал, что попробует спросить у других издателей, мы ответили: «Хорошо, но платить больше мы не согласны».[110]

На книгу претендовали самые разные издательства – и «Penguin», и «Collins», и «Century Hutchinson», и другие, – но все они предлагали суммы меньше 30 000 фунтов. Тогда Цукерман вернулся в «Bantam UK» и согласился на их условия. Но и тогда Барти-Кинг колебался. Вечером накануне редакторского совещания, на котором он хотел рассказать о книге, он сел и кое-что подсчитал. Как обычно, он начал с прогноза по продажам. Твердая обложка: дома – 3000 экземпляров, в запас – 2000, на экспорт – 5000; мягкая обложка: 10 000 экземпляров, в запас 10 000, на экспорт 3000; Австралия и Новая Зеландия: 3000. Получалось слишком мало. Тогда Барти-Кинг добавил еще 5000 фунтов за права на публикацию по частям в пределах Великобритании – и получилось только-только оправдать покупку прав. Но он все же представил книгу на совещании и добился включения ее в план, несмотря на возражения коллег. Он был убежден, что компания не получит с нее ни пенни. Но есть и плюсы: такая престижная книга укрепит репутацию «Bantam UK» как издателя «серьезной» литературы, поэтому, если сделка не принесет убытков, стоит рискнуть.

Однако он и не догадывался, какой силой духа обладает автор «Краткой истории времени», пока не познакомился с ним на Франкфуртской книжной ярмарке осенью перед выходом книги в свет:

Только при личной встрече становится понятно, какой это незаурядный человек. Особенно неожиданно, что у него такое бросающееся в глаза чувство юмора – несмотря на все жизненные тяготы.[111]

Подписав договор на книгу, он сказал в интервью:

Это произведение одного из величайших умов нашего времени, в ней рассказано об ответах на главные вопросы – кто мы и откуда взялись. Эта книга ясная, прозрачная и глубоко личная – и если лично мне и трудно ее читать из-за тематики, все равно я убежден, что она невероятно привлекательна.[112]

В Франкфурте Хокинг выступил перед издателями с небольшим докладом в библиотеке, где по такому случаю сняли зал. Он рассказал и о своей жизни, и о мировоззрении, и о том, что побудило его написать книгу. По словам Гуззарди, слушатели были просто очарованы. Перед выходом книги в США Гуззарди несколько раз встречался с руководителем отдела маркетинга в издательстве «Bantam», чтобы обсудить, как лучше всего рекламировать книгу.

За несколько лет до этого Саймон Миттон, узнав, что Хокинг подписал договор с крупным издательством, дал ему дружеский совет.

– Стивен, будьте осторожны с этими людьми, – сказал он. – И если ваша цель – получить за книгу много денег и продать много-много экземпляров, прошу вас, заранее раз и навсегда смиритесь с любыми их маркетинговыми приемами.

– Что вы имеете в виду? – спросил Хокинг.

– Например, с них станется придумать рекламный слоган вроде «Инвалиды – такие милашки!» Вам нужно заранее представлять себе, на что вы идете. Если этот подход вас не смущает – что ж, прекрасно.

Однако опасения Миттона оказались напрасными, а совет – ненужным: Гуззарди не собирался продвигать книгу подобными методами.

У нас было два пути. Можно было «бантамизировать» книгу – пускать над Манхэттеном самолеты, которые писали бы ее название в небе, продавать футболки и так далее, – а можно было развернуть аристократичную, изысканную, качественную рекламную компанию. Мы подумали: автор – человек уважаемый. Маркетинговый рычаг приложить все равно нужно, но мы сделаем это со вкусом. Такой была альтернатива, и так мы и решили поступить.

Когда до выхода книги оставалось меньше месяца, Хокингу неожиданно позвонил его агент Эл Цукерман. Оказалось, что Питеру Гуззарди, который с самого начала вел книгу, предложили свой отдел в издательстве «Crown», и он сказал Цукерману, что уходит из «Bantam». За последними стадиями рекламной кампании и первыми этапами продаж с их нервотрепкой будет следить новый редактор. Одним из последних редакторских решений Гуззарди стал выбор названия. Хокинг считал, что «Краткая история времени» звучит слишком легкомысленно, а слово «краткая» и вовсе казалось ему дурной приметой. Именно Гуззарди убедил его, что это гениальное название – лаконичное и точное.

По воспоминаниям Гуззарди, ему удалось убедить Хокинга, когда он сказал, что слово «краткая» в названии заставляет его улыбнуться. «Стивен сразу понял меня, – сказал Гуззарди. – Он любит вызывать улыбку».

Когда новый редактор в издательстве «Bantam» получил портфолио этой странной сложной книги, ему стало нехорошо. И он сразу решил резко срезать первый тираж – до 40 000 экземпляров.

* * *

Ранней весной 1988 года «Краткая история времени. От Большого Взрыва до черных дыр» появилась в магазинах по всей Америке. Выход книги в свет отмечали в Рокфеллеровском институте в Нью-Йорке, где устроили банкет в честь автора, и Хокинг выступил с короткой речью ради продвижения книги. Гости вспоминали, что даже после долгой череды торжеств, растянувшейся на целый день, после бесконечных встреч и новых знакомств Хокинг был по-прежнему бодр и в праздничном настроении.

Затем гости вышли на набережную Ист-ривер. Стивен был на седьмом небе. Годы работы над «Краткой историей времени» наконец-то остались позади, книгу развезли по магазинам, издатели надеялись, что продаваться она будет неплохо. Друзья вспоминали, как он весело катался от одного гостя к другому. Воздух прямо-таки звенел от радостного волнения. Ночь стояла ясная, звезды ярко сверкали над рекой, городские огни радужной россыпью мерцали на волнах. Бокалы наполняли снова и снова, и хотя Хокинг мог выпить лишь совсем чуть-чуть алкоголя и не особенно ощущал его вкус, атмосфера пьянила и его. Однако были и тревожные моменты: один приятель Хокинга вспоминает, как боялись Джейн и сиделка Стивена, что он от восторга забудется и упадет вместе с креслом в реку.

Уже поздно вечером Стивен вернулся в гостиницу в компании близких друзей, жены и детей. Когда они проходили через вестибюль, Стивен заметил, что в соседнем зале танцуют. Он заявил, что спать еще рано и покатил на звуки музыки, решив еще повеселиться. Друзья волей-неволей последовали за ним, он уговорил их присоединиться, и в результате праздник завершился далеко за полночь – Хокинг кружил по полу, а оркестр играл, когда вечеринка уже давно кончилась.

Издательство «Bantam» придерживалось своего плана, и рекламная кампания была неброской. Ни тематических витрин, ни больших плакатов с портретом автора. Предпродажные отчеты торговых представителей были оптимистичными, но несколько странными. Магазины охотно брали книгу, но не понимали, куда ее ставить и что с ней делать. Потом, через несколько дней после публикации, едва не случилась катастрофа. Один редактор в «Bantam» просмотрел экземпляр из первого тиража и обнаружил, что две иллюстрации стоят не на тех местах. Началась паника. Сорокатысячный тираж уже разошелся по магазинам. Торговые представители принялись названивать в крупные магазины: «Мы ошиблись, придется отозвать все экземпляры!» – и тут оказалось, что все уже распродано. По всей Америке магазины уже заполняли бланки повторного заказа. Руководство «Bantam» утверждает, что именно тогда стало понятно, что они, кажется, издали бестселлер. В издательстве не стали тратить времени зря и тут же заказали второй, исправленный тираж, который и поспешили доставить в магазины. К большому удовольствию сотрудников «Bantam», не прошло и месяца после выхода книги, как в журнале «Time» опубликовали большую статью о Хокинге, а в уважаемых журналах и газетах по всей стране стали появляться похвальные отзывы и рецензии. Через считанные недели «Краткая история времени» вошла в список бестселлеров – и безо всяких затруднений взобралась на самый верх.

И тут-то и появились тематические витрины книжных магазинов на Пятой авеню и портреты Стивена Хокинга над полками с его книгой в магазинах по всей стране. На обложку американского издания поместили фотографию Хокинга в кресле на фоне звездного неба. Он смотрит в камеру хмуро, вид у него суровый. Хокинг говорил, что эта фотография ему никогда не нравилась, но с ним не посоветовались. Некоторые друзья и родные считают, что этот портрет не отражает подлинный характер Хокинга, и ему недостает юмора.

Один рецензент не одобрил решение «Bantam» поместить на обложку фото автора в инвалидном кресле. Он заявил, что это эксплуатация, циничный коммерческий ход издателя, рассчитанный на то, чтобы выжать все что можно из образа автора-инвалида.

Такое предположение оскорбило Питера Гуззарди: «Очевидно, что рецензент не знал Стивена, раз он думает, будто его можно эксплуатировать. Эксплуатировать Стивена Хокинга не может никто. Он способен за себя постоять». «По-моему, логика рассуждений этого чудака – полная чушь, – с отвращением заметил Гуззарди в другом разговоре. – Для человека в состоянии Хокинга – огромная победа оказаться на обложке собственной книги. Это должно вдохновлять».

К лету 1988 года «сложная» книга Стивена Хокинга уже четыре месяца продержалась в списке бестселлеров, и в Америке было продано свыше полумиллиона экземпляров. Его имя стало чуть ли не нарицательным. Издательская сенсация года попала в национальные новости – и да, книгу продавали во всех аэропортах страны.

В Чикаго тут же возник фан-клуб Стивена Хокинга, где продавали футболки с его портретом. Среди школьников и студентов «со способностями к физике» от Лос-Анджелеса до Питсбурга Хокинг пользовался популярностью рок-звезды, и все, что было с ним хоть как-то связано, раскупалось нарасхват. Мальчик, который лет тридцать назад был верным поклонником Бертрана Рассела, сам стал кумиром школьников.

В июне 1988 года вышло и британское издание «Краткой истории времени». Его ждал тот же мгновенный успех, что и в Америке. Книжные магазины распродали тираж в считанные дни. Через несколько дней после публикации один из авторов (М. У.) прочесал все магазины в Оксфорде и Лондоне и не нашел ни одного экземпляра. Месяца через два он все же раздобыл книгу – последний экземпляр, оставшийся во Всемирном торговом центре в Нью-Йорке.

Британские торговые представители докладывали, что книготорговцы всей страны проявляют к книге поистине бешеный интерес. Эдинбургский магазин «Waterstones» заказал в издательстве 100 экземпляров и сообщил, что оборудует тематическую витрину. Но несмотря на очевидную популярность книги, британские издатели не сразу оценили масштаб успеха. Марк Барти-Кинг из «Bantam UK» решил увеличить первый тираж с пяти до восьми тысяч, но его распродали уже к концу первого дня. Заказали срочную допечатку. К началу 1991 года «Краткая история времени» выдержала в Великобритании двадцать переизданий и до сих пор в месяц продается по пять тысяч экземпляров в твердой обложке. А тогда книга исчезала с полок быстрее, чем в типографии успевали напечатать новую партию. Говорят, сотрудник отдела закупок из сети «W. H. Smith» заметил: «Спрос на книгу превзошел все наши ожидания. Это уже практически культовая книга».[113]

Отзывы и рецензии появлялись в самых разных изданиях – от «Nature» до «Daily Mail» – и все до единого похвальные. В газетах и журналах постоянно печатали интервью. Хокинг стал такой знаменитостью, что ему приходилось выбирать, с кем из журналистов разговаривать. «Интересно наблюдать, кому он соглашается давать интервью, – заметила Венди Тьюри из издательства «Transworld». – Например, он захотел попасть в “Sunday Mirror”».[114]

Мысль Хокинга состояла в том, чтобы привлечь как можно больше читателей. Он хотел, чтобы его книгу читали не только врачи, юристы и студенты-физики, но и мясники, и водопроводчики:

Мне приятно, что книга о науке соперничает с мемуарами поп-звезд. Возможно, для человечества еще не все потеряно. Мне очень приятно, что она добралась до широкой публики, а не только до ученых. Очень важно, чтобы все мы так или иначе представляли себе положение дел в науке, раз уж она играет такую важную роль в современном обществе.[115]

Не прошло и двух недель после публикации, как книга попала в список бестселлеров «Sunday Times» и быстро поднялась на первое место, где и закрепилась на все лето. Книга уже побила множество рекордов и явно собиралась побить все: она продержалась в британском списке фантастически долго – целых 234 недели, – а британские магазины продали свыше 600 000 экземпляров в твердой обложке, после чего издательство «Bantam» решило в 1995 году напечатать дешевое издание в мягкой обложке.

Поклонники останавливали Хокинга на улице, чтобы выразить ему глубочайшее восхищение. Родные вспоминают, что Тимоти в таких случаях очень смущался, зато Стивен был просто счастлив. Один рецензент сравнил «Краткую историю времени» с культовой книгой 1970-х «Дзен и искусство ухода за мотоциклом». Близкие оскорбились, а Хокинг решил, что это комплимент: ведь теперь очевидно, что целевая аудитория приняла его.

Похоже, рецензенты и комментаторы сами дивились успеху книги. Главный редактор журнала «Nature» Джон Мэддокс писал в конце 1988 года:

Тех, кого тревожит якобы царящее в обществе невежество, наверняка утешит мысль, что в США сейчас находится в обращении 600 000 экземпляров книги профессора Стивена Хокинга «Краткая история времени».

Любопытно, что среди великого множества людей, с которыми я разговаривал, когда был в Калифорнии (далеко не все они ученые), не нашлось ни одного, кто не слышал о книге, у троих она уже была – и никто ее еще не прочитал. Странно – ведь в ней всего 198 страниц, а о том, сколько времени ушло бы на чтение, можно судить по оценке самого автора: он считает, что для усвоения содержащихся в ней сведений достаточно тысячи калорий, то есть половины дневной нормы.

И в самом деле, вокруг книги сложилась несколько неоднозначная ситуация. Ее называют «культовой», а самого профессора Хокинга – культовой фигурой. В Калифорнии, где все давно привыкли к появлению и исчезновению всяческих гуру – каждый со своей системой убеждений и со своим умением убедить – это объяснение представлялось бы естественным. Но ведь Калифорния не могла бы скупить все 600 000 экземпляров.[116]

В августе 1988 года Саймон Дженкинс из «Sunday Times» писал:

Пожалуй, я в недоумении. В списке британских бестселлеров нон-фикшн вот уже целое лето держится книга сорокашестилетнего кембриджского профессора математики, где рассказано, почему ученым трудно объединить теорию относительности с квантовой механикой. Весь последний месяц она занимает первое место. Майкл Джексон и Пабло Пикассо о таком и не мечтали. «Краткая история времени» Стивена Хокинга выдержала уже пять допечаток и продана тиражом 50 000 экземпляров в твердой обложке. Такое бывает только с блокбастерами.[117]

Вселенское обаяние книги поразило всех, в том числе и тех, благодаря кому она попала в списки бестселлеров. Было ясно, что Хокингу и вправду удалось заставить покупать эту книгу и мясников, и водопроводчиков. Цифры продаж были таковы, что студентов-физиков в мире просто не хватило бы. Один писатель рассказал анекдот о том, как один ученый разговорился с механиком в автомастерской. Узнав, что перед ним ученый, механик спросил: «А вы знаете профессора Хокинга? Я его фанат!».[118] Фанатами Хокинга вдруг стали все и каждый – и у всех, и у каждого было свое любимое объяснение, как книга добилась такой поразительной популярности.

Так в чем же секрет ее успеха? Вопрос остается открытым и сейчас, спустя много лет после того, как «Краткая история времени» обосновалась в списках бестселлеров.

В апреле 1991 года, почти через три года после публикации книги в Британии, в разделе светских сплетен «Weasel» в журнале «Independent» появилась крошечная заметка, автор которой спрашивал, много ли народу действительно прочитало книгу:

Мистер Бернард Левин, этот блистательный ум, признавался в своей колонке в «Times», что добрался лишь до 29 страницы – так далеко ли продвинется рядовой покупатель на пути к знаниям о происхождении Вселенной?

Но факт остается фактом: тоненький научный трактат, за который «Bantam» просит 14,99 фунтов, разошелся только в нашей стране тиражом в 500 000 экземпляров, а в июле этого года исполнится уже три года, как книга держится в списке бестселлеров. Понятно, почему издатели не планируют переиздание в мягкой обложке.

Как же объяснить выдающийся успех книги, которую в состоянии понять лишь единицы покупателей? Психиатры-любители делают упор на состояние здоровья автора. Он – жертва болезни моторных нейронов, и врачи отказались от него уже много лет назад. Однако вопреки всему он написал эту книгу. Это, конечно, сказание о героическом подвиге – но разве этого достаточно для такого успеха?

Едва ли. Как недостаточно и сказать, что читатели рассчитывают узнать истину о происхождении мира, где они живут. Уже просочились слухи, что простого ответа они так и не дождутся. Тайна успеха книги в наши дни почти так же притягательна и неразрешима, как и тайна происхождения Вселенной. Я готов предложить небольшую награду (скажем, 14,99 фунтов) любому читателю, который представит хоть сколько-нибудь правдоподобное объяснение.[119]

Заметка вызвала целую лавину писем, в том числе и от матери Хокинга Изабель, которое и было опубликовано неделю спустя. Изабель писала:

Сэр, я, безусловно, лицо заинтересованное, поскольку я мать профессора Стивена Хокинга, но у меня есть некоторые соображения о причинах успеха «Краткой истории времени»… – успеха, который стал неожиданностью для самого Стивена. Полагаю, причины довольно сложны, но постараюсь упростить картину, как я ее вижу.

Книга хорошо написана, поэтому ее приятно читать. Труден для понимания не ее язык, а изложенные в ней мысли. В ней нет ни грана высокомерия, автор никогда не смотрит на читателей сверху вниз. Он убежден, что его идеи доступны каждому любознательному читателю. Книга противоречива, и многим на том или ином уровне трудно принять выводы автора, зато она заставляет задуматься.

Борьба с болезнью, несомненно, тоже способствовала популярности книги, однако Стивен многого достиг задолго до того, как задумал ее. И он не обязан болезни моторных нейронов успехами в науке и других областях жизни.

Не стану утверждать, что я поняла книгу, хотя я дочитала ее до конца и лишь затем пришла к этому выводу. Думаю, отчасти неспособность ее понять объясняется у меня возрастом и особенностями образования. Я ничуть не хочу усомниться в блистательном интеллекте мистера Левина, но если он и не понял книгу, я бы не стала делать из этого вывод, что она недоступна большинству читателей.[120]

Последний довод Изабель Хокинг, несомненно, прекрасно отражает суть дела. Кто-то, может быть, и считает, что «оксбриджское гуманитарное» образование – надежный повод впоследствии мнить себя «интеллектуалом», однако есть и другие виды образования, более подходящие «интеллектуалам» будущего – ведь мы стремительно приближаемся к рубежу XXI века. Спросите любого ученого, какие предрассудки таятся в головах тех, кто не знаком с научным методом. Таких людей сразу видно во время любой застольной беседы – прятаться они не станут. У общительного ученого всегда есть запас печальных историй о том, как непосвященные защищают свое невежество подлинно левинским пренебрежением к научному знанию и прямо-таки гордятся тем, что ничего не понимают в науке. Когда не хочешь в чем-то признаваться самому себе, всегда легче над этим пошутить, чем проявить честность и исправить свои недостатки. А в Британии подобная ксенофобия поддерживается еще и остатками викторианских представлений об ученом как о своего рода ремесленнике, который возится в грязной лаборатории с какими-то химикалиями и непонятными инструментами.

Среди ответов на заметку в «Weasel» было и письмо, в котором этот неуместный интеллектуальный снобизм высмеивался с другой стороны:

Сэр, вы напрасно полагаете, что лишь единицы из купивших «Краткую историю времени» способны понять этот труд. Подобные трудности возникают лишь у тех, у кого, подобно Бернарду Левину, недостает образования.

Мой семнадцатилетний сын углубленно изучает физику, и он считает, что книга крайне проста, и сожалеет, что Стивен Хокинг не слишком углубляется в предмет. Этот юноша никогда не берет в руки романов и покупает только «Sun». Он бы и сам претендовал на награду в 14,99 фунтов, которую предлагает «Weasel» тому, кто объяснит, почему книга Хокинга так популярна, но едва ли ему по силам сочинить письмо.

А это наталкивает на гипотезу… что интеллект бывает разный. Можно быть ученым и обладать дурным вкусом, а можно быть интеллигентом-гуманитарием и при этом страдать полной безграмотностью в физике и математике. Шекспир – это, конечно, хорошо, но пусть в школах прививают и базовые знания, помогающие понять основы природы Вселенной.[121]

Несмотря на такие радикальные мнения, очень многие полагают, что «Краткая история времени» оказалась той самой книгой, с которой было модно появляться в свете в 1980-е и 1990-е годы. Вскоре после ее публикации появилось несколько статей, авторы которых рассказывали, что их друзья и коллеги устраивают соревнования, кто дальше прочитает. Оба автора этой книги сравнили свои данные о достижениях друзей, не имевших отношения к науке (а иногда и получивших физико-математическое образование): за обедом те утверждали, что одолевают «по странице в день» или «обошли соседа на три страницы». Даже Саймон Дженкинс, который питает к Хокингу и его книге неизменное уважение, и тот заметил:

Я убежден, что популярность книги Хокинга объясняется «отраженной мудростью». Купить книгу – это ведь не просто прочитать рецензию, это поступок, но он не предполагает, что книгу будут потом читать. Эта книга на журнальном столике или у туалета – интеллектуальный эквивалент логотипа «Гуччи» на сумочке или крокодильчика на футболке.[122]

Кто-то утверждал, что «Краткая история времени» так хорошо продается, поскольку нацелена на потерянное поколение «пост-яппи», зеленых, которые увидели в ней символ мудрости «нью-эйдж», а это сделало книгу в их глазах чуть ли не религиозным символом. Хокинга, естественно, подобные идеи лишь забавляют.

Что же думают о «Краткой истории времени» коллеги Хокинга? По правде говоря, многие ее и не читали, поскольку, по их мнению, это сомнительное развлечение. А те, кто читал, высказывают самые разные мнения. Многие пришли к выводу, что Хокинг рано остановился и книга должна была быть вдвое толще, но, возможно, это в них говорит профессионал.

Кому-то она нравится, кому-то нет. Не раз и не два приходилось слышать, как физики говорили, что Хокинг, наверное, напрасно объединил общепринятые научные выводы с собственными спекуляциями, зачастую противоречивыми, не сообщив рядовому читателю, где проходит грань. Кто-то считает, что краткие биографии Галилея, Ньютона и Эйнштейна, которые Хокинг поместил в конце книги, – это с его стороны претенциозно: словно бы он считает, что в какой-нибудь «Краткой истории времени» будущего следующей в этом ряду будет стоять его фамилия. Однако это мнение противоречит тому, как сам Хокинг воспринимает внимание журналистов к собственной персоне. На такие сравнения он ответил бы: «Это говорите вы, а не я». А на это многие сказали бы, что он имеет полное право считать себя ровней этому великому триумвирату.

Так что подлинная причина потрясающего успеха книги так и остается неясной. Одно очевидно: он превзошел самые смелые ожидания издателей, подписывавших договор на книгу, агента, оценивавшего ее коммерческий потенциал, а главное – автора и редактора, которые ее создали.

А последним примером вселенской славы этой книги пусть станет рассказ русского физика Андрея Линде. Вскоре после выхода книги в свет Линде летел на конференцию через всю Америку, и в самолете его соседом – что неудивительно – оказался какой-то бизнесмен. Во время полета Линде случайно заглянул в книгу, которую тот читал, и оказалось, что это «Краткая история времени». У них тут же завязался разговор – безо всяких официальных представлений и светских вступлений:

– Как она вам? – спросил Линде.

– Очень увлекательно, – ответил бизнесмен. – Оторваться не могу.

– Как интересно! – заметил ученый. – А мне показалось, что местами она очень трудная, а кое-какие пассажи я толком не понял.

На что бизнесмен закрыл книгу, положил ее к себе на колени, душевно улыбнулся и сказал:

– А хотите, объясню?..

Глава 15 Конец физики?

Стивен Хокинг любит говорить, что близок конец теоретической физики. На протяжении 1980-х годов он упоминал об этом так часто, что в профессиональных кругах это стало клише, тем более что в самом начале десятилетия он сделал его темой своей лекции на церемонии вступления в должность Лукасовского профессора. Прошло десять лет, конец физики ничуть не приблизился, однако Хокинг оптимизма не теряет и твердит свое. Но если теоретическую физику и вправду ждет «конец», о котором так уверенно говорит Хокинг, даже после этого физикам будет чем заняться.

В интервью журналу «Newsweek» в 1988 году Хокинг сказал, что после открытия теории всего «останется много работы», но тогда это для физиков будет «словно альпинизм после Эвереста».[123] Другие космологи, в том числе Мартин Рис, предпочитают несколько иную аналогию. Они говорят, что выучить шахматные правила – это только первый шаг на длинном и интересном пути к титулу гроссмейстера. Долгожданная теория всего, говорят они, будет всего лишь эквивалентом шахматных правил для физики, а титул гроссмейстера так и останется далеко за горизонтом.

Ближайшая цель физики, Святой Грааль, до которого, по мнению Хокинга и многих других ученых, рукой подать, – это полная непротиворечивая единая теория, в которой все физические взаимодействия описываются одним набором уравнений. Чтобы понять, что это значит и насколько трудно найти такую теорию, нужно сначала рассмотреть современные представления об устройстве Вселенной – а для этого нам потребуются четыре разные теории, объясняющие разные свойства мироздания.

В XIX веке теорий требовалось только две, так что в этом смысле физика за последние сто лет стала сложнее. Ньютонова теория всемирного тяготения описывала силу, которая удерживает планеты на орбите вокруг Солнца и заставляет яблоки падать с деревьев, а уравнения электромагнетизма Максвелла описывали поведение излучения, в том числе и света, и силы, действующие между электрически заряженными частицами либо магнитами.

Однако из главы 2 мы узнали, что эти теории несовместимы друг с другом. Согласно уравнениям Максвелла, скорость света одинакова для всех наблюдателей, а ньютонова механика гласит, что измеряемая скорость света зависит от движения наблюдателя. Это несоответствие и стало одной из главных причин, побудивших Эйнштейна разработать сначала СТО, а затем и ОТО – усовершенствованную теорию гравитации, совместимую с уравнениями Максвелла. Но и ОТО, и теория Максвелла – это «классические» теории в самом буквальном смысле слова. То есть они рассматривают Вселенную как континуум. По классическим представлениям и пространство можно подразделять на сколь угодно маленькие измеряемые участки, и порции электромагнитной энергии могут быть сколь угодно малы.

А затем произошла квантовая революция, изменившая мировоззрение физиков. Они перестали считать Вселенную непрерывной и знают, что у порции электромагнитной энергии есть нижний предел величины – как и у промежутка времени и отрезка длины. Причиной квантовой революции стали открытия, касающиеся природы света, поэтому на место электромагнетизма в конце концов пришла новая теория – квантовая электродинамика, вместившая в себя лучшее, что дает нам теория Максвелла, в сочетании с новыми квантовыми законами.

Однако полностью квантовая электродинамика сформировалась лишь в 1940-е годы, а к этому времени на повестке дня стояли еще две «новые» силы. Обе они действуют лишь на очень малых расстояниях и лишь в пределах атомного ядра (вот почему в XIX веке, до открытия ядра, о них не подозревали). Одна называется «сильное взаимодействие» и скрепляет частицы в ядре, словно клей, другая – «слабое взаимодействие» (что логично, поскольку она слабее сильного взаимодействия) и отвечает за радиоактивный распад.

Во многих отношениях слабое взаимодействие напоминает электромагнитную силу. Опираясь на достижения квантовой электродинамики, физики в 1950-е и 1960-е годы разработали математическую теорию, которая описывала и слабое взаимодействие, и электромагнетизм одним набором уравнений. Это взаимодействие получило название электрослабого, и из такого объединения следовало одно существенное предсказание: со слабым взаимодействием должны ассоциироваться три типа частиц, которые вместе играют практически ту же роль, что фотон (частица света) в квантовой электродинамике. Но в отличие от фотона, эти частицы (так называемые W+, W– и Z0), согласно новой теории, должны обладать массой. И не просто любой, а очень даже определенной: у двух W-частиц масса должна быть примерно в девять раз больше массы протона, а у Z0 – в восемь раз больше массы протона. В 1983 году группа ученых, работавшая на ускорителе в ЦЕРНе под Женевой, обнаружила следы частиц именно с такими свойствами. Так что гипотеза об электрослабом взаимодействии получила экспериментальное подтверждение – и у физиков снова стало всего три теории, объясняющие устройство Вселенной.

Заручившись успехом, теоретики разработали теорию, похожую на квантовую электродинамику, чтобы описать сильное взаимодействие. Теперь мы знаем, что ядерные частицы (протоны и нейтроны) на самом деле состоят из фундаментальных сущностей, которые называются кварки. Кварки бывают разных видов, и физики по собственной прихоти дали им названия цветов – красные, зеленые и синие. Это, конечно, не значит, что кварки на самом деле красные, зеленые и синие – точно так же как коктейль «ржавый гвоздь» назван так не потому, что в нем содержится окисленное железо. Это просто названия. Но на этом капризы физиков не кончились: они и квантовую теорию, которая описывает взаимодействие кварков и отвечает за сильное взаимодействие, назвали «квантовой хромодинамикой» (от греческого слова, которое означает «цвет»). В наши дни есть несколько перспективных направлений, которые, вероятно, позволят создать единую теорию, объединяющую электрослабое взаимодействие и квантовую хромодинамику. Подобные наборы уравнений получили довольно пышное название «теорий великого объединения». Однако квантовая хромодинамика еще не получила таких надежных подтверждений, как электрослабая теория, а теории великого объединения как таковые лишь указывают на то, какую форму может принять будущая окончательная теория.

Хуже того, помпезность названия «теории великого объединения» подчеркивается еще и тем, что все попытки объединения вообще не учитывают гравитацию! Первая сила в природе, которую человек исследовал и хотя бы отчасти понял, при попытке загнать ее в квантовые рамки оказалась самой упрямой. А если теории великого объединения не охватывают гравитацию, мы имеем полное право сказать, перефразируя знаменитую фразу Хокинга о черных дырах, что великое объединение не такое уж и великое. Несмотря на то, что Хокингу удалось отчасти объединить квантовую механику и ОТО, когда он исследовал черные дыры и начало времен, гравитация и сегодня лучше всего описывается ОТО – классической теорией континуума.

До включения гравитации в «супер-единую теорию всего» (так, наверное, придется ее называть) «рукой подать» вот уже гораздо больше десяти лет. По логике вещей, стоит предположить, что сначала надо разработать квантовую теорию гравитации, а потом уже объединить ее с тремя остальными силами. А любая квантовая теория гравитации обязательно предполагает существование частиц-переносчиков гравитационного взаимодействия, что тоже напоминает фотоны и электромагнетизм (если вам интересно, то да, такие частицы есть и в квантовой хромодинамике, теории сильного взаимодействия, и называются они «глюоны», только их еще никому не удалось зарегистрировать). Физики даже заготовили название для гипотетических частиц гравитации – гравитоны. Но точно так же как «красный кварк» не значит, что он действительно красного цвета, так и то, что для частиц гравитации есть название, не значит, что их кто-то уже открыл или предложил удовлетворительную квантовую теорию гравитации.

В 1980 году, когда Хокинг читал лекцию на церемонии вступления в должность, интерес ученых привлекло целое семейство возможных теорий квантовой гравитации, получивших общее название «супергравитация). Одна версия теории супергравитации называется «N = 8», поскольку она не просто предсказывает существование одного типа гравитонов, но требует восьми дополнительных разновидностей частиц – гравитино (а заодно в ней есть еще 154 разновидности других пока не открытых частиц). Казалось бы, такой россыпи частиц как-то многовато для любимой теории, и так и есть, но супергравитация и в самом деле – большой шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками сформулировать квантовую теорию гравитации, для которых требовалось бесконечно много «новых» частиц. Более того, изо всех вариаций на тему супергравитации N = 8 – единственная теория, которая естественно вписывается в четыре измерения (три пространственных плюс время) и содержит конечное число частиц. Так что в 1980 году Хокинг, конечно, голосовал за нее как за теорию, у которой больше всех шансов на успех.

Но прошло еще несколько лет, и все изменилось. К середине 1980-х интерес к супергравитации смело настоящее цунами сторонников принципиально другой гипотезы – теории струн. Главная идея теории струн заключается в том, что сущности, которые мы привыкли считать точками (электроны и кварки), на самом деле линии – крошечные «струны». Струны и правда очень малы: чтобы обхватить протон по диаметру, нужно соединить 1020 струн в одну линию. Они могут быть открытыми, со свободными концами, и замкнутыми в петельки. Некоторые теоретики полагают, что колебания и взаимодействия струн могут объяснить многие особенности физического мира.

Теория струн зародилась в конце 1960-х, когда с ее помощью пытались описать сильное взаимодействие. Однако успех квантовой хромодинамики оттеснил раннюю версию теории струн на обочину, хотя некоторые математики иногда играли с ней, в основном из интереса к вычислениям, чем в надежде совершить прорыв нашем в понимании фундаментальных сил природы. К середине 1980-х двое ученых, Джоэль Шерк из Парижа и Джон Шварц из Калифорнийского технологического института, нашли способ описать гравитацию при помощи теории струн. Но на это их коллеги, в сущности, ответили: «Да кому это нужно?» Тогда большинство исследователей гравитации были больше заинтересованы в супергравитации. Для описания сильного взаимодействия теория струн не требовалась, супергравитация представлялась перспективной, к чему тогда возиться со струнами?

Однако к теории струн стали относиться иначе, когда оказалось, что при помощи N = 8 чудовищно трудно проделывать какие бы то ни было вычисления. Даже без неудобных бесконечностей 154 типа частиц помимо гравитона и восьми гравитино не влезали ни в какие математические гроссбухи. По словам Хокинга, в начале 1980-х все считали, что даже у компьютера на один расчет уйдет четыре года, если он будет проверять все частицы, входящие в теорию, и нигде не затаится бесконечность, а вычислять без ошибок будет практически невозможно. Поэтому никто не был готов отказаться от научной карьеры ради какой-то одной выкладки.

Но главной причиной пробуждения интереса к теории струн в середине 1980-х стало понимание, что самые хорошие теории из этого семейства автоматически предполагают гравитон. При остальных попытках построить квантовую теорию гравитации ученые исходили из знания о предполагаемых свойствах гравитона и пытались построить теорию вокруг него, даже если для этого приходилось принять на борт еще 162 частицы. А теория струн позволяла работать с квантовыми уравнениями в общем виде и играть в математические игры – и оказалось, что замкнутые петли струн, описываемые некоторыми уравнениями, обладают именно теми свойствами, которые нужны, чтобы описать гравитацию: в сущности, они и есть гравитоны. Новая вариация на тему струн получила название «теории суперструн» – как же иначе. К 1988 году, когда вышла в свет «Краткая история времени», Хокинг с энтузиазмом поддерживал именно этот путь к суперунификации.

Но у теории суперструн были и недостатки. Во-первых, ученые до сих пор не вполне понимают, что означают ее уравнения. Как показывает пример гравитона, сначала должны появиться уравнения, а затем уже станет ясен их физический смысл, и существует много уравнений, физический смысл которых пока не известен. Это сильно отличается от великих физических открытий на протяжении первых двух третей ХХ века и, разумеется, на протяжении сотен лет со времени Ньютона. Например, Эйнштейн рассказывал, как в один прекрасный день сидел у себя на работе в Берне – и вдруг его осенила мысль, что человек, упавший с крыши, во время падения не будет ощущать силы тяжести. Это внезапное озарение по поводу природы гравитации непосредственно привело Эйнштейна к созданию ОТО: сначала физический смысл и лишь затем – уравнения. В точности то же самое произошло и с Ньютоном: он увидел, как с яблони падает яблоко, и в результате вывел закон всемирного тяготения – то есть разработал теорию гравитации.

Однако в последнее время наука, по крайней мере физика, по всей видимости, устроена иначе. Один из первопроходцев теории суперструн – Майкл Грин из Колледжа Королевы Марии в Лондоне. В 1986 году он опубликовал статью в «Scientific American», где показал, что в теории струн все начинается с деталей – мы пока дожидаемся внезапного озарения, которое подсказало бы нам общую логику теории. Например, появление гравитона с нулевой массой… словно бы случайно и даже загадочно, а хотелось бы, чтобы существование гравитонов естественно следовало из теории после того, как будут надежно сформулированы принципы унификации.[124]

Есть у теории суперструн и другая странность, которая, похоже, не очень тревожит математиков, зато ясно показывает простым смертным, как далеко отстоят ее идеи от повседневной реальности. Лучшие версии теории суперструн – те, из уравнений которых естественным образом (пусть и загадочно) следует существование гравитона – работают с одной небольшой оговоркой: им нужно пространство-время из 26 измерений. А тогда, если суперструны и в самом деле описывают устройство Вселенной, где спрятаны остальные измерения?

Правда, математики избавляются от «лишних» измерений без особого труда. Для этого они проделывают фокус под названием «компактификация». Чтобы понять, что это такое, взглянем на привычные предметы из окружающего мира с разных расстояний. Когда ученые говорят о компактификации, то обычно предлагают нам представить себе садовый шланг. Вблизи видно, что шланг состоит из двумерного листа, обернутого вокруг третьего измерения. Но стоит отойти подальше и изучить шланг с почтительного расстояния, как он станет похож на одномерную линию. А если взглянуть на эту одномерную линию с торца, она станет и вовсе похожа на точку – объект нулевого измерения.

Возьмем немного другой пример: житейский опыт учит нас, что поверхность Земли далеко не гладкая, она вся в морщинках и складочках, которые мы называем горами и долинами, и они так высоки и глубоки, что в некоторых местах поверхность становится практически непроходимой. Однако с точки зрения астронавта, который смотрит из далекого космоса, поверхность Земли гладкая и правильная.

Может быть, именно поэтому мы и не воспринимаем остальные 22 пространственных измерения. Вероятно, они очень туго свернуты, и мы не видим неровностей. Насколько туго? Грубо говоря, сложная структура пространства стала бы очевидной лишь на масштабах меньше 10–30 см (для сравнения: типичное ядро атома имеет в поперечнике около 10–13 см, поэтому ядро примерно в сто миллионов миллиардов раз больше, чем узелки в структуре пространства. Отношение величины атомного ядра к величине узелка в сто тысяч раз больше, чем отношение величины вашего большого пальца к атомному ядру).

Математики объясняют подобную феноменальную компактификацию без малейшего труда, но она все-таки заставляет задаться интересным вопросом: почему двадцать два измерения так сильно свернуты, а остальные три измерения расширялись себе после Большого Взрыва как ни в чем не бывало. И вот что интересно: и знакомый нам закон всемирного тяготения, и уравнения электромагнетизма, которые открыл Максвелл, «действуют» только во вселенной, где есть три пространственных измерения плюс одно временное. Если бы, например, пространственных измерений было больше, планеты не могли бы вращаться вокруг своих звезд по стабильным орбитам. Достаточно было бы легчайшего возмущения – и планета либо упала бы на звезду и сгорела, либо улетела в дальний космос и замерзла. В сущности, как подчеркивает Хокинг, не было бы и стабильных звезд: любое скопление газа и пыли либо рассеялось бы, либо тут же схлопнулось в черную дыру.

Таким образом, законы физики, вероятно, подсказывают нам, что с какого бы количества измерений все ни начиналось, все измерения, кроме трех пространственных и одного временного, всегда оказываются нестабильными и компактифицируются. Более того, в последнее время некоторые исследования показывают, что коллапс «лишних» 22 измерений, вероятно, вызван той же самой движущей силой, которая запустила расширение остальных трех. Все это, разумеется, связано с идеей антропной космологии, о которой мы говорили в главе 13.

Вероятно, существуют и другие вселенные, другие пузырьки пространства-времени, где компактификация прошла немного иначе и осталось, к примеру, шесть-семь пространственных измерений (или только одно). Но поскольку в этих вселенных неподходящая обстановка для зарождения жизни, там некому ломать голову над природой физики. Если живые существа вроде нас могут существовать только во вселенной с тремя пространственными измерениями, стоит ли удивляться, что Вселенная, в которой мы живем, и вправду обладает тремя пространственными измерениями!

Насколько же близки научные исследования к ответу на главные вопросы о жизни и Вселенной? Неужели в XXI веке физикам-теоретикам будет нечем заняться?

* * *

В 1980 году в лекции по случаю вступления в должность Лукасовского профессора Хокинг предположил, что мы станем свидетелями конца физики, вероятно, «к концу столетия». Он имел в виду, что у физиков появится полная, последовательная единая теория физических взаимодействий, описывающая все наблюдаемые явления. Возможно, что-то вроде теории суперструн.

Хокинг признал, что физики и раньше несколько раз думали, что вот-вот получат ответы на все вопросы. Самый знаменитый такой момент в истории – конец XIX века, когда все думали, что теперь, когда закон Ньютона и уравнения Максвелла надежно подтверждены, дело за малым – осталось лишь уточнить детали, отшлифовать углы, расставить все точки над всеми научными i. И только все укрепились в этом мнении, как в физике произошло две революции подряд – квантовая теория и теория относительности – и все встало с ног на голову. Однако уже в конце 1920-х годов, всего через поколение, один из отцов квантовой механики Макс Борн утверждал, что уже через полгода у физиков-теоретиков не останется существенных задач. Из фундаментальных частиц тогда были известны только электрон и протон, и Борну казалось, что они досконально изучены. Но в начале 1930-х открыли нейтрон, а сегодня мы знаем, что и нейтрон, и протон состоят из других основополагающих частиц – из кварков.

Тем не менее, даже если относиться к оптимизму Хокинга образца 1980 года всерьез, это не значит, что после 2000 года физики останутся безработными. Как подчеркивал Хокинг во время лекции, законы физики, которыми так гордился Борн более шестидесяти лет назад, в принципе, полностью объясняют ход химических реакций, больше нам для этого ничего не нужно. А биологические процессы зависят от химии сложных молекул. Химия практически полностью зависит от свойств электронов, и в 1920-е годы Пол Дирак вывел квантовое уравнение, которое в точности описывает поведение электронов. Загвоздка в том, что это уравнение такое чудовищно сложное, что решить его на сегодня удалось только для самого простого атома (водорода), в котором один-единственный электрон вращается вокруг одного-единственного протона. Как сказал Хокинг в той же лекции:

…хотя мы в принципе знаем, какие уравнения управляют биологией в целом, мы так и не сумели свести изучение поведения человека к отрасли прикладной математики.

Даже если бы у нас была самая настоящая единая теория, охватывающая все силы природы, описать с ее помощью поведение всей Вселенной было бы не в пример труднее, чем описать ваше поведение при помощи уравнения Дирака. Поэтому физикам-теоретикам будет чем заняться.

К 1988 году, когда вышла «Краткая история времени», Хокинг стал высказываться о неминуемом конце теоретической физики гораздо осторожнее. Он стал говорить не «когда мы откроем единую теорию», а «если». Более того, хотя в 1980 году казалось, что открытие единой теории к 2000 году стало бы прекрасным подарком к началу нового тысячелетия, этот рубеж отодвигается все дальше и дальше в будущее. Как мы уже говорили, физики обсуждают близкий конец физики уже лет двадцать, а если нажать, обычно говорят, что до близкого конца осталось еще лет двадцать – и с годами эта цифра не меняется! Новый век все ближе, и теперь даже самые оптимистичные физики прогнозируют, что единую теорию откроют не раньше 2020 года, а большинство просто не дает вовлекать себя в подобные разговоры.

Однако не исключено, что искать единую теорию нужно срочно. В конце той же лекции Хокинг сделал еще один прогноз – выдержавший проверку временем (по крайней мере, пока). Говоря о молниеносном развитии компьютеров, он заметил, что в ближайшем будущем компьютеры, «весьма вероятно, окончательно возьмут верх в теоретической физике». Пока что это не совсем так, но в 1980-е годы компьютеры развивались еще стремительнее, чем в 1970-е (скажем, мы пишем эти строки на компьютере куда более мощном, чем те, которыми пользовались целые математические факультеты в 1970-е годы). Однако и сегодня работу компьютеров направляют все-таки люди. Тем не менее без помощи компьютеров решить сложнейшие задачи вроде расчетов с участием двадцатишестимерных струн без компьютеров было бы попросту невозможно. Так что, пожалуй, шансов, что к концу ХХ века компьютеры научатся решать такие задачи без человеческого руководства, даже больше, чем шансов, что люди-ученые сформулируют наконец свою долгожданную теорию всего. Но самая пророческая фраза из Лукасовской лекции Хокинга могла бы, пожалуй, стать его последними словами, прекрасно подводящими итог его собственным представлениям о своем вкладе в науку:

Даже если физикам-теоретикам скоро настанет конец, теоретической физике это не грозит.

Глава 16 Голливуд, фортуна, слава

На создание «Краткой истории времени» с момента замысла до списков бестселлеров ушло более пяти лет. В это время Хокинг продолжал исследовательскую и административную работу на кафедре прикладной математики и теоретической физики. В 1984 году, задолго до того, как был окончен первый вариант текста, Хокинг отправился в Китай с лекционным турне. Расписание переездов и выступлений было бы утомительным и для здорового человека, но Хокинг твердо решил спланировать визит так, чтобы успеть как можно больше. Он прокатился в кресле по Великой Китайской стене, полюбовался видами Пекина, выступал перед битком набитыми залами в нескольких городах. Деннис Сиама считал, что эта поездка подорвала силы Хокинга, и даже предполагал, что, вероятно, именно она спровоцировала пневмонию, которая настигла Стивена в Швейцарии меньше чем через год.

Однако это была не единственная утомительная поездка за это время. В начале лета 1985 года Хокинг отправился с лекционным турне вокруг света. Одной из важнейших остановок была лаборатория «Фермилаб» близ Чикаго. Ведущими космологами в «Фермилабе» были три колоритнейших персонажа – Майк Тернер, Дэвид Шрамм и Эдвард Колб: их вклад в сокровищницу легенд и анекдотов, циркулирующих в космологическом сообществе, вполне сопоставим с их солидными научными достижениями.

Майк Тернер – высокий красивый калифорниец с голосом точь-в-точь как у Харрисона Форда. Его кабинет в «Фермилабе», где он проводит почти все рабочее время, набит игрушками и хитроумными приборчиками. С потолка свисают надувные авиалайнеры и летающие тарелки. Стены заклеены открытками от друзей со всего мира, юмористическими плакатами и смешными картинками, пол завален книгами и уставлен коробками с журналами и статьями. Одну стену занимает доска, изрисованная иероглифами формул, другую – огромное окно с видом на леса и озера, окружающие массивное бетонное здание, похожее сбоку на перевернутую букву V: две его части расходятся книзу и почти смыкаются сверху.

Эдвард Колб по прозвищу «Рокки» – за задиристый нрав – космолог из Лос-Аламоса, который пришел в космологическую группу «Фермилаба» одновременно с Тернером в начале 1980-х годов. Они с Тернером крепко подружились и прослыли в «Фермилабе» комическим дуэтом – вечно придумывают розыгрыши и невинные проказы. Их лекции – настоящие веселые представления: например, Тернер иллюстрирует свои аргументы яркими картинками с Дартом Вейдером.

Основателем космологической группы стал Дэвид Шрамм – в прошлом заведующий кафедрой астрономии в Чикагском университете. Дэвид – близкий друг Хокинга и ярчайшая звезда на международном космологическом небосклоне.

Хокинг приехал в «Фермилаб», чтобы прочитать сугубо научную лекцию большой аудитории физиков со всей планеты – и вскоре обнаружил, что в лекционный зал в полуподвале ему не попасть: нет ни пандуса, ни лифта. Тернер вспоминает, как они с Колбом торжественно вкатили Хокинга в здание – и тут их пронзила страшная мысль: как доставить Стивена на сцену? Они переглянулись, после чего Тернер без единого слова подхватил невесомого Хокинга на руки, а Колб взялся за кресло. На полпути по проходу лекционного зала Тернер вдруг обнаружил, что все собравшиеся смотрят на них, разинув рот, и вспомнил, как Хокинг сердится, когда обращают внимание на его немощь. Правда, сам Стивен никак не прокомментировал этот случай – только заметил потом, что понимает, что других вариантов не было.

Назавтра он выступал с публичной лекцией в Чикаго, и его принимали как рок-звезду. Был полный аншлаг, слушатели стояли в проходах, многие вообще не смогли пробиться в зал. Хокинга повсюду узнавали, даже прохожие на улицах останавливали его и заверяли, что горячо интересуются его работой. Лекция называлась «Направление течения времени». Хокинг объявил потрясенным слушателям, что в какой-то момент в далеком будущем вселенная начнет сжиматься обратно в сингулярность и в этот момент время пойдет вспять: все, что происходило на этапе расширения, произойдет снова в обратном порядке.

Многим такие идеи Хокинга не нравились, в том числе его близкому другу Дону Пейджу. Да и сам Хокинг понимал, что это чересчур смелое заявление. После поездки они с Пейджем написали по статье с противоположными мнениями, и эти статьи вышли в одном и том же выпуске научного журнала «Physical Review». Первой по порядку шла статья Хокинга, в завершение которой было сказано, что у Пейджа есть на этот счет некоторые интересные соображения и он, вероятно, прав.

Через полтора года, в декабре 1986 года, Хокинг снова приехал в Чикаго, чтобы прочитать доклад, где сообщил, что в 1985 году он ошибался, а теперь придерживается противоположных взглядов: при сжатии вселенной время вспять не пойдет.

В тот период Хокинг и Гуззарди уже шлифовали рукопись «Краткой истории времени», Эл Цукерман продавал права на публикацию за рубеж, а Хокинг понемногу привыкал к своему искусственному компьютерному голосу. Кембриджский инженер-компьютерщик Дэвид Мейсон разработал и изготовил портативную версию устройства с мини-компьютером, который можно было установить прямо на кресле Хокинга. Теперь Хокинг возил свой голос за собой, куда хотел. Читать лекции при помощи нового устройства он начал в 1986 году. Внезапно оказалось, что теперь слушатели понимают все, что он говорит, и хотя искусственный голос и не говорил с лондонским акцентом, который Хокинг так любил, зато все, что он хотел донести до слушателей, можно было ясно и отчетливо сказать и без переводчика.

Поначалу лекции Хокинга были зрелищем очень странным. Сначала помощник выкатывал его на сцену, подключал синтезатор голоса к микрофону и вставлял дискеты с текстом доклада в компьютер, установленный на подлокотнике кресла. С точки зрения собравшихся Хокинг был совершенно пассивен и неподвижен, если не считать выражения лица и легких, едва заметных движений пальцев, которые управляли компьютером. В нужные моменты он поднимает брови и улыбается, а когда голова слегка склоняется на грудь, глаза поблескивают в свете софитов. За кулисами дежурят две сиделки и компания учеников, готовые прийти на помощь в любой момент. Организатор объявляет о начале лекции, аплодисменты стихают, и по залу вдруг раскатывается бестелесный голос: «Сегодня я хотел бы рассказать…» Дискет хватает лишь на полчаса без малого, поэтому в определенный момент Хокинг вынужден сообщить, что компьютер надо перезагрузить и лекция продолжится через несколько минут.

После доклада Хокинг просит слушателей задавать вопросы, но предупреждает, что ответа придется ждать довольно долго: ему придется вводить его в компьютер. «А пока поболтайте, почитайте газету, отдохните», – советует он. На ответ может уйти минут десять. Потом ведущий объявляет, что профессор Хокинг готов ответить, и в зале наступает тишина. Никакой диалог между спрашивающим и Хокингом, конечно, невозможен: ответ принимается как есть, а между тем из публики уже задают следующий вопрос. Иногда Хокинг отвечает просто «Да» или «Нет» – и такой ответ поступает быстро. Все знают, что иногда он просто для развлечения выжидает пять минут, а потом дает односложный ответ. Зрители это обожают и от души хохочут. Не раз и не два он выжидал пять минут только для того, чтобы попросить повторить вопрос. Хокинг давно повзрослел, но прирожденной склонности к детским проказам ничуть не утратил.

В декабре 1990 года его пригласили выступить с публичной лекцией на симпозиуме в Брайтоне. Дело было в Брайтонском конференц-центре – обширном комплексе со множеством аудиторий. К несчастью для делегатов им пришлось делить комплекс с рок-группой «Статус-Кво», которая давала концерт в одном из главных залов. Во всевозможных залах и аудиториях слушатели сосредоточенно внимали докладчикам – и тут оказалось, что в Главном зале с пяти до семи будут проверять аппаратуру перед концертом, и сосредоточенности пришел конец. В разговоры о кротовых норах и нейтронных звездах ворвалось мерное «Бум, бум, бум» большого барабана и вопли техников в микрофоны: «Раз-два-три! Раз-два! Проверка-проверка! Раз-два!»

Вечером накануне своего доклада Хокинг созвал к себе в гостиничный номер гостей на неофициальную встречу в 8-30. В назначенное время прибыла группа друзей и журналистов, их впустили и усадили ждать хозяина. Через двадцать минут пришла мать Хокинга Изабель и явно удивилась, увидев собравшихся.

– А где Стивен? – спросил один из журналистов. – Он должен был быть здесь в полдевятого.

– Стивен? Он же на концерте «Статус-Кво», – ответила Изабель.

Оказалось, что компания студентов Хокинга хотела пойти на концерт и отправила одного из своих узнать, остались ли билеты. Ему сказали, что все билеты распроданы еще несколько месяцев назад, и тогда он сообщил организаторам концерта, что здесь Стивен Хокинг и он очень хочет послушать «Статус-Кво». Через пять минут ему вручили несколько контрамарок. По словам одного из учеников, Хокинг получил массу удовольствия и прослушал концерт до конца.

* * *

После публикации «Краткой истории времени» атмосфера на кафедре прикладной математики и теоретической физики в Кембридже несколько изменилась. Сюда рекой потекли предложения дать интервью разным журналам и газетам со всей планеты. Несколько раз за ближайшие два года здание оккупировали телевизионщики, снимавшие документальные фильмы о человеке, ставшем самым знаменитым ученым в мире. Истории о нем постоянно перепечатывали в переводах на самые разные языки – все наперебой рассказывали, как он отважно преодолел тяжелый недуг и стал не только выдающимся ученым, но и знаменитостью. Журналисты то и дело наведывались в захламленный кабинет на Сильвер-стрит, чтобы провести час-другой с величайшим кумиром публики и набраться вдохновения. Вернувшись за письменный стол, они описывали тусклые крашеные стены кафедры прикладной математики и теоретической физики, взъерошенных аспирантов, бдительных сиделок и плакат с Мэрилин Монро с внутренней стороны двери в кабинет Хокинга.

О нем писали бессчетные тысячи слов – однако на страницы мировой прессы не просачивалось практически никаких новых сведений. Журналисты снова и снова подробно рассказывали, что такое боковой амиотрофический склероз, бесконечно перечисляли премии и награды Хокинга – но сам он твердо решил, что среди этого бурного моря славы нужно сохранить определенную тайну частной жизни.

Американская телекомпания АВС посвятила ему выпуск телепрограммы «20/20», в Великобритании появился новый документальный фильм под названием «Властелин Вселенной» («Master of the Universe»), получивший в 1990 году премию Королевского телевизионного общества. В этом фильме показали, как Хокинг катит по кембриджским улицам и в какой-то момент заруливает в главный вход Королевского колледжа. Осенью после выхода фильма в приемной комиссии Королевского колледжа с изумлением обнаружили, что желающих изучать у них математику стало гораздо больше. Как видно, телезрители решили, что именно там преподает и работает профессор Хокинг. А на самом деле он просто срезал путь на кафедру прикладной математики и теоретической физики через территорию Королевского колледжа: там было удобнее ехать на инвалидном кресле. Впрочем, сам Королевский колледж, конечно, ничуть не пострадал от внезапного наплыва талантливых юных математиков, соревновавшихся за право там учиться.

Все это восхищение и звездная слава Хокингу очень нравились. Он продолжал разъезжать по свету. Приглашений выступить с публичными лекциями теперь стало столько, что кому-то приходилось отказывать, иначе Хокинг только и делал бы, что выступал, поэтому он тщательно выбирал, какие лекции он хочет прочитать, а какие нет. В Японии его прямо-таки обожествляли – так принимали разве что глав иностранных государств или всемирно известных рок-музыкантов. Чтобы послушать его, в лекционные залы по всей стране выстраивались длинные очереди.

Почты ему в Кембридж ежедневно приходило столько, что в одиночку он уже давно не мог с ней справиться. У секретарей и научных ассистентов появилась новая обязанность – разбирать кипы приглашений, писем, документов, профессиональной корреспонденции. Несколько лет он получал и письма со всякими сумасшедшими идеями и проектами – это обратная сторона работы, с которой сталкиваются многие другие знаменитые ученые во всем мире, особенно физики. Но концу 1980-х годов поток безумных посланий от людей самой разной степени одержимости достиг невиданной силы. Писали Хокингу все – от провинциальных физиков-самоучек, предлагавших нелепые ответы на вопросы космологии, до религиозных экстремистов, критиковавших его за то, что наука, по их мнению, вторгается в святая святых. Вскоре на кафедре завели «одержимскую папку», куда складывали лучшие, самые смешные и интересные образцы жанра; остальное отправлялось в мусор.

Тем временем научные заслуги Хокинга продолжали получать академические премии и признание публики. Еще в 1985 году, задолго до выхода «Краткой истории времени», портрет Хокинга, созданный по заказу поручителей, повесили в Национальной портретной галерее в Лондоне. Только в конце 1980-х годов он получил еще пять почетных степеней и семь международных премий. В 1988 году Хокинг и Роджер Пенроуз получили премию израильского Фонда Вольфа по физике за исследования черных дыр.

В январе Хокинг побывал в Израиле, получил премию и причитавшиеся ему сто тысяч долларов на церемонии в кнессете – израильском парламенте в Иерусалиме, – где присутствовал и президент Израиля, и другие видные деятели политики и науки со всего мира.

Впрочем, вручение премии не обошлось без скандала. Некоторые парламентарии-иудеи бойкотировали церемонию, поскольку считали, что теории Хокинга противоречат догмату иудаизма, согласно которому до того, как Бог создал Вселенную, не было ни времени, ни материальных объектов. Впрочем, сам Хокинг, несмотря на их протесты, был очень рад премии и со своим обычным ехидством заявил журналистам: «Мне очень приятно. Вот доказательство, что британская наука по-прежнему хороша, даже если государство урезает финансирование».[125]

В 1989 году королева снова наградила Хокинга – он был вторично включен в почетный список. На сей раз он удостоился ордена Кавалеров почета – это одна из высших наград Великобритании, а летом побывал на приеме в Букингемском дворце, чтобы получить орден из рук королевы. И в ту же неделю, когда Хокинг официально стал Кавалером почета, ему присудили очень редкую научную награду: Кембриджский университет сделал его своим почетным доктором физики. Почетную докторскую степень собственного университета ученые получают лишь в особых случаях. Вручал награду принц Филипп, номинальный глава университета, на особой церемонии в Кембридже. Сотни людей выстроились вдоль улицы Кингс-парад, когда Хокинг в сопровождении процессии официальных лиц катил по ней в кресле к зданию Сената под аккомпанемент хоров Королевского колледжа и Колледжа Святого Иоанна и под звуки духового оркестра Кембриджского университета.

В завершение этой достославной недели в субботу вечером, когда над башнями и шпилями Кембриджа, согретого летним теплом, садилось солнце, в центре города слышались звуки Баха, Вивальди, Перселла и Генделя: это Кембриджский камерный оркестр устроил в здании Сената концерт в честь Хокинга. По свидетельству местной газеты, освещавшей это событие, прослезились в тот вечер решительно все. В качестве подарка почетному гостю оркестр сыграл «Полет валькирий» Вагнера, одно из любимых произведений Хокинга. Когда аплодисменты музыкантам стихли, Стивен выкатился на сцену, повернулся и поблагодарил зрителей через синтезатор – после чего ему аплодировали стоя и родные, и друзья, и просто зрители, пришедшие почтить человека, который так многого достиг вопреки всему. Вот как писал об этом один репортер:

По щекам собравшихся текли слезы – красноречивое свидетельство восхищения его храбростью и стойкостью, а также выдающимся интеллектом, по-прежнему расширяющим горизонты наших познаний о пространстве и времени вопреки беспощадной болезни, отнимающей у него телесные силы.[126]

На приеме после концерта один журналист сказал Хокингу, что «Краткая история времени» поставила рекорд по количеству отзывов от читателей в разделе «Книжные новинки» его газеты.

Теперь, когда Хокинг окончательно стал всемирно известным ученым и писателем, его кампания за права инвалидов набрала новые обороты. В 1989 году в Кембридже было решено оборудовать общежитие для студентов-инвалидов, обучающихся в университете. Проект назывался «Шефтсбери-Бриджет» в память о Бриджет Спаффорд – эта девушка-инвалид, дочь преподавательницы истории из Кембриджа, не смогла найти ни одного университета в Великобритании с доступной для нее средой. Бриджет умерла в мае 1989 года, и ее мать Маргарет заручилась помощью Хокинга, который охотно согласился стать попечителем этого благотворительного мероприятия.

Имя Хокинга обрело немалый вес, и благодаря его известности была запущена кампания по сбору 600 000 фунтов. В прессе не раз и не два цитировали высказывания Хокинга о том, что отношение к инвалидам в университете просто возмутительное, что администрация нарушает закон – не исполняет парламентский акт, принятый еще в 1970 году и предполагавший юридическую ответственность за отсутствие доступной среды для инвалидов. Хокинг говорил и о себе, и о том, как университет пренебрегал его потребностями, когда он здесь учился и начинал работать, о том, что даже пандус на кафедре прикладной математики и теоретической физики установили, только когда Хокинг получил должность ректора, и то после долгих препирательств и волокиты. Он сказал, что положение в Кембридже настолько скверное, что Национальное управление по делам студентов-инвалидов советовало абитуриентам с тяжелой инвалидностью не рассматривать Кембридж, поскольку там для них нет условий.

Кроме того Хокинг помог устроить общежитие для студентов-инвалидов и в Бристоле, которое получило название «Хокинг-хаус». На полке в книжном шкафу в его кабинете на кафедре стоит абстрактная статуэтка, подаренная за помощь в строительстве общежития.

* * *

К 1989 году в семейный бюджет потекли гонорары за «Краткую историю времени», а поскольку в мире продавались миллионы экземпляров, было очевидно, что Хокинг вполне может и без помощи благотворительных организаций устроить свою жизнь со всеми удобствами и платить и за образование детей, и за круглосуточную медицинскую помощь. Он был глубоко благодарен фондам, которые спасли его жизнь, и постоянно говорил об этом. Но когда «Краткая история времени» надежно обосновалась в списках бестселлеров, над одним пассажем из этой книги внезапно сгустились грозовые тучи. В главе 8 под названием «Рождение и гибель Вселенной» Хокинг рассказывает о том, как была сформулирована космологическая теория инфляции (мы говорили о ней в главе 11) и о некоторых связанных с этим обстоятельствах. Его рассказ начинается с 1981 года, когда он был в Москве и советский физик Андрей Линде поделился с ним своими последними результатами по инфляции. Линде написал об этом статью, но Хокинг указал ему на существенную ошибку, на исправление которой у Линде ушло несколько месяцев, прежде чем переработанный текст был готов к отправке в журнал.

Между тем Хокинг через день после возвращения из Москвы отправился в Филадельфию получать премию Института Франклина, после чего его пригласили выступить на семинаре в Дрексельском университете. Вот как он об этом вспоминает:

Большую часть времени я, как и в Москве, посвятил задачам, связанным с этой моделью, но в конце упомянул об идее Линде медленного нарушения симметрии и о сделанных мной исправлениях. На семинаре присутствовал Пол Стейнхардт, молодой профессор Пенсильванского университета. После семинара мы с ним обсуждали модель раздувания. В феврале он прислал мне статью, написанную им совместно со студентом Андреасом Албрехтом, в которой содержалось нечто очень похожее на идею Линде медленного нарушения симметрии. Позже Стейнхардт сказал мне, что он не помнил мой рассказ о работе Линде и увидел ее, лишь когда они почти закончили свою.[127]

Когда Стейнхардт узнал, что Хокинг написал о нем такое, то пришел в ярость, и это понятно. Вся его карьера могла пойти прахом. Стейнхардт был еще преподавателем-стажером, а Хокинг – Лукасовским профессором в Кембридже и, по всеобщему признанию, одним из самых выдающихся физиков в мире. Все это смутно напоминало конфликт, разгоревшийся в начале XVIII века между относительно безвестным математиком Готфридом Лейбницем и Исааком Ньютоном по поводу того, кто изобрел дифференциальное исчисление. Однако появление этого абзаца в книге Хокинга было далеко не началом истории. Спор разгорелся еще в 1982 году после семинара, который Хокинг организовал в Кембридже.

Майк Тернер и Джон Барроу, которые были на этом семинаре, показали Хокингу набросок кратких итогов встречи и предложили включить туда некоторые замечания об открытии «новой инфляции», которое сделали Линде и Албрехт со Стейнхардтом. Хокинг не разрешил упоминать об этом. Он не стал прямо возражать Албрехту и Стейнхардту, а предложил Тернеру и Барроу либо вычеркнуть их имена, либо добавить ссылку на статью Хокинга и Мосса, где идея «новой инфляции» высказана впервые. Хокинг поступил так, во-первых, потому, что утверждал (ошибочно), будто статья Стейнхардта и Албрехта появилась в печати за добрых полгода до статьи Линде, а во-вторых, потому, что обсуждал теорию Линде на семинаре несколько месяцев назад – на том самом семинаре, где были и Албрехт со Стейнхардтом. Решение Хокинга рассердило Тернера и Барроу, поэтому они сразу же сообщили о конфликте Стейнхардту и Албрехту и на свой страх и риск решили ослушаться Хокинга.

Стейнхардт написал Хокингу письмо, где обосновал свою позицию, и приложил блокноты и письма, подтверждавшие, что работа над статьей началась еще до доклада Хокинга в минувшем октябре. Кроме того он довольно резко добавил, что в любом случае не помнит, чтобы Хокинг упоминал на семинаре идеи Линде. Но особенно Стейнхардта оскорбило, что Хокинг интригует у них за спиной: если он сомневается в ценности их открытий, пусть скажет об этом открыто. Стейнхардт понимал, что Хокинг начал этот спор не столько в своих интересах, сколько ради своего друга Линде, но это его ни в коей мере не извиняет.

В ответ Хокинг написал Стейнхардту, что все, что он сказал Тернеру и Барроу, ничего не значит и что он ничуть не сомневается, что статья Албрехта и Стейнхардта написана независимо от Линде. В заключение письма он даже заметил по-дружески, что, возможно, когда-нибудь у них со Стейнхардтом будут совместные работы, и ясно дал понять, что, с его точки зрения, инцидент исчерпан.

Все это было в 1982 году, до того, как Хокинг приступил к созданию «Краткой истории времени». Поэтому для Стейнхардта было полнейшей неожиданностью прочитать в ней подобный пассаж в 1988 году, когда книга попала в список бестселлеров. К этому времени до него уже дошли слухи, что Хокинг в частных беседах нередко вспоминает об их конфликте и, как видно, вовсе не считает, что эта история осталась в прошлом, вопреки тому, что писал Стейнхардту в 1982 году. Однако оскорбило Стейнхардта даже не это, а обстоятельства, в которых он узнал о том, что Хокинг не забыл о том случае. Стейнхардт подал заявку на грант Национального научного фонда, а в ответ служащий фонда указал ему на компрометирующий отрывок из книги Хокинга. Нечего и говорить, что в гранте ему сразу отказали. Стейнхардт был вынужден защищаться, на кону стояла его репутация. Поступок Хокинга грозил разрушить его карьеру. Стейнхардт решил подтвердить свои заявления о произошедшем на семинаре в Дрексельском университете, подняв старые записи и заручившись независимыми свидетельствами. И в результате наткнулся на куда более полезную улику – видеозапись семинара 1981 года. Стейнхардт скопировал запись, причем на каждом этапе присутствовали независимые свидетели, и отправил одну копию экспресс-почтой в Кембридж Хокингу, а другую – в Нью-Йорк, в издательство «Bantam». Хокинг ответил на вызов Стейнхардта лишь через несколько месяцев. На сей раз он написал ему, что в следующем издании исправит оскорбительный отрывок в «Краткой истории времени», а издатели уже подготовили пресс-релиз с объявлением о поправке. Однако он не стал ни извиняться перед Стейнхардтом за моральный ущерб, ни признавать, что первоначальная версия была ошибочной. И уступил лишь после того, как несколько его коллег по всему миру заявили, что, по их мнению, он неправ.

Главным сторонником Стейнхардта был Майк Тернер из «Фермилаба». Вся эта история поставила его в крайне неловкое положение. Он дружил с обоими участниками конфликта, но считал, что Хокинг поступил несправедливо. Наконец Хокинг встретил Тернера на конференции в Санта-Барбаре и спросил: «Вы что, со мной больше не разговариваете?» Тернер по-прежнему сердился на него за тот случай и ответил, что Хокингу мало заглаживать нанесенную обиду, тут требуются более решительные действия. Чтобы наконец-то уладить конфликт, Хокинг написал письмо в журнал «Physics Today», опубликованное в февральском выпуске 1990 года, где говорил, что уверен, что эти группы работали над новой инфляцией независимо, и сожалеет, если читатели книги неверно поняли его рассказ о тогдашних событиях.

С точки зрения обеих сторон, вопрос был наконец закрыт, но очевидно, что Хокинг в данном случае повел себя некрасиво. Темная сторона его прославленного упрямства взяла верх над чувством справедливости. Стейнхардт до сих пор с горечью вспоминает этот случай, который, несомненно, очень скверно сказался на его научной карьере и нанес душевную рану, без которой определенно можно было обойтись. Однако, как показывает пример конфликта Лейбница и Ньютона, подобные споры и раздоры в истории науки случались сплошь и рядом. Личности вроде Хокинга не дают миру науки погрязнуть в рутине и будоражат его своими идеями и бурным воображением, но у подобных сильных людей неизбежны и неприятные черты характера, не связанные с творчеством, которые часто ведут к трениям с окружающими, катастрофические последствия которых прямо пропорциональны их творческим достижениям.

* * *

Месяца через полтора после появления «Краткой истории времени» в американских списках бестселлеров кинематографисты раскупили и права на экранизацию. Гордон Фридман, в прошлом продюсер новостей на канале АВС, сразу разглядел потенциал книги Хокинга как будущего фильма. Кроме того, у них с Хокингом по воле случая был общий агент – Эл Цукерман. Фридман с Цукерманом подали заявку, и права на фильм были проданы. Однако у Фридмана была одна сложность: он не знал, как распорядиться приобретением. Снимать очередной документальный фильм о жизни и работе Хокинга он не хотел, их и так уже было предостаточно, и они уже обо всем рассказали. С другой стороны, Фридман считал, что в книге есть целый ряд гипотез, о которых стоит рассказать с экрана, чтобы разъяснить зрителям сложные аспекты трудов Хокинга, понятные только посвященным, и удовлетворить естественный интерес публики. После чего произошла череда случайных совпадений, которая и привела к воплощению проекта в жизнь.

Фридман обратился в британскую компанию «Anglia Television». Она базировалась в Нориче – это недалеко от Кембриджа, так что Хокинга там считают местной знаменитостью. Один из продюсеров компании Дэвид Хикман всего с месяц назад предложил редколлегии снять фильм о Стивене Хокинге. Их конкуренты «BBC East», чья штаб-квартира также находилась в Нориче, сняли «Властелина Вселенной», который получил несколько наград, и Хикман считал, что стоит сделать телепрограмму, в которой все это подавалось бы под другим углом, чем у ВВС. Практически одновременно получив заявку Фридмана из США и предложение Хикмана, «Anglia» заинтересовалась и согласилась запустить проект Фридмана, причем Хикман должен был стать продюсером, а Гордон Фридман – директором картины.

Целый год продюсеры ломали голову, как обеспечить финансирование проекта. Первоначально они задумали дорогостоящий цикл телепередач – по словам Хикмана, «Супер-Горизонт» (он имел в виду научно-познавательный сериал «Горизонт» на британском телевидении). Но для этого нужны были большие деньги. После делового обеда в Лондоне с Кэролайн Томсон, которая тогда была одним из ведущих редакторов научных программ на «Четвертом телеканале», руководители британского телевидения заинтересовались проектом, но сразу предупредили, что покрыть все расходы не смогут. Тогда Фридман решил обратиться в крупные американские телевещательные компании. Однако действовал он в обход и начал с компании Стивена Спилберга «Amblin Entertainment» в Лос-Анджелесе.

Спилберг уже много лет следил за деятельностью Хокинга и сразу заинтересовался возможностью разъяснить широкой аудитории, что хотел сказать Хокинг в «Краткой истории времени»: проект явно сулил коммерческий успех. Спилберг принадлежит к тем, кто считает Хокинга Эйнштейном конца ХХ века, и с юных лет интересовался внеземными материями. Именно участие Спилберга и вывело проект на самый высокий уровень и обеспечило все необходимое финансирование, чтобы он принес плоды.

В начале 1990 года Спилберг и Хокинг наконец познакомились на площадке «Universal» в лос-анджелесской студии «Amblin», где позировали фотографам, а затем проговорили на калифорнийском солнцепеке больше полутора часов. Они заверили друг друга во взаимном восхищении и вообще явно поладили. Хокингу очень нравились фильмы «Инопланетянин» и «Близкие контакты третьей степени». Он даже намекнул в шутку, что их фильм стоит назвать «Назад в будущее-4». Спилберг, со своей стороны, был большим поклонником «Краткой истории времени». По словам одного журналиста, очевидцы замечали, что главным героем встречи был все-таки Хокинг, что большое достижение в Голливуде, где Спилберга считают полубогом.

Не прошло и месяца с тех пор, как Фридман обратился в «Amblin», как кинорежиссер Эррол Моррис представил проект сценария. Моррис был автором сценария и режиссером фильма «Тонкая голубая линия», высоко оцененного критикой, но вызвавшего бурные споры. Это фильм о полицейском, который после инцидента в Далласе был осужден за убийство, которого не совершал. Моррис хотел снять фильм о загадочных событиях вокруг мозга Эйнштейна после его смерти. Когда Спилберг получил предложение снять фильм по книге Хокинга, то предложил Моррису подумать, не хочет ли он стать режиссером проекта.

Моррис знал о трудах Хокинга со студенческих лет: он изучал философию науки в Принстоне и ходил на лекции выдающегося американского физика Джона Уилера, который ввел в обращение астрономический термин «черные дыры». Дэвид Хикман предположил, что проект заинтересовал Морриса еще и потому, что он видел параллели между Стивеном Хокингом и главным героем «Тонкой голубой линии» Рэндаллом Адамсом. Адамс стал пленником ситуации, которую был не в силах контролировать, попал в водоворот событий, на которые практически не мог повлиять. Подобным же образом и Хокинг стал пленником немощного тела – физически он в ловушке, но интеллектуально преодолел этот барьер и достиг величия. Эта тема давно интересует Морриса, и он часто использует ее как отправную точку для своих провокационных фильмов.

К концу 1989 года Спилбергу удалось заинтересовать проектом американскую компанию NBC. Руководитель отдела развлекательных программ компании был большим поклонником «Тонкой голубой линии» и практически сразу ответил согласием. В дальнейшем компания NBC стала главным источником финансирования проекта. Заручившись интересом двух крупных телекомпаний, Фридман решил обратиться на японское телевидение. Японцам очень понравилась мысль поучаствовать в съемках научно-популярного фильма о Хокинге под покровительством Спилберга, и компанию «Tokyo Broadcasting» не пришлось долго уговаривать. Денежные вопросы были решены. Три компании сообща обеспечили продюсерам бюджет в три миллиона долларов. Теперь у них были все возможности снять фильм своей мечты.

Эррол Моррис собирался построить фильм на цикле интервью и снял гораздо больше материала, чем вошло в окончательную версию. Затем, сократив интервью чуть ли не вдвое, он начал конструировать видеоряд, который должен был сопровождать избранные отрывки. На первом этапе проекта исследователи составили список друзей, родных и коллег Хокинга со всего мира, которых можно было бы заинтересовать участием в проекте. Но вскоре они, к своему удивлению, обнаружили, что соглашаются далеко не все.

Хикман полагает, что в Кембридже принято относиться к прессе с некоторой настороженностью. Как и Питер Гуззарди, он думает, что некоторым ученикам Хокинга, как и его коллегам старшего возраста, претит мысль об упрощенном изложении серьезных научных работ. Кроме того он заметил, что несмотря на бешеный успех «Краткой истории времени», в определенных кругах идея коммерческого фильма об открытиях Хокинга вызывала единодушный отпор. «Кембриджский университет – весьма тесное сообщество, – говорил он. – Постоянно ощущается соперничество, зависть, недоброжелательность. Хотя мы никак не ограничивали темы для интервью (рассказывай о чем угодно, хоть о том, что было на завтрак), чувство было такое, будто нас уже показывают в новостях на весь мир».

Однако, к счастью для продюсеров, тех, кому было интересно поучаствовать в съемках, оказалось гораздо больше, чем страдавших манией преследования и считавших, будто их склоняют к чему-то нехорошему.

В январе 1990 года звуковые киносъемочные павильоны компании «Elstree Studios» были полностью забронированы на две недели. Первыми туда пришли декораторы. По мысли Морриса, декоратор должен был знать имя интервьюируемого и в общих чертах понимать, в каких тот отношениях с Хокингом, после чего дизайнер для каждого создаст декорации, в которых будут снимать интервью. Иногда декорации не имели к теме никакого отношения, иногда удавалось угадать, о чем пойдет речь на интервью. Поскольку интервью должны были быть импровизированными, Моррис обычно говорил собеседнику: «Знаете, я не понимаю, с чего начать интервью. Может быть, просто расскажете мне что-нибудь?» У него есть так называемое «правило двух минут»: «Дай человеку две минуты, и он тебе покажет, какой он чокнутый».

Для «Краткой истории времени» за 13 дней в «Elstree» провели свыше 30 интервью в 33 разных декорациях. В числе интервьюируемых были и Деннис Сиама, и доктор Роберт Берман, и Изабель Хокинг, и школьные и студенческие друзья, и сотрудники кафедры прикладной математики и теоретической физики, в том числе Гари Гиббонс. Но главной звездой был, конечно, сам Стивен Хокинг.

Поэтому и самой сложной декорацией в «Elstree» за две недели съемок была реконструкция кабинета Хокинга на кафедре прикладной математики и теоретической физики. Художники не жалели сил, чтобы воссоздать его до мельчайших деталей. Моррис относился к мелочам так внимательно, что Хокинг даже посмеивался: «Не понимаю, зачем было так стараться, ведь почти никто не заметил бы разницы»,[128] – говорил он.

Моррис спросил у Хокинга, почему тот стал поклонником Мэрилин Монро. Хокинг с улыбкой ответил, что когда-то ему очень понравился фильм «В джазе только девушки», и после этого родные и близкие по любому случаю дарили ему сувениры с Мэрилин: Люси и секретарша – плакаты, Тимоти – сумку с портретом Мэрилин, Джейн – полотенце. «Такая вот супермодель Вселенной»,[129] – пошутил он.

Кроме того Моррис настоял на том, чтобы декораторы сделали точную копию кресла Хокинга – вплоть до последней циферки на номерном знаке: он хотел снимать ее в те моменты, когда в реальности оператор не мог поймать нужный ракурс. При помощи макрокиносъемки он получал сверхкрупные планы хромированных деталей и кожаной обивки, которыми заполнял картинку под закадровый голос интервьюируемого. По словам Хикмана, дом, где вырос Хокинг – номер 14 по Хиллсайд-роуд – был воспроизведен до последнего кирпичика.

Самого Хокинга снимали на фоне синего экрана, чтобы потом спроецировать изображение на любой фон по замыслу режиссера. Поначалу продюсеры хотели, чтобы самое важное в фильме Хокинг рассказал сам – через синтезатор голоса. Однако вскоре стало понято, что когда механический голос пускают за кадром, его резковатый тембр вскоре начинает раздражать. Поэтому Моррис передумал, и зритель слышит голос Хокинга, только когда тот действительно говорит в камеру. А съемки на фоне синего экрана обеспечили режиссеру невероятную гибкость. «Я могу поместить Стивена Хокинга туда, где ему уютнее всего – не в реальную обстановку, а в мир воображения»,[130] – говорил Моррис.

А вот чего зритель не видит – так это астронавтов, падающих в черную дыру, и прочих научно-популярных штампов. Как подчеркивает Хикман: «Черную дыру все равно никто не видел, насколько мы знаем, это объекты чисто теоретические. А тема этого фильма – воображаемые миры».

Трехмиллионный бюджет позволил Хикману, Фридману и Моррису привлечь лучших профессионалов в отрасли – декораторов, осветителей, операторов, звукорежиссеров, так что техническая сторона была на высоте. Специалисты по фонам, отвечавшие за воплощение идей Морриса на экране, обладали безупречными рекомендациями и совокупным опытом работы в десятке с лишним голливудских шедевров, в числе которых были «Эдвард Руки-Ножницы», «Бэтмен-II», «Американский жиголо» и «Дикие сердцем». Писать саунд-трек поручили американскому композитору Филипу Глассу, чья сложная полиритмическая электронная музыка идеально дополняла визуальную акробатику Морриса.

Хикман говорит, что на самом деле фильм о Боге и времени, а уже во вторую очередь о научных исследованиях и болезни Хокинга:

Нас гораздо больше интересуют понятия, о которых говорит Стивен в своей книге, а не создание обычного научно-популярного фильма с вопросами вроде «Каково будущее космологии?». Самое интересное в космологии – то, что она находится на стыке метафизики и классической науки. Любопытно, что Стивен привлекает внимание религиозными аспектами своих трудов, а также дружит со многими глубоко религиозными физиками – например с Доном Пейджем.

Когда Хокинга вызывали на съемки, он приезжал на студию «Elstree» с командой сиделок и медсестер в особо оборудованном «фольксвагене», который приобрел вскоре после того, как получил премию Вольфа и ее денежную часть. С его появлением съемочная группа и техники почтительно умолкали. Хокинг, несмотря на немощь, производит впечатление человека очень сильного, что часто становится неожиданностью при первой встрече. Он проводил в своем кресле долгие часы под софитами, безмятежно наблюдая суету вокруг, даже когда камера наезжала для крупного плана или гримеры в перерывах румянили ему щеки.

Съемки «Краткой истории времени» были завершены весной 1990 года, однако стиль работы Морриса предполагает интенсивную работу и на этапе редактирования. Это заняло остаток 1990 и начало 1991 года, а в кинотеатры Америки и Европы фильм попал весной 1992 года. По мысли продюсеров, фильм сначала показывали в небольшом количестве кинотеатров в течение недолгого времени, а потом его получали в свое распоряжение телекомпании-спонсоры – NBC в Америке, «Tokyo Broadcasting» в Японии и «Четвертый канал» в Великобритании, – которые и транслировали его по национальному телевидению. Затем фильм продали другим телекомпаниям, а в конце концов он должен был поступить в магазины на видеокассетах.

* * *

Весной 1990 года, пока фильм проходил этап редактирования, произошло немыслимое. В британских газетах появились шокирующие заголовки: печально, но факт – Стивен и Джейн Хокинг после двадцати пяти лет семейной жизни решили расстаться.

На самом деле отчуждение между супругами нарастало уже много лет. Карьера Хокинга достигала все новых вершин славы и успеха, премии, медали и почетные звания со всех концов Земли сыпались на него дождем, а Джейн погружалась в бездну одиночества. Она уже гораздо реже сопровождала Стивена в заграничных поездках, да и уход за мужем перестал быть ее обязанностью, и она переключилась на собственные интересы – на свой сад, свою работу, свои книги и все более активное участие в выступлениях одного из лучших кембриджских хоров.

Эта новость потрясла кембриджское научное сообщество. Стивен всегда, насколько все помнили, особо подчеркивал, какую важную роль играет в его жизни Джейн, невзирая на их разногласия, и на сторонний взгляд их брак был образцом стабильности. Друзья и коллеги месяца два не могли отбиться от журналистов, которые толпились у дома Хокингов на Вест-роуд, чтобы хоть что-нибудь подглядеть и поворошить грязное белье расставшихся супругов. Хокинг был знаменитостью мирового масштаба, и редакторы воскресных желтых листков полагали, что это какой-то новый жутковатый симптом болезни Хокинга, о котором стоит написать крупными буквами на первой полосе.

К счастью, желтая пресса так и не раскопала ничего для себя интересного. Кембриджские ученые сомкнули ряды, а друзья семьи, даже если что-то и знали о причинах развода, молчали, как рыбы. Однако постепенно начали просачиваться слухи. Поговаривали о романах на стороне, завязавшихся уже много лет назад, задолго до того, как в семейной жизни назрел кризис, но те, кто близко знал супругов, считали, что гораздо ближе к истине были истории о нараставшей напряженности между Стивеном и Джейн из-за застарелых разногласий на религиозной почве. Супруги пытались перетерпеть эти разногласия много лет, но создание «Краткой истории времени», похоже, разбередило раны.

В процессе работы агностицизм, которого придерживался Хокинг в молодости, приобрел более явные атеистические черты, а модель вселенной без границ, в сущности, позволила ему и вовсе отмахнуться от идеи Бога. А глубокая религиозность Джейн, по иронии судьбы, стала для нее главной опорой, позволившей так хорошо справляться с бременем обязанностей, связанных с прогрессирующей болезнью Стивена. Однако супругам удавалось мириться с религиозными трениями на протяжении почти всей совместной жизни, так что сами по себе они не могли послужить серьезной причиной для развода.

Во многих газетных статьях говорилось, что разрыв произошел, когда Стивен оставил Джейн и уехал жить к сиделке Элейн Мейсон, которая ухаживала за ним уже несколько лет. По словам журналистов, Стивен и Джейн понемногу отдалялись друг от друга, зато Элейн становилась ему все ближе и ближе. В последние годы именно Элейн, а не Джейн, сопровождала Стивена в заграничных поездках, именно в ее обществе он проводил большую часть рабочего времени. Положение осложнялось тем, что Элейн была замужем за Дэвидом Мейсоном, тем самым инженером-компьютерщиком, который адаптировал компьютер Хокинга, чтобы его можно было установить на кресле. У Мейсонов было двое детей, более того, Дэвид Мейсон и Хокинг встретились и познакомились у ворот начальной школы, где учились и Тимоти, и мальчики Мейсон. Именно с этой встречи все и началось: Хокинг попросил Мейсона сделать компьютер для кресла, благодаря чему Мейсон открыл собственное компьютерное дело, а Элейн Мейсон вскоре вошла в команду сиделок Стивена.

Джейн ухаживала за мужем больше четверти века, ради него отказалась от многих надежд и пожертвовала личными амбициями, но когда главными в его жизни стали слава и международный успех и их пути разошлись, стало понятно, что они вполне могут обойтись друг без друга. Многие пытались возложить всю ответственность на Стивена, но им возражали, что это все-таки преувеличение. При любом разводе говорить об ответственности надо с большой осторожностью. Джейн, бесспорно, посвятила Стивену почти всю жизнь, практически в одиночку ухаживала за ним, когда он был безвестным физиком, пытающимся преодолеть недуг и построить карьеру. Но все меняется, и часто бывает так, что супруги отдаляются друг от друга. Многие друзья считают, что Стивена нельзя винить за то, что он бросил женщину, которая сделала для него так много: было бы оскорбительно подозревать Джейн с ее верностью и альтруизмом в попытках навесить на Стивена совместное прошлое, будто ярмо.

Развод всегда событие печальное, и этот не был исключением. Особенно скверно отнеслись к нему Хокинги-младшие. Роберту было уже двадцать три, он годом раньше получил диплом Кембриджа по физике, а вскоре и место младшего научного сотрудника, Люси скоро исполнялось двадцать, и она изучала современные языки в Оксфорде. Они, конечно, очень огорчились, но все же были уже совсем взрослые и могли примириться с ситуацией и строить независимую жизнь вдали от родительского дома. Но на младшем, Тимоти, развод сказался тяжелее всего. Ему только-только исполнилось двенадцать, и он еще не мог в полной мере понять, почему папа уехал из их дома на Вест-роуд.

Для Стивена развод был, несомненно, не менее болезненным, чем для остальных участников; журналисты утверждали, что знаменитая хокинговская улыбка в последнее время стала редкостью. Рассказывали, что в тот период он страдал от резких перепадов настроения. То им овладевала бурная радость, он сиял, шутил с коллегами и учениками – а то впадал в уныние, и тогда на кафедре прикладной математики и теоретической физики воцарялась траурная атмосфера.

Не следует забывать, что хотя подобные эмоциональные бури выпадают на долю многих людей, у подавляющего большинства из них перед Стивеном Хокингом были большие преимущества. У них много способов развлечься или излить душу, и даже если эти методы, как говорит наука, не очень действенны, Хокингу они были недоступны в принципе. И хотя инициативу при разводе проявил именно он, своя доля душевных страданий досталась и ему.

Многие из тех, кто утверждал, что близко знает Стивена, бросились опекать и защищать его, особенно после объявления о расставании. Это было большой ошибкой и, как правило, свидетельствовало о том, что они его вовсе не знают. Близким друзьям прекрасно известно, что Хокингу защитники не нужны, он прекрасно способен постоять за себя. И те же, кто бросился на защиту Стивена, делают и другую ошибку – приписывают ему чувства, не свойственные нам, простым смертным, будто из-за мощного интеллекта у него нет ни надежд, ни мечтаний, ни страстей, присущих остальному человечеству. Один из его ближайших друзей, Дэвид Шрамм, знал Хокинга больше двадцати лет и не выносил, когда кто-то утверждал, что с эмоциональной точки зрения Стивен хоть чем-то отличается от прочих. И о личной жизни друга говорит прямо и без лишней щепетильности. Например, как-то раз, представляя Хокинга перед докладом в Чикаго, он среди прочего сказал: «Как следует из того факта, что его младший сын в два с лишним раза моложе его болезни, у Стивена, очевидно, парализовано далеко не все!» Половина аудитории онемела от ужаса, зато Стивену шутка пришлась по душе.

Шрамм считает, что многим просто страшно признать, что эмоционально Стивен Хокинг совершенно нормален. Из-за силы его интеллекта в сочетании с особенностями физического состояния они убеждают себя, что он и чувствует не так, как все. Стивен обожает женское общество, любит флиртовать и ценит телесную красоту, иначе зачем ему было бы вешать в кабинете плакат с Мэрилин Монро? Уж точно не за ее выдающийся интеллект.

И отношения с Элейн Мейсон строятся у него не на жалости и прочих шатких основаниях. По словам Шрамма, который проводит с ними много времени, они по-настоящему любят друг друга.

Хокинг отказывается говорить публично о своей частной жизни, это непременное условие любого интервью с ним. А журналисты со своей стороны продолжают рассуждать о причинах и последствиях развода. Джейн точно так же молчала об этом до самого последнего времени – на то у нее были свои причины (см. главу 18). Она отклонила все предложения продюсеров участвовать в съемках «Краткой истории времени», а интервью давала только тем журналистам, которых знала лично.

После развода фотографии Джейн с детьми еще некоторое время украшали кабинет Хокинга на кафедре прикладной математики и теоретической физики, но расстались они, по всей видимости, отнюдь не мирно. Друзья утверждали, что Джейн говорит о разводе с горечью. Как сказал один знакомый, она больше не обязана «способствовать вящей славе Стивена Хокинга».[131] Лишь годом раньше Джейн сказала журналисту, что 1989 год стал для них моментом, когда все в жизни наконец встало на свои места и они вышли к новым вершинам:

Особую радость мне приносит то, что мы сохранили способность двигаться вперед, смогли остаться сплоченной семьей. А премии – это вишенка на торте. Я бы не сказала, что это оправдывает все тяготы. Едва ли мне когда-нибудь удастся с легким сердцем вспоминать все взлеты и падения, которые мы пережили в этом доме – буквально из глубин черных дыр к сверкающим высотам.[132]

Другому журналисту она сказала, что ее роль теперь состояла не в том, чтобы ухаживать за больным, а в том, чтобы «просто напоминать ему, что он не Господь Бог».[133] Возможно, в таких заявлениях и слышатся отголоски глубокой обиды и душевного смятения. Но в последней сцене «Властелина Вселенной» ВВС мы видим, как Стивен и Джейн смотрят на спящего Тимоти в своем доме на Вест-роуд, а компьютерный голос Хокинга говорит: «У меня прекрасная семья, я добился успеха в работе, я написал бестселлер. Чего еще желать?»[134]

Дети Хокинга привыкли, что временами отец может быть просто невыносим. В конце 1980-х годов Люси в том же документальном фильме «Властелин Вселенной» говорит:

Я не такая упрямая, как он. Да и не хотела бы быть такой упрямой. У меня, наверное, не такой сильный характер, как у него, а значит, он делает, что хочет, чего бы это ни стоило другим.[135]

На это упрямство он и полагался, чтобы удержаться на плаву, когда его личная жизнь начала рушиться, а всемирная слава все чаще оборачивалась к нему другой, тягостной стороной. Хокинг достиг вершины успеха в жизни вне науки, но тут, когда он уже готов был превратиться из знаменитости в икону, возникли новые осложнения.

Глава 17 Краткая история путешествий во времени

Хотя в 1992 году Стивену Хокингу исполнилось 50 (кстати, в том же году вышло первое издание в этой книги), а за двенадцать лет до этого он предсказал смерть теоретической физики, научных исследований он не оставлял. Но подобно многим маститым ученым (а Стивен Хокинг, вопреки всему, теперь полностью соответствует этому определению), в последние годы он обратился к идеям, находящимся на задворках респектабельной науки. Середину 1990-х годов Хокинг почти полностью посвятил возможности путешествий во времени и связанным с этим парадоксам, причем здесь он не первопроходец: он ступил на эту территорию вслед за своим старинным другом и научным партнером Кипом Торном. Для читателя может быть неожиданностью, что путешествия во времени вообще считаются достойной темой для научных исследований, пусть даже на задворках респектабельной науки. Если у вас возникла подобная мысль, вы не одиноки. Когда один из авторов написал книгу о путешествиях во времени[136] и рецензию на нее напечатали в астрономическом журнале «Observatory», два инженера из Халлского университета написали в редакцию гневное письмо, где сурово порицали журнал за то, что он принимает на веру такие глупости – с их точки зрения, существование подобной книги следовало попросту проигнорировать. Но все в этой книге – как и все, что мы расскажем вам в этой главе – основано на надежных, респектабельных научных данных и отталкивается от работ Торна и не менее видного ученого Игоря Новикова (это выходец из бывшего СССР, теперь он работает в Дании), а также, естественно, самого Хокинга. Может быть, создание машины времени и нельзя пока что считать выполнимой инженерной задачей, но вероятность, что могут существовать естественные машины времени, всерьез рассматривают очень многие ученые, и их число растет.

Физическое описание действующей машины времени, которое в последние годы занимает Хокинга и других ученых, тесно связано с физикой дочерних вселенных, описанной в главе 13. Согласно такому сценарию, вещество, попавшее в черную дыру и падающее в сингулярность в нашей Вселенной, может быть переброшено в пространстве-времени в другую сторону и в результате сформировать новую расширяющуюся вселенную со своим набором пространственно-временных измерений. Но раньше мы не упоминали о том, что изначальная черная дыра и новая дочерняя вселенная в принципе связаны своего рода космологической пуповиной – туннелем в пространстве-времени, который космологи прозаически называют кротовой норой. В контексте дочерних вселенных диаметр червоточины сопоставим с мельчайшим квантом длины (с планковской длиной около 10–35 м), а поскольку из черной дыры не поступает никакой информации о том, где находится кончик кротовой норы в нашей Вселенной, такая связь остается вопросом чисто академическим.

Но можно взглянуть на кротовые норы и по-другому – как уже давно любят делать писатели-фантасты. Уравнения ОТО допускают существование более скромной разновидности кротовых нор, связывающих два места в нашей Вселенной. Соответствующее математическое описание такой кротовой норы разработал сам Альберт Эйнштейн вместе с Натаном Розеном в 1930-е годы в Принстоне, поэтому ее называют «мост Эйнштейна – Розена».

Обычно в задачах о кротовых норах имеются в виду именно мосты Эйнштейна – Розена, то есть, в сущности, кротовые норы, соединяющие две черные дыры в нашей Вселенной – способ срезать путь сквозь пространство-время. Такие черные дыры могут образовываться естественным путем – об этом говорят формулы, – но гравитация черных дыр по оба конца туннеля захлопнет кротовую нору быстрее, чем по ней проскочит свет, поэтому пройти с одного до другого конца ничего не успеет.

Этот вывод был настолько широко известен, что релятивисты целых полвека даже не пытались всерьез изучать уравнения, которые подробно описывают такие кротовые норы. Зато это не помешало писателям-фантастам жадно наброситься на идею кротовых нор и с ее помощью перекидывать своих героев и звездолеты по всей Вселенной более или менее мгновенно. Суть в том, что если у вас есть мост Эйнштейна – Розена, соединяющий область пространства возле нашего Солнца с областью на другом конце галактики, звездолет может войти в кротовую нору с одного конца и выскочить с другого, в сущности, мгновенно, и не придется преодолевать всю эту дистанцию на жалкой околосветовой скорости. Однако все писатели-фантасты старались тщательно замять то обстоятельство, что подобный туннель открывается лишь на крошечную долю секунды и имеет в поперечнике планковскую длину, так что звездолет вместе с экипажем по пути просто расплющит.

Но в середине 1980-х годов, как пишет Кип Торн в своей книге «Черные дыры и складки времени»,[137] все изменилось. Дело в том, что известный ученый Карл Саган решил попробовать свои силы в фантастике. Как и многие другие фантасты, Саган хотел воспользоваться идеей туннеля в пространстве, позволяющего обходить световой барьер. Но поскольку он был ученый, то считал нужным хотя бы упомянуть о проблеме мгновенного коллапса кротовой норы и снабдить читателей наукообразным «объяснением», почему туннель, по которому путешествуют герои, не схлопывается. За советом он обратился к Кипу Торну, и Торн взялся решить эту задачу и обеспечить надежный словесный камуфляж.

К концу 1984/85 учебного года Торн обнаружил, что для того, чтобы удержать кротовую нору открытой, нужна нить так называемого «экзотического вещества». Экзотическое вещество так названо за удивительное свойство – отрицательное давление, оно же отрицательное напряжение. Если сжать обычное вещество, оно уменьшится в размерах, а если сжать экзотическое вещество, оно расширится (не просто будет сопротивляться сжатию, а увеличится). Казалось бы, сомнительный шаг вперед, поскольку экзотического вещества никто никогда не видел. Тем не менее космологи убеждены, что оно встречается во Вселенной в естественных условиях в форме, известной как космическая струна.

Космические струны – это гипотетический материал, оставшийся после Большого Взрыва в виде трубочек энергии, которые в диаметре гораздо меньше атома, зато, вероятно, тянутся через всю Вселенную. Это побочный продукт эпохи Большого Взрыва, и лучше всего представлять их себе как «замороженный» Большой Взрыв, заключенный в трубку диаметром в 1014 раз меньше атомного ядра. Поскольку плотность энергии внутри трубки такая же, какая была во Вселенной примерно через 10–35 с после сотворения, при всей своей тонкости каждый сантиметр космической струны содержит эквивалент 10 триллионов тонн массы. Петля космической струны в метр длиной весила бы столько же, сколько Земля.

Нет никаких доказательств, что космические струны существуют или когда-то существовали, но кое-какие косвенные доводы все же есть, например, такие объекты обеспечили бы в юной вселенной «зародыши» будущих галактик. Гравитационное воздействие петель струн заставляло бы скапливаться облака газа, которые в конце концов достигали бы таких размеров, что самостоятельно могли сформировать галактики.

К тому же, как догадывались многие, у космических струн есть и другое удивительное свойство. Речь идет об отрицательном давлении. Если растянуть кусок космической струны, она сократится, а если сжать ее, растянется. Так что это идеальный материал, чтобы удержать кротовую нору открытой, – чем сильнее гравитация черных дыр по оба конца стремится захлопнуть кротовую нору, тем сильнее расширится космическая струна, не дав ей закрыться.

Соображения Торна о том, как создать устойчивый межзвездный портал, привели Сагана в восторг и заняли достойное место в его романе «Контакт», увидевшем свет в 1985 году. Тогда лишь немногие читатели понимали, что наукообразная болтовня, описывающая структуру кротовой норы, по которой путешествовали герои Сагана, и есть ультрасовременная научная теория кротовых нор, передний край исследований. Но вот что самое удивительное с сегодняшней точки зрения: ни Торн, ни Саган в тот момент не поняли, что уравнения Торна, доказывающие возможность существования проходимой кротовой норы, точно так же применимы и к путешествиям во времени.

Разумеется, дело в том, что формулы эйнштейновской ОТО описывают не просто пространство, а пространство-время. Кротовая нора (она же мост Эйнштейна – Розена) соединяет разные части пространства-времени в нашей Вселенной. Это значит, что она может связывать разные участки пространства в одно и то же время (и тем самым позволяет мгновенно перемещаться в пространстве), а может связывать один и тот же участок пространства в разное время (и тем самым позволяет мгновенно перемещаться во времени). Торн в полной мере осознал масштабы своей работы, к которой он приступил, чтобы оказать любезность Сагану, лишь на симпозиуме в Чикаго в декабре 1986 года, когда один из участников указал, что из нее следует возможность путешествия во времени.

Торн считал, что оказался на распутье. У него было два ученика, Майкл Моррис и Ульви Юртсевер, которые очень заинтересовались работой над теорией кротовых нор. Но Торн опасался, что если они начнут публиковать статьи о путешествиях во времени, то погубят свою карьеру и станут посмешищем для научного сообщества. Лишь в 1988 году они втроем опубликовали статью о путешествиях во времени в журнале «Physical Review Letters» (том 61, стр. 1446), но и тогда после выхода статьи Торн настойчиво попросил отдел связей с общественностью в Калифорнийском технологическом институте поступить вопреки служебным обязанностям – не просто запретил им уведомлять сотрудников о статье, но и велел всячески замалчивать факт ее публикации!

Разумеется, это не помогло. Новости о статье, где доказывалось, что законы ОТО – лучшей теории пространства-времени в нашем распоряжении – не запрещают путешествий во времени, – распространились мгновенно. Но опасения Торна не сбылись. Наоборот, его престиж в глазах коллег заметно вырос, а карьера его учеников тут же пошла в гору.

Между тем в России происходило примерно то же самое – математик Игорь Новиков пришел приблизительно к тем же выводам, но боялся насмешек и не стал ничего публиковать. Однако, узнав о статье сотрудников Калифорнийского технологического института, он рассказал о своих идеях, после чего к исследованиям путешествий во времени стали относиться с уважением.

Одним из исследователей, увлекшихся этим кустарным промыслом в 1990-е, стал и Стивен Хокинг. Подчеркнем, что его труды никоим образом не касаются практических способов путешествия во времени даже в отдаленном будущем. Цивилизация, желающая построить действующую машину времени, должна манипулировать черными дырами, масса которых сопоставима с массой звезд, и иметь доступ к арсеналу космических струн. Современных релятивистов больше заботят следствия того, что кротовые норы, образующие машины времени, могут существовать во Вселенной от природы и, возможно, остались со времен Большого Взрыва. Даже если бы кротовые норы были такого размера, чтобы по ним могли перемещаться частицы вроде протонов и электронов, это существенно изменило бы наши представления об устройстве Вселенной.

Поэтому теоретики 1990-х сосредоточились на двух способах решения задачи. Первым делом они попытались доказать, что путешествие во времени и вправду невозможно и Торн с коллегами ошиблись. Этот подход не оправдался, поскольку и по сей день нет никаких данных, что законы физики запрещают путешествие во времени: они лишь сильно затрудняют создание машины времени. Однако второй подход неожиданно парадоксален, и именно здесь в истории изучения путешествий во времени и появляется Хокинг, хотя изначально он был одним из тех, кто хотел бы доказать их невозможность. Задача стоит в том, чтобы показать, что единственная разновидность путешествий во времени, которая в принципе возможна в нашей Вселенной в силу ее устройства, никак не влияет на статус-кво.

Это называется «гипотеза о защищенности хронологии» (термин Хокинга), и станет понятно, насколько это важно, если задуматься о следствиях так называемого «парадокса дедушки» – эту тему и все ее вариации активно эксплуатируют фантасты.

Классическая версия парадокса сводится к тому, что путешественник во времени, вернувшись в прошлое, случайно убивает собственного дедушку до рождения своего отца. Тогда путешественник тоже не мог бы родиться, а значит, его дедушка остался в живых, а следовательно, и сам он все-таки существует – и так далее.

Физикам в целом трудно иметь дело с людьми, по крайней мере, в качестве объектов экспериментов, но Новиков и Торн решили эту задачу в терминах, понятных любому физику (на возможность такой вариации на тему «парадокса убитого дедушки» Торна натолкнуло письмо от Джозефа Полчински из Техасского университета в Остине). Представьте себе кротовую нору, изогнутую так, что два ее конца находятся рядом в пространстве, но в разное время. Одно устье на несколько секунд отстает от другого. Теперь закатим во второе устье бильярдный шар. Шар выкатится из первого устья на несколько секунд раньше, чем попадет во второе устье. Это само по себе замечательный фокус, но если как следует натренироваться закатывать шар во второе устье по разным траекториям, получится еще интереснее. Рассчитайте траекторию шара так, что когда он выкатится из первого устья, то столкнется с той версией самого себя, которая еще катится ко второму устью, и собьет сам себя с пути. Тогда шар не попадет в петлю времени, а значит, не собьет сам себя с пути и попадет во временной туннель – и так далее.

Значение этой задачки в том, что на самом деле речь в ней идет о свободе воли и детерминизме и о том, «знает» ли Вселенная заранее исход научного эксперимента. В сущности, вопрос задачи в том, как устроено время как таковое.

Одно решение этой задачи наверняка знакомо вам по научной фантастике и поддерживается некоторыми интерпретациями квантовой теории. Оно состоит в том, что бок о бок, в каком-то смысле в многомерном пространстве-времени, существует много (возможно, бесконечно много) разных параллельных реальностей. Согласно этой картине, убитый дедушка убит в соседней вселенной (или вселенной в трех кварталах от нашей), и хотя в той реальности у него нет детей, в первой реальности первоначальный дедушка (с точки зрения путешественника во времени) остается в живых, у него рождается сын, который вырастает и становится отцом нашего путешественника. Именно такой сценарий путешествия во времени отражен в кинотрилогии «Назад в будущее». В первом фильме Марти не изменил прошлое, чтобы сделать отца известным писателем – сам Марти, как становится ясно во второй части, каким-то образом попал в параллельную реальность, и в этой реальности его отец изначально был известным писателем (разумеется, тогда в «новой» реальности должно было быть два Марти, но даже Стивен Спилберг иногда что-то упускает!). Кроме того, у подобного подхода есть семейное сходство с суммой историй в квантовой механике, о которой мы говорили в главе 10,[138] хотя здесь разные реальности обретают «равные права» и не усредняются.

Другое решение «парадокса убитого дедушки» иногда называют подходом согласующихся историй: даже если люди (или частицы) могут путешествовать во времени, любые их действия должны полностью согласовываться с законами физики. Поэтому нельзя вернуться в прошлое и убить дедушку, пока он еще маленький: в истории уже прописано, что убийства не было. Попытаться вы, конечно, можете, если совесть позволит, но (как уже весьма занимательно проиллюстрировали некоторые фантасты) даже если вы попытаетесь, вам что-то обязательно помешает.

В своей недавней книге[139] Хокинг разбирает оба варианта, а также предлагает изящное объяснение тому, почему до сих пор у нас не было гостей из будущего. Конечно, на разработку технической стороны путешествия во времени может уйти не одна тысяча лет, но, казалось бы, если какая-то цивилизация создаст машину времени, перед ней откроется все прошлое – и она сразу примется его исследовать. Однако это не обязательно так. Отсутствие в нашем времени гостей из прошлого, вероятно, объясняется тем, что машина времени откроет для исследований все будущее, а в прошлое можно будет возвращаться лишь до того момента, когда машина времени была запущена впервые. Они не смогут вернуться в более раннее прошлое, потому что тогда машины времени еще не существовало!

Однако гипотеза о защищенности хронологии, вероятно, сделает ненужными подобные логические выкладки – при условии, что ее следствия таковы, как полагает Хокинг.

Дело в том, что любая машина времени – это не просто машина времени, а еще и дубликатор вещества. В опыте с биллиардным шаром, который пускают по петле времени, есть небольшой промежуток – в нашем случае несколько секунд, но он может быть каким угодно – когда в одном и том же настоящем существует две копии шара. Вещество второй версии шара соответствует существенному количеству энергии (вспомним эйнштейновское E = mc2), а человек, не говоря уже о звездолете, соответствует куда большему количеству энергии. Потребность в энергии тоже служит ограничением для создания машины времени на практике: чтобы переправить что-то через машину, понадобится огромное количество дополнительной энергии – столько, сколько нужно, чтобы создать дубликат перемещаемого предмета, хотя для цивилизации, способной манипулировать с космическими струнами, это, пожалуй, не так уж и трудно.

На аргумент о «ксерокопировальном» свойстве машины времени отчасти опирались и те, кто пытался доказать, что кротовых нор во времени не существует. Рассуждали они так: если бы такая кротовая нора существовала, луч света (или хотя бы несколько фотонов – частиц света), запущенный в одно устье, бегал бы по кругу в петле времени и каждый раз удваивался, а в результате возник бы бесконечно огромный заряд энергии, который уничтожил бы машину времени. Торн убедил себя (и других исследователей путешествий во времени), что такого быть не может: луч света каждый раз выходил бы из устья кротовой норы расфокусированным и рассеивался бы по всей Вселенной. Во второе устье, то есть в петлю времени, попадала бы лишь крошечная его часть.

Но есть и другая разновидность излучения, которую нужно принимать во внимание: эквивалент кротовой норы для излучения Хокинга – излучения черной дыры. Как мы знаем из главы 9, принцип квантовой неопределенности допускает флуктуации вакуума – возникновение короткоживущих частиц из ничего; в областях с очень большой гравитацией, например, в окрестностях кротовой норы, эти частицы могут из виртуальных становиться реальными. Очевидно, это нужно принимать во внимание при любом серьезном разговоре о машинах времени. Однако уравнения, описывающие условия, при которых квантовые флуктуации порождают лавину фотонов, а те складываются в луч, который попадает в кротовую нору, циркулирует по ней и набирает силу, чудовищно сложны, и Торн и его коллега Сун-вон Ким разбирались в этой задаче почти весь 1990 год.

Они рассчитывали эффекты фотонов, а не каких-то других частиц, не только потому, что с фотонами проще работать, но и потому, что они перемещаются со скоростью света, поэтому пробегают по туннелю времени быстрее любых других частиц. Поначалу Торн и Ким обнаружили, что флуктуации вакуума, в отличие от обычного света, сами собой расфокусируются. Уравнения показывали, что излучение вакуума, которое рассеивается во Вселенную из одного устья дыры, загибается в сторону другого устья, будто его затягивает туда загадочная сила, кружит по петле времени и катастрофически нарастает. Тогда ученые решили, что где-то вкралась ошибка. По их результатам получалось, что накапливающаяся электромагнитная энергия обретает бесконечное значение лишь «на исчезающе малое время». Почему это так важно? Потому что, как мы объяснили в главе 11, квантовая физика учит нас, что даже время имеет зернистую структуру, и промежуток времени не может быть короче планковского времени – то есть 10–45 с. Так что никакого «исчезающе малого времени» не бывает.

Торну и Киму пришлось все пересчитать с учетом зернистости времени, которого требует планковское время, и обнаружили, что квантовые эффекты запрещают разрушительное накопление излучения. Обо всем этом они написали в статье, которую направили в журнал «Physical Review» и одновременно разослали коллегам по всему миру, в том числе и Хокингу. Хокинг нашел ошибку в их рассуждениях. Хотя планковское время – это наименьший возможный промежуток времени, как показал Эйнштейн в ОТО, измеряемая длина промежутка времени зависит от движения часов, которые его замеряют. Если речь идет о накоплении излучения в кротовой норе, то релевантное время – это время, которое измеряет наблюдатель, сидящий рядом с кротовой норой. А если часы и сами путешествуют по кротовой норе с большой скоростью, то сокращение времени, вызванное эффектами квантовой гравитации, и правда останавливает накопление излучения вакуума за 10–45 с до того, как кротовая нора превращается в машину времени. Но для наблюдателя, который сидит рядом с кротовой норой и смотрит, как накапливается излучение, этот процесс обрывается позднее – лишь за 10–95 с до того, как начнет действовать машина времени. Результаты пересмотра временной шкалы, который проделал Хокинг, означают, что излучение все-таки успеет накопиться и уничтожить кротовую нору прежде, чем она начнет работать как машина времени. Но ни доказать, ни опровергнуть эту поправку до сих пор никому не удалось.

Числа, задействованные в этих вычислениях, так малы, что уму непостижимо, как физикам их учитывать при решении задач. Например, 10–45 с – это 94 нуля и единица после запятой. Чтобы точно узнать, могут ли существовать машины времени, нам нужно понять, как действует квантовая гравитация на таких смехотворно малых промежутках времени, иначе мы не сможем объяснить, что происходит с накоплением квантовых флуктуаций внутри кротовой норы. Именно поэтому вопрос о путешествии во времени так живо интересует современных физиков: не потому, что они хотят доказать или опровергнуть саму возможность создать машину времени, но и потому, что хорошая квантовая теория гравитации до сих пор не сформулирована, и ученые надеются, что решения задач вроде гипотезы о защищенности хронологии позволит им выяснить, какие вариации на тему квантовой гравитации стоит рассмотреть поподробнее. Итак, мы снова вернулись к поиску теории всего – Святого Грааля, до открытия которого к вящей досаде ученых вечно остается каких-нибудь двадцать лет.

Хокинговская гипотеза о защищенности хронологии в своем сегодняшнем виде сводится к тому, что как только цивилизация, пусть даже самая развитая, попытается каким бы то ни было способом создать машину времени, непосредственно перед тем, как устройство начнет действовать как машина времени, внутри возникнет луч излучения, созданного квантовыми флуктуациями наподобие излучения Хокинга. Это излучение накопится до катастрофических величин и уничтожит машину. Хотя Торн согласен, что «мы не узнаем этого наверняка, пока физики не разобрались до конца в законах квантовой гравитации»,[140] важно учесть, что в этом случае он не спешит заключить с Хокингом пари и даже говорит, что «Хокинг, возможно, прав». Возможно, гипотеза о защищенности хронологии на сегодняшний день – самое последнее важное достижение Хокинга в науке, и символично, что оно положило конец путешествиям во времени, если не времени как таковому.

Глава 18 Стивен Хокинг – суперзвезда

На Аспенский музыкальный фестиваль в Колорадо съехалось 1500 любителей музыки, и все они разразились бурными аплодисментами, когда на открытой сцене под огромным белым тентом появился распорядитель – профессор Стивен Хокинг. Аспен – излюбленная тихая гавань американского научного сообщества, здесь часто проводятся различные конференции и симпозиумы с участием ведущих физиков планеты. Многие ученые покровительствуют и местному музыкальному фестивалю, в том числе Стивен Хокинг, и первым номером программы в тот вечер он объявил «Зигфрид-идиллию» Вагнера – одну из своих любимых музыкальных пьес любимого композитора, которого он включал на полную громкость в кембриджском общежитии для аспирантов в 1963 году, сразу после того, как узнал о том, что у него смертельная болезнь. Но теперь все было совсем иначе. Сегодня Хокинга почитают как самого знаменитого ученого среди современников, и устроители фестиваля пригласили его вести концерт в качестве почетного гостя. Едва он появился на сцене в кресле, его сразу узнали – его синтезированный голос даже не успел прогреметь над рядами зрителей. Но символичность ситуации этим не исчерпывалась.

– Сейчас прозвучит «Зигфрид-идиллия», – объявил Хокинг. – Вагнер написал это произведение в 1870 году, чтобы исполнить его рождественским утром под дверью спальни своей молодой жены. Я приехал сюда со своей невестой Элейн, в сентябре мы поженимся, поэтому мне кажется, что эта пьеса соответствует случаю.

Концерт состоялся в августе 1995 года, когда весь мир уже знал, что Стивен Хокинг расстался со своей женой Джейн, с которой прожил в браке четверть века. Окончательное решение суда о расторжении брака пришло к бывшим супругам, уже давно жившим раздельно, в середине лета, месяца за два до назначенной даты свадьбы, и репортеры жадно ловили все, что могло пролить свет на предстоящее событие.

Девяностые стали для Хокинга десятилетием еще более важных достижений, чем все предыдущие годы, однако это были успехи вне царства науки, и многие поговаривали, что его карьера выдающегося физика к концу 1980-х годов пошла на спад и теперь он в основном посвятил себя общественной деятельности. И в самом деле, в 1980-е Хокинг обрел всемирную известность благодаря своему бестселлеру и телепередачам, а в 1990-е его имя выучили буквально все – он превратился в знаменитость, прекрасно вписавшуюся в один ряд с другими звездами массовой культуры – голливудскими актерами, телеведущими, политическими лидерами и поп-музыкантами.

Но это была лишь одна сторона славы Хокинга, которая ширилась с каждым днем. Невероятный и неожиданный успех его книги придал ему уверенности в себе, и он выжимал из него все что можно. Стивен Хокинг всегда умел себя подать, и характер у него весьма целеустремленный. «Краткую историю времени» он написал просто потому, что хотел заработать денег, чтобы оплатить необходимые ему медицинские услуги, однако успех книги превзошел его самые смелые ожидания. Между тем Стивен, несомненно, очень быстро учится и вскоре привык к волне славы и почета, захлестнувшей его в конце 1980-х. Как ни парадоксально, сам он вовсе не считает «Краткую историю времени» своим главным достижением, хотя благодаря этой книге его жизнь раз и навсегда переменилась к лучшему. Он говорил, что не «гордится» успехом книги, а просто «доволен» им.[141]

В самом начале 1990-х Хокинг решил продолжить работу над своим литературным наследием и написал еще несколько книг. Первой появилась книга по книге и фильму – «Справочник по краткой истории времени» («The Companion to A Brief History of Time»), в основу которой лег сценарий Эррола Морриса к фильму «Краткая история времени», вышедшему в прокат в 1992 году и отчасти основанному на книге Хокинга. Затем увидело свет собрание эссе «Черные дыры и молодые вселенные» – независимые короткие заметки на самые разные темы, от профессиональных лекций до описания личной жизни автора и его представлений о религии и философии. Через некоторое время, в 1996 году, появилась полностью переработанная версия «Краткой истории времени» – «Иллюстрированная краткая история времени» («The Illustrated Brief History of Time»). Это было не просто иллюстрированное издание оригинальной версии 1988 года, а совсем другая книга, гораздо более доступная, пусть и основанная на первоначальном тексте. На сегодня она разошлась тиражом около ста тысяч экземпляров в твердой обложке.

Однако с коммерческой точки зрения самым удачным дополнением к литературному канону Хокинга стала книга «О Вселенной в двух словах». В этой книге Хокинг рассматривает многие темы, затронутые в «Краткой истории времени», но старается изложить их гораздо прозрачнее, с прицелом исключительно на непрофессиональную аудиторию.

Реакция на эту книгу была неоднозначной. Продавалась она, безусловно, очень хорошо (хотя все же не могла тягаться с «Краткой историей времени»). Многие считали, что книга «О Вселенной в двух словах» значительно доступнее первой работы Хокинга, но сама по себе не очень ценна. Джон Терни, рецензент из «Guardian», объявил, что «О Вселенной в двух словах» «содержит гораздо больше отступлений, чем «Краткая история времени», но, в сущности, представляет собой комментарий на те же темы».[142]

Не стоит удивляться, что начало 1990-х годов заложило основу целой «индустрии Хокинга» (существенной частью которой стала и наша книга). Хокинг превратился в знаменитость мирового масштаба, его личная жизнь интересовала широкую публику не меньше, чем его труды в предыдущие годы – членов научного сообщества. И Хокинг тут же взял на себя руководство этим процессом. Но при этом многие его друзья и ученики относились к журналистам довольно холодно – им не нравилось, что в уравнении его жизни придется учитывать множитель славы. И понятно, почему.

Хокинг попал в ловушку, которую сам и поставил, стал пленником собственных достижений. С одной стороны, он стремился эксплуатировать свою славу и успех, а с другой – искренне не хотел, чтобы они мешали работе. Поэтому у него уходило много сил на достижение хрупкого равновесия – и сохранять позицию публичной фигуры, и оставаться на переднем крае научных исследований в своей области.

Конечно, Хокинг обладает поистине сверхчеловеческими способностями к науке и к выживанию, но даже он не может поймать всех зайцев, поэтому многие его знакомые и коллеги вынуждены были признать, что научная сторона его деятельности и правда страдает и Стивен Хокинг перестал возглавлять самые инновационные исследования, а скорее следует за менее известными первопроходцами.

Он с самого начала понимал, что сделает из «Краткой истории времени» отправную точку для дальнейшей деятельности, что эта книга – не самоцель. Едва только она обрела всемирную известность, Хокинг принялся без устали эксплуатировать свое творение и твердо решил получить от него все что только можно. Проявлялось это по-разному. Иногда Хокинг использовал свою славу чисто эгоистически, иногда чисто альтруистически, а иногда – просто забавы ради.

В Рождество 1992 года он выступил в передаче «Пластинки для необитаемого острова» («Desert Island Discs») на станции «Радио-4». Он почти ничего не говорил о своей жизни, которая еще не стала предметом всеобщего обсуждения, но сумел прекрасно себя подать: слушатели воспринимали скорее его обаяние и силу личности, чем механический голос. Хокинг рассказывал, как справляется с боковым амиотрофическим склерозом, как ему удается достигать таких успехов в разных сферах, невзирая на болезнь, и намекнул, что в каком-то смысле недуг ему помог – позволил сосредоточиться на размышлениях, не отвлекаясь на административные нагрузки и практическую помощь домашним. Музыкальное сопровождение, которое он выбрал для передачи, было вполне предсказуемым: набор из произведений Бетховена, Брамса, его любимого Вагнера и «Битлз».

Весной следующего года к Хокингу обратились из «British Telecom» с предложением стать приглашенной звездой серии рекламных роликов, которые должно было снимать крупное рекламное агентство «Saatchi and Saatchi» (по иронии судьбы, оно же провело победоносные рекламные кампании партии тори, которую Хокинг терпеть не может). Основной темой кампании стало значение коммуникации, даже когда это очень трудно, и полутораминутные ролики показывают Хокинга в самых удивительных местах планеты, а его закадровый голос говорит, что умение говорить и общаться – главнейшая способность рода человеческого и именно ему мы обязаны всеми своими достижениями на протяжении истории. Мораль – все мы должны всячески поддерживать телефонную связь как полезнейшее для нас средство общения. «British Telecom» хранит в строжайшей тайне, сколько Хокинг получил за свои услуги, но постоянно твердит, что он был идеальным кандидатом на эту роль. «Хокинг – прекрасный пример человека, который живет, чтобы общаться. Он – нагляднейшая метафора “British Telecom”».[143]

Хотя реклама наверняка принесла Хокингу круглую сумму, гораздо важнее для него было внимание зрителей, которое привлекла к нему рекламная кампания. Он часто повторяет, что он вовсе не «публичное животное», и сокрушается о том, что журналисты вторгаются в его личную жизнь и знаменитостям трудно всегда быть на виду, но на самом деле ему очень нравится, что он появляется на миллионах телеэкранов и все на него смотрят. Среди множества парадоксов, из которых и состоит Стивен Хокинг, есть и то, что он одновременно и сторонится внимания журналистов, и всячески стремится к нему, особенно в кино и на телевидении. Он искренне убежден, что крещендо славы после успеха «Краткой истории времени» навредило самому главному в его жизни, самой его сути – научной работе, – но при этом его, мягко говоря, заметное самолюбие побуждает его приниматься за новые и новые проекты, которые сделают его еще известнее – и отвлекут от кафедры прикладной математики и теоретической физики. В журналистских кругах прекрасно знают, что Хокинг мечтает о собственной телепередаче, и реклама «British Telecom» стала важным шагом в этом направлении. Осенью 1997 года, почти через пять лет после рекламных съемок, мечта Хокинга сбылась: впервые в эфир вышел новый научно-популярный телесериал «Вселенная Стивена Хокинга». Если Хокинг согласился сниматься в рекламе ради славы, его расчет полностью оправдался: для неожиданно большой доли британцев Хокинг в первую очередь человек из рекламы «British Telecom», во вторую – автор «Краткой истории времени» и только в третью – один из ведущих физиков планеты. И для досадно большой доли – только первое.

Летом 1995 года на гребне новой волны славы Хокинг получил приглашение выступить в Альберт-холле. В этом он опять же последовал примеру ученого, с которым его чаще всего сравнивают, – Альберта Эйнштейна. Эйнштейн выступил с публичной лекцией в Альберт-холле в 1933 году, когда он некоторое время жил в Англии после бегства из фашистской Германии. С тех пор в Великобритании ни одна научно-популярная лекция не собирала такой большой аудитории, однако Хокинг побил и этот рекорд, с легкостью наполнив пятитысячный зал, а на улице за дверями спекулянты продавали билеты по заоблачным ценам тем поклонникам, кому не удалось приобрести их официальным путем. Хокинг решил закончить лекцию характерным для него неоднозначным заявлением вроде последнего абзаца его бестселлера. Он поднял вопрос о роли Бога в механизмах, управляющих Вселенной. И в заключение сказал: «У Бога в запасе еще много фокусов».

Хотя Хокинг мог заработать на этой лекции целое состояние и, конечно, имел возможность требовать практически любые суммы за лекционное турне по любым уголкам планеты, в Альберт-холле он выступал бесплатно, а согласился читать лекцию только потому, что всю прибыль от мероприятия получила благотворительная организация, помогающая больным боковым амиотрофическим склерозом. И в самом деле, самой привлекательной стороной деятельности Хокинга после его литературных успехов стало то, что он обратил свою славу на пользу не только себе, но и другим. В 1990-е годы Хокинг всеми силами помогал благотворительным организациям, которым его имя, как он считал, придаст известности. Особенно он старается, естественно, помогать организациям, которые занимаются делами инвалидов, особенно больных боковым амиотрофическим склерозом. И не упускает случая высказаться по этому поводу. В марте 1994 в своей статье в «The Times» он обрушился с критикой на правительство, заявив, что инвалиды

…сталкиваются с серьезными препятствиями, если хотят поучаствовать в нормальной человеческой деятельности – например, сходить в кино или в театр или поесть в ресторане. Как мне известно не понаслышке, места для инвалидных кресел есть лишь в очень немногих лондонских кино и театрах. Если бы такой дискриминации подвергались женщины или чернокожие, общество бурно возмутилось бы.[144]

Хокинг не только поддерживал национальные кампании и акции протеста, но и много работал на местном уровне – требовал от городского совета Кембриджа обеспечить местным жителям доступную среду в театрах, музеях, библиотеках и других общественных местах и в целом привлекал внимание общественности к особым потребностям инвалидов.

Кроме того Хокинг твердо убежден, что достижения современной техники, доступные ему благодаря деньгам, которые он заработал писательским трудом, должны быть доступны и другим инвалидам через программы Национальной службы здравоохранения, и утверждает, что полагаться на благотворительность (а в его случае – и на везение) «попросту недостаточно». Чтобы помочь другим инвалидам, парализованным в результате несчастного случая или болезни вроде бокового амиотрофического склероза, Хокинг возглавил несколько компаний по сбору средств. Он принял активное участие в организации выставки «Speak to Me» («Говори со мной») в Лондонском музее науки, посвященной технологиям будущего на службе инвалидов. То, что Хокинг был одним из организаторов выставки и сам открывал ее, стало залогом ее успеха и привлекло к ней внимание прессы и публики, которая в иных обстоятельствах не интересуется выставками на такие узкоспециальные темы. Вскоре после этого Хокинг выступил в поддержку благотворительной организации «Aspire», целью которой было учредить в Университетском колледже в Лондоне особую должность профессора технологий в помощь инвалидам, который занимался бы исключительно исследованиями последних достижений науки и техники, которыми могли бы пользоваться люди с ограниченными возможностями. Вот как Хокинг отзывался об этом проекте:

Поле деятельности здесь огромно. В нашей стране свыше шести миллионов инвалидов, среди них есть и очень тяжелые, вроде меня, и огромной доле их можно помочь. Инвалиды – в первую очередь люди и лишь во вторую инвалиды. Их нельзя обрекать на пожизненное одиночное заключение, лишив возможности двигаться и общаться с окружающим миром.[145]

Когда в 1994 году в парламенте отклонили Билль о правах человека, Хокинг призвал к протестам: «Думаю, ни один инвалид не должен голосовать за нынешнее правительство, пока оно не сделает что-нибудь, чтобы загладить свою вину, после того как оно так подло зарезало Билль о правах человека».[146]

Однако, занимаясь собственной карьерой и помогая другим, Хокинг не забывал и развлекаться. В 1993 году во время поездки на съемочную площадку телесериала «Звездный путь: следующее поколение» Хокинг обмолвился при продюсерах, которые показывали ему «Энтерпрайз», что всегда мечтал сняться в каком-нибудь эпизоде сериала. Едва он это сказал, как продюсеры включили в сценарий камео для него в серии, которую снимали в этот момент – его первую и пока единственную драматическую роль. Хокинг в виде голограммы играет на корабле «Энтерпрайз» в покер с Дейтой, Исааком Ньютоном и Альбертом Эйнштейном. Впоследствии один из сотрудников телестудии, который организовывал съемки, сказал: «Может, Хокинг и поклонник нашего сериала, но мы еще больше поклонники его самого».[147] Неудивительно, что вскоре на Хокинга возник спрос и в мире развлечений. «Пинк Флойд» записали его голос для своего альбома «The Division Bell», а «Радиохед» – для «OK Computer», выпущенного летом 1997 года: Хокинг прочитал для этого альбома текст, который заготовили участники группы, а музыканты сделали из него звуковой коллаж.

Кроме того Хокинга часто ищут в интернете – причем не только те, кто интересуется физикой и передовыми космологическими исследованиями, но те, кого интересует его звездный статус, отношение к научной фантастике и даже популярной музыке. Во всемирной сети буквально тысячи сайтов, посвященных Стивену Хокингу и «Краткой истории времени», и на форумах на удивление легко найти людей со всего света, готовых в любое время дня и ночи обсудить загадочные стороны работы и убеждений профессора. Это далеко не всегда обычные дилетантские сайты и форумы фанатов – среди них есть и официальный сайт Стивена Хокинга, и записи его лекций, опубликованные и сторонниками, и очернителями Хокинга. Это и другие ученые, работающие в смежных областях, и продюсеры, и журналисты, выкладывающие в интернет свои сценарии и интервью, и яростные противники религиозно-философских воззрений Хокинга, публикующие возражения против его аргументов и предлагающие альтернативы его идеям.

В тесном мирке Кембриджского университета Хокинг, бесспорно, самый известный и уважаемый ученый после Исаака Ньютона. Сегодня за ним круглосуточно ухаживает бригада из целых десяти сиделок. У него роскошный кабинет в новом здании на западе Кембриджа. На стенах он повесил новые фотографии, плакаты и картины, в том числе шуточный плакат, на котором изображена Мэрилин Монро, прислонившаяся к «каддилаку», а рядом с ней – Хокинг в кресле, как будто они собираются в романтическую поездку. Кроме того, в кабинете на стене висит табличка: «Да, я центр Вселенной». Он по-прежнему держит в кабинете фотографии детей – но, конечно, ни одного портрета Джейн.

Итак, Хокинг в последнее время пользуется репутацией какого-то вселенского гуру, и этому сопутствует и восхищение, и уважение окружающих, однако чем ярче разгорается его слава, тем больше с ней связано противоречий, которые зачастую бросают тень на его сугубо профессиональные заявления и омрачают личную жизнь.

Травля (и это отнюдь не преувеличение) развернулась в начале 1990-х годов, когда некоторые коллеги в научных кругах открыто заговорили о том, что звездная известность досталась Хокингу незаслуженно. Джон Барроу, тоже физик и автор научно-популярных книг, в одном газетном интервью заметил: «Если вы попросите составить список из двенадцати лучших физиков-теоретиков нашей страны, Стива там не будет даже близко».[148] А вскоре началась новая атака. Там и сям начали появляться статьи, авторы которых обвиняли Хокинга в том, что он якобы не обладает достаточной квалификацией, чтобы делать свои знаменитые заявления о религии и взаимодействии его научных и религиозных воззрений. В октябре 2001 года научный журнал «Physics World» провел опрос, чтобы выяснить, кого сами физики считают величайшими своими коллегами во все времена. Оказалось, что на первое место они поставили Эйнштейна (119 голосов), на второе – Ньютона (46), но Хокинг получил всего один голос и оказался последним (разделив это место со многими другими учеными.

Самый знаменитый критик Хокинга – Брайан Апльярд, который неоднократно нападал на него в популярной прессе, называл наглецом и утверждал, что его заявления, не касающиеся физики, «интеллектуально жалки». Главный довод Апльярда состоит в том, что Хокинг не имеет ни малейшего представления о философии, однако стремится принизить ее и подменить религиозно-философские убеждения чисто эмпирическим представлением о мироустройстве. Однако, по нашему мнению, Апльярду мешает собственное ошибочное убеждение, что философия – царица всех наук, о чем и свидетельствует его особенно едкий пассаж:

Спекулятивная физика якобы удивительна и увлекательна сама по себе, и это убеждает читателей, что они попали в руки какого-то великого исследователя Вселенной и этот мудрец наверняка ориентируется в царстве человеческого не хуже, чем в царстве небесных светил. Главная опасность подобного рода убеждений – то, что они принижают и дискредитируют науку как таковую. Хокинг считает науку дисциплиной необычайно утонченной, которая недоступна простым смертным и, естественно, стоит неизмеримо выше всех конкурирующих разновидностей знания.[149]

Будь это так, разве стал бы Хокинг писать научно-популярную книгу? Зачем тогда он так охотно выступает с бесплатными публичными лекциями, почему так стремится, чтобы его книги распространялись как можно шире? Едва ли им движут только самолюбование и сребролюбие.

Многие ученые, стоящие на стороне Хокинга, считают, что Апльярд лицо заинтересованное и сделал из Хокинга воплощение всего того, что особенно ненавистно ему в науке. Сам Хокинг называет журналиста «тем еще забиякой»: «По-моему, он еще ни о ком не отозвался похвально. Мне кажется, он не оправдал собственных интеллектуальных надежд, вот и хулит всех подряд».[150]

Разумеется, Апльярд далеко не единственный, кто публично критикует Хокинга. Известно, что некоторые ученые критикуют Хокинга за чистый и даже опасный атеизм, а кое-кто не стесняется изливать душу даже перед студентами на лекциях. Среди самых авторитетных критиков Хокинга – доктор Фриц Шефер из Центра вычислительной квантовой физики при Университете штата Джорджия в США. На лекции, которую он прочитал в 1994 году (ее можно посмотреть в интернете), Шефер процитировал великого физика (и атеиста) Ричарда Фейнмана, который как-то сказал: «В физической науке все – это скопление протонов, нейтронов и электронов, а в повседневной жизни мы говорим о людях, об истории, о красоте и надежде. Что ближе к Богу – красота и надежда или фундаментальные законы? Оказаться на конце этого моста и сойти с него в какую-то одну сторону в надежде, что именно там и обретешь полное понимание, – это ошибка». После чего Шефер добавил: «Вынужден добавить, что Стивен Хокинг так и сделал – сошел с одного конца этого моста».

Обычно подобного рода разговоры вызывает не только бескомпромиссная эмпирическая позиция Хокинга, но и его неуважение к религиозно-философским толкованиям происхождения и природы Вселенной – впрочем, он их не уважает лишь на первый взгляд и считает многие публичные выпады своих противников легкой истерикой. Ведь если бы он не включил в «Краткую историю времени» сенсационную фразу о полной теории как замысле Бога, лукаво замечает он, то одним движением снизил бы продажи вдвое.

Хокинг далеко не такой ревностный атеист, как некоторые другие известные популяризаторы науки, и его клиническое пренебрежение к религии и непростительная, по мнению многих, наглость вполне компенсируется искренней верой во все свои заявления, касающиеся науки. Если взглянуть на Хокинга беспристрастно, станет ясно, что он всего лишь предлагает альтернативный пуристический взгляд на вещи, с которым слушатель волен соглашаться или не соглашаться на свое усмотрение.

А кроме того, нельзя отрицать, что профессор Стивен Хокинг заслуженно или незаслуженно считается «научным гением» нашей эпохи, поэтому к нему обращаются за комментариями практически по любому случаю, даже если вопрос не имеет отношения к науке, а он никогда не медлит с ответом, поскольку жаждет славы – и это не всегда разумно.

После трагедии 11 сентября 2001 года, когда все боялись терактов с применением биологического оружия по всей Америке, Хокинг, по словам журналистов, заявил: «Сомневаюсь, что человечество проживет еще тысячу лет, если мы не колонизируем космос. Жизнь на отдельно взятой планете слишком подвержена случайностям». Когда его спросили, что он думает о ядерном оружии, он ответил: «В долгосрочной перспективе меня больше тревожит биология. Ядерное оружие требует дорогостоящей инфраструктуры, а для генной инженерии достаточно маленькой лаборатории. Невозможно уследить за всеми лабораториями в мире».[151]

В число тем, по которым Хокинг высказывался в последние годы, входят и инопланетяне: «Мне кажется, визит инопланетян не прошел бы незамеченным и, скорее всего, был бы неприятным». О Национальной лотерее он говорит: «Я противник Национальной лотереи, поскольку она поощряет азартные игры и отнимает деньги у тех, кто меньше всех может себе позволить лишние траты… эксплуатировать их слабости со стороны государства просто подло».[152] Поучаствовал он и в политике – номинировал Энн Кемпбелл в качестве кандидата от лейбористской партии от Кембриджа на всеобщих выборах 1997 года, стал представителем Кембриджского университета в затяжных спорах с Биллом Гейтсом, когда Кембридж добился строительства в городе большого исследовательского комплекса «Microsoft». Хокинг – большой поклонник интернета. Когда фирма «Intel» усовершенствовала его компьютерную систему, Хокинг заявил, что теперь он «человек с самыми обширными связями на свете», и добавил: «Теперь я с полным правом могу назвать себя интель-лектуалом».[153] Компании до того понравилась такая реклама, что она бесплатно снабдила его кресло новым программным обеспечением, которое позволяет при помощи радиосигналов зажигать и выключать свет, открывать двери и управлять другими устройствами. Хокингу есть что сказать и о поп-музыке – в интервью кембриджскому студенческому журналу «Varsity» он заявил, что любит «Оазис».

В 1998 году Хокинг встретился в Белом доме с президентом Биллом Клинтоном. Во время избирательной кампании 2000 года он ясно дал понять, что считает Ала Гора надеждой Америки и всего мира и заявил в прессе, что «мистер Гор лучше всех известных мне политических деятелей в мире подготовлен к тому, чтобы решать задачи будущего… Следующий президент США – не просто лидер вашей страны. Ему придется провести весь мир через период стремительных перемен, вызванных развитием науки и техники, перемен, которые преображают нашу жизнь… Ал Гор понимает, каковы последствия этих перемен, и сумеет направить их в нужное русло и воспользоваться всеми возможностями, которые они открывают».[154]

Имя Хокинга помогает продвигать полезные изобретения и отстаивать правое дело, но внезапная международная слава сделала его мишенью для желтой прессы. Когда Стивен Хокинг и Элейн Мейсон в 1995 году решили пожениться, это попало в заголовки по всему миру, и комментарии в прессе далеко не всегда были приятными и отнюдь не сводились к поздравлениям. Естественно, в этой истории было все, чтобы сделать из нее сенсацию. Хокинг – самый тяжелый инвалид среди всех знаменитости, шаблонное воплощение чистого разума, прикованного к креслу на колесах, оказывается, завел интрижку с собственной сиделкой и бросил любящую жену, которая ухаживала за ним двадцать пять лет, и троих детей. Дэвид Мейсон, бывший муж невесты Хокинга, тоже остался с разбитым сердцем и двумя детьми на руках. И повсюду, между строчек статей, среди всех этих гипербол и лицемерия сквозил очевидный факт, что отношения у Хокинга с Элейн отнюдь не платонические. Лакомый кусочек для прессы.

Увы, за сенсационной подачей истории о втором браке Хокинга скрывается очень много сердечных мук и боли, выпавших на долю нескольких человек, в том числе и самого Стивена и его новой спутницы жизни. Понятно, что эта новость стала сокрушительным ударом для Джейн, и она практически впервые нарушила обет молчания и рассказала о своих чувствах к Стивену, о своей семейной жизни и о своем отношении к их разрыву. Как часто бывает у расставшихся пар, к тому времени, когда Хокинг объявил, что женится на Элейн, и газеты только и писали, что об их дальнейших планах, отношения Джейн и Стивена давно соскользнули в пропасть взаимных обвинений и обид: супруги уже давно не разговаривали ни о чем, кроме того, что касалось детей. В 1995 году Джейн дала целый ряд интервью в ежедневных газетах и не скрывала своих чувств. «Я ничего не знаю о динамике их ситуации, – сказала она о Стивене и Элейн, – но считаю, что они ведут себя неблагоразумно». После чего загадочно добавила: «Я боюсь, что он подпал под влияние сил, которые не может контролировать. Меня очень долго беспокоило все, что происходит со Стивеном, и я и дальше буду за него беспокоиться».[155]

Дочь Хокинга Люси тоже не стала молчать и написала в одну национальную газету очень откровенную заметку, где говорила о том, как сильно обидел и опечалил ее разрыв родителей, хотя она и старалась это скрыть. Но при этом она подчеркивала, что у нее не было «нормального» детства, и, как ни стремились родители уберечь ее, она все равно ощущала на себе влияние отцовского звездного статуса. Например, один анонимный поклонник Хокинга, которого она в жизни не видела, оказывается, написал ей письмо с предложением руки и сердца – при условии, что она сначала прочтет его диссертацию по физике.

В день бракосочетания Стивена и Элейн Люси была в Праге, а старший сын Хокинга Роберт – в США, где теперь живет и работает. Тимоти, младший сын Стивена и Джейн, провел знаменательный день дома, с матерью; дети Мейсонов тоже не были на свадьбе.

К этому времени Джейн уже жила с Джонатаном Хельер-Джонсом, исполнителем классической музыки, и жизнь ее текла своим путем. Она и сама стала писательницей и издала книгу «Во Франции как дома» («At Home in France») о приобретении и реконструкции недвижимости в этой стране. Но душевные раны у нее вовсе не зажили – хотя после расставания с мужем в 1990 году Джейн построила новую счастливую жизнь, обида на Стивена не изгладилась. О свадьбе Стивена и Элейн Джейн отозвалась так: «Меня на церемонию не позвали, да если бы и позвали, я бы не пошла». А еще через несколько лет, в 1999 году, она опубликовала автобиографию «Та музыка, что движет звезды» («Music to Move the Stars»), где прямо и без прикрас рассказывает о своей жизни со Стивеном. Картина семейной жизни Хокингов показана в ней далеко не радужной. Тем временем Дэвид Мейсон, которого с уходом жены постиг второй удар, поскольку его компьютерный бизнес во многом зависел от обслуживания системы Хокинга, просто заметил, что Хокинг «использует людей».[156]

Даже мать Хокинга Изабель не стала молчать и с большим достоинством заявила в интервью по поводу того, как пресса освещает отношения Стивена и Элейн, что журналисты понимают все превратно. «И подача новостей о свадьбе, и предшествовавший шквал клеветы и критики были очень и очень неприятны, – сказала она. – Складывается впечатление, будто Элейн – злая разлучница, а на самом деле это не так. В их бракосочетании нет ничего неблагопристойного, что бы ни говорила пресса. Когда люди вместе уже четыре года, вполне естественно пожениться».[157]

Между тем пресса и правда решила изобразить свадьбу Хокинга как какое-то шоу уродцев. Заголовки были самые разные – и «Женитьба бестселлера», и «Бойкот свадьбы Эйнштейна», и «Гений женится на медсестричке», и в национальных газетах не раз и не два появлялись статьи, авторы которых держались снисходительно-ханжеского тона.

Вероятно, по зрелом размышлении сам Хокинг считает эту шумиху обратной стороной того, что теперь он сам себе не принадлежит – он стал такой же публичной фигурой, как и голливудские актеры, поп-звезды и члены королевской фамилии. Если он с удовольствием отвечает на вопросы газетчиков практически по любому поводу, пожалуй, не стоит жаловаться, что пресса относится к его личной жизни без должной деликатности. Хокинг никогда и не предъявлял подобных претензий публично, хотя его мать по этому поводу подчеркивала: «Стивен и Элейн никогда не говорили, что их это оскорбляет, но я уверена, что им от этого очень больно».[158]

Трогательным напоминанием о многогранности жизни и карьеры Хокинга стало празднование его шестидесятилетия. В пресс-релизе говорилось, что готовится «особая праздничная фотосессия всех участников, и места для телесъемки и посторонних фотографов будет очень мало». О праздновании рассказывали газеты всего мира, и большой упор делается на то, что профессор до сих пор с нами, хотя ему уже сорок лет назад поставили диагноз «боковой амиотрофический склероз» и предсказали очень скорую смерть. Но при этом не забыли и «Хокинга-ученого», и он был председателем особого четырехдневного симпозиума «Будущее теоретической физики и космологии» в Кембриджском университете. Вечером в день своего рождения, 8 января, Хокинг устроил закрытый прием, на который пригласил более двухсот человек – родных, друзей, коллег и бывших учеников.

Так кто же он – настоящий Стивен Хокинг, человек, скрывающийся за сверкающей завесой славы? Сила, с которой стоит считаться, тут нет никаких сомнений. Он обладает поразительной мощью характера: иначе как ему удалось бы выжить и достичь величайших достижений, да еще и в самых разных областях, при таком физическом состоянии? Да, он бывает безжалостным – у него очень жесткие отношения с жизнью, и он смотрит ей прямо в лицо. Ему трудно идти на компромисс, и железная воля зачастую служит ему дурную службу. Многие считают его резким и бестактным, зато он славится чувством юмора. У него много близких друзей и восторженных поклонников, он показал, что может быть любящим, заботливым отцом. О чем он на самом деле думает, не знает никто, так тесно он связан с машинами – с набором холодных механизмов, благодаря которым он двигается, говорит и дышит. Зато лицо у него необычайно выразительное, поскольку это практически единственный способ выразить свои мысли и чувства, помимо дара сухих лаконичных высказываний. Главная часть Стивена Хокинга – его труды, но лишь единицы из нас могут понять их, разве что в самом расплывчатом виде, что называется, на пальцах. Когда он решил рассказать широкой публике о своем мировоззрении, получилось у него прекрасно – его книга «Краткая история времени» стала бестселлером. Конечно, очень много экземпляров никто так ни разу и не открыл, они служат лишь модным украшением книжных полок, но все равно множество читателей, может быть, миллионы, прочитали его слова и больше узнали о Вселенной, в которой мы живем. Хокинг достиг потрясающих успехов, показав скептически настроенной публике и еще более скептически настроенной прессе, как прекрасна наука – сердце нашего общества и будущее цивилизации. Популяризация науки стала новым ренессансом – во многом благодаря его стараниям: в среде издателей научно-популярной литературы теперь бытует выражение «фактор Хокинга».

Но за всем этим – за карьерой блистательного писателя и даже за научными достижениями – стоит личная победа человека, сумевшего вопреки всему остаться в живых, триумф духа, позволившего ему достичь того, о чем подавляющее большинство из нас не может и мечтать. Некоторые считают, что Стивен Хокинг потому и добился такого успеха, что ему помогло несчастье, – но подобное лукавство, в сущности, бесчеловечно. Многие ломаются и под куда менее тяжким бременем. Только Стивены Хокинги нашего мира взмывают к небесам, что бы с ними ни произошло. А тем, кто твердо решил развенчивать любые легенды и сводить на нет любые достижения, Хокинг дает достойный ответ – как всегда, сдержанный, но абсолютно точный. Этот ответ может послужить и его эпитафией, и жизненным девизом для всех нас: «Надо быть достаточно взрослым, чтобы понять, что жизнь несправедлива. Просто нужно делать все, на что ты способен в нынешней ситуации».[159]

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить тех, без кого по тем или иным причинам книга не могла состояться. Это Марк Барти-Кинг, доктор Роберт Берман, Морин Берман, Роберта Бернстайн, доктор Танмай Вачаспати, Найджел Вуд-Смит, профессор Александр Виленкин, Питер Гуззарди, доктор Фэй Даукер, Норман Дикс, Фишер Дильк, профессор Морис Джейкоб, доктор Кевин Дэвис, профессор Пол Дэвис, Сью Дэвис, профессор Брендон Картер, сотрудники Кембриджширской библиотеки, Вирджил Кларк, Сэми Коэн, доктор Дэвид Линдли, доктор Джон Маккленахан, Ширли Маклейн, Рави Мирчандани, доктор Саймон Миттон, доктор Джозеф Нидэм, профессор Джон Пейдж, Мюррей Поллинджер, полковник Джеффри Прайк (офицер ордена Британской империи), профессор Абдус Салам, профессор Деннис Сиама,[160] Лидия Сиама, профессор Пол Стейнхардт, профессор Майкл Тернер, Робби Тиббс, Лайза Уиттакер, профессор Эдвард Харрисон, Дэвид Хикман, профессор Стивен Хокинг, Крис Холлифилд, Маркус Чаун, Майкл Черч, профессор Дэвид Шрамм, профессор Джордж Эллис и профессор Джордж Эфстатиу.

Об авторах

Майкл Уайт – бывший научный редактор «GQ». В прошлой жизни он был участником группы «Thompson Twins», затем читал научно-популярные лекции и, наконец, с 1991 года посвятил себя написанию научно-популярных книг. Майкл Уайт – автор более тридцати работ, в том числе бестселлеров «Isaac Newton: The Last Sorcerer», «C. S. Lewis», «Machiavelli and Leonardo: The First Scientist». Его книга «Rivals» в 2002 году попала в шорт-лист престижной премии «Aventis Prize»; победителем в тот год стал Стивен Хокинг. Майкл Уайт живет в Австралии, в городе Перте. Подробнее см.: michaelwhite.com.au

Доктор Джон Гриббин изучал астрофизику в Кембридже, а затем посвятил себя научно-популярной литературе. Он сотрудничал с научными журналами «Nature» и «New Scientist», писал научно-популярные статьи в «The Times», «Guardian» и «Independent». Книги и статьи Джона Гриббина получили различные премии и в Великобритании, и в США. Сейчас он – приглашенный сотрудник Центра астрономии в Суссекском университете. В числе его книг – «Science: A History», «In Search of Schrödinger’s Cat», «In Search of the Big Bang», «In Search of the Edge of Time», «In Search of the Double Helix», «In Search of the Multiverse», «He Knew He was Right», «The Stuff of the Universe» (в соавторстве с Мартином Рисом), «The Matter Myth» (в соавторстве с Полом Дэвисом), «Einstein: A Life in Science» (в соавторстве с Майклом Уайтом) и «Richard Feynman: A Life in Science» (в соавторстве с Мэри Гриббин).

Джон Гриббин – член Королевского литературного общества.

Примечания

1

Hawking S.-W. A Short History (неофициально изданная брошюра).

(обратно)

2

Church Michael. Games with the cosmos. «Independent» (June 6, 1988).

(обратно)

3

Hawking. A Short History.

(обратно)

4

Church. Games with the cosmos.

(обратно)

5

Компьютер, определявший выигрышные премиальные облигации.

(обратно)

6

«Albanian». May, 1958.

(обратно)

7

Строго говоря, это векторная скорость, то есть величина, задающая и скорость, и направление движения. Но для простоты мы будем на этих страницах называть векторную скорость просто скоростью.

(обратно)

8

На привычном для нас языке замедление времени означает, что часы, движущиеся относительно наблюдателя, отстают, а сокращение длины – что предмет, движущийся относительно наблюдателя, сокращается вдоль направления движения.

(обратно)

9

«Величайшей ошибкой» в своей жизни Эйнштейн называл письмо президенту США Ф.-Д. Рузвельту с советом приступить к разработке ядерного оружия. Легенду о том, что Эйнштейн называл так дополнительное слагаемое, добавленное для модели статичной Вселенной (космологическую постоянную), придумал и распространил физик Георгий Гамов. – Прим. перев.

(обратно)

10

Hawking. A Short History.

(обратно)

11

Ibid.

(обратно)

12

Hawking. A Short History.

(обратно)

13

Osman Tony. A master of the Universe. «Sunday Times Magazine» (June 19, 1988).

(обратно)

14

Hawking S.-W. My Experience with ALS. (неофициально изданная брошюра).

(обратно)

15

Ibid.

(обратно)

16

Ibid.

(обратно)

17

Ibid.

(обратно)

18

Ibid.

(обратно)

19

Ibid.

(обратно)

20

Appleyard Bryan. Master of the Universe: Will Stephen Hawking live to find the secret? «Express News», San Antonio, Texas (July 3, 1988).

(обратно)

21

Overbye Dennis. The wizard of space and time. «Omni» (February 1979). P. 45–107.

(обратно)

22

Hawking. A Short History.

(обратно)

23

Физики измеряют температуру в градусах Кельвина (обозначается К). Эта шкала начинается с абсолютного нуля –273 °C, когда прекращается всякое тепловое движение атомов. Но 273 градуса – сущий пустяк, если говорить о температурах в миллиарды градусов, поэтому можно считать, что температуры при описании взрыва даются в привычных для нас градусах Цельсия.

(обратно)

24

Hawking. A Short History.

(обратно)

25

«Как вам это понравится». Пер. Т. Щепкиной-Куперник.

(обратно)

26

Ibid.

(обратно)

27

Boslough John. Beyond the Black Hole: Stephen Hawking’s Universe. Fontana, London, 1985.

(обратно)

28

Appleyard Bryan. Master of the Universe: Will Stephen Hawking live to find the secret? «Express News», San Antonio, Texas (July 3, 1988).

(обратно)

29

Sipehen Bob. The sky’s no limit in the career of Stephen Hawking. «West Australian» (June 16, 1990).

(обратно)

30

20/20, ABC Television, 1989.

(обратно)

31

Walton Ellen. A brief history of hard times. «Guardian» (August 9, 1989)

(обратно)

32

Overbye. The wizard of space and time.

(обратно)

33

Harwood Michael. The Universe and Dr. Hawking. «New York Times Magazine» (January 23, 1983).

(обратно)

34

Overbye Dennis. Lonely Hearts of the Cosmos. Little, Brown. Boston, 1999.

(обратно)

35

Adler Jerry, Lubenow Gerald C. and Malone Maggie. Reading God’s mind. «Newsweek» (June 13, 1988).

(обратно)

36

Hawking Stephen. A Brief History of Time. Bantam, London, 1988. (Стивен Хокинг Краткая история времени. Здесь и далее пер. А. К. Дамбиса.)

(обратно)

37

Overbye. Lonely Hearts of the Cosmos.

(обратно)

38

Ibid.

(обратно)

39

RidpathIan. Black hole explorer. «New Scientist» (May 4, 1978). P. 307.

(обратно)

40

Boslough. Beyond the Black Hole. P 25.

(обратно)

41

В описываемое время Я. Б. Зельдович был заведующим отделом релятивистской астрофизики Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга, а заведующим отделом Института физических проблем стал в 1983 году. – Прим. перев.

(обратно)

42

Overbye. Lonely Hearts.

(обратно)

43

Пер. А. Сагаловой.

(обратно)

44

Hawking S.-W., Carter B., and Bardeen J. Communications in Mathematical Physics, 31 (1973). P. 161–170.

(обратно)

45

Hawking. A Brief History of Time. Р. 105.

(обратно)

46

Hawking S.-W. Scientific American (January 1977). Р. 34–40.

(обратно)

47

Hawking S.-W., «Nature», 248 (1974). P. 30–31.

(обратно)

48

Taylor J. and Davles P., «Nature», 250 (1974). P. 37–38.

(обратно)

49

Hawking. My Experience with ALS.

(обратно)

50

Overbye. Lonely Hearts.

(обратно)

51

Ibid.

(обратно)

52

Lightman Alan and Brawer Roberta. Origins: The Lives and Worlds of Modern Cosmologists. Cambridge, Mass.: Harvard, 1990. P. 406.

(обратно)

53

Harwood. The Universe and Dr. Hawking.

(обратно)

54

Overbye. Lonely Hearts.

(обратно)

55

Appleyard. Master of the Universe.

(обратно)

56

Ferris Timothy. Mind over matter. «Vanity Fair» (June 1984).

(обратно)

57

Boslough. Beyond the Black Hole. P. 25.

(обратно)

58

Ferris. Mind over matter.

(обратно)

59

Walton. A brief history of hard times.

(обратно)

60

Ibid.

(обратно)

61

«Master of the Universe».

(обратно)

62

Walton. A brief history of hard times.’

(обратно)

63

«Master of the Universe».

(обратно)

64

Ibid.

(обратно)

65

Ibid.

(обратно)

66

Ibid.

(обратно)

67

20/20, программа «ABC Television».

(обратно)

68

Harwood. The Universe and Dr. Hawking.

(обратно)

69

Hawking. A Brief History of Time.

(обратно)

70

Appleyard. Master of the Universe.

(обратно)

71

Hornsby Jeremy and RidpathIan. Mind over matter. «Sunday Telegraph Magazine» (October 28, 1979).

(обратно)

72

Ferguson Kitty. Stephen Hawking: A Quest for the Theory of Everything. New York: Bantam, 1992.

(обратно)

73

Hawking. A Brief History of Time.

(обратно)

74

Page D. Hawking’s timely story. «Nature», 333 (1988). P. 742–743.

(обратно)

75

Hawking. A Brief History of Time.

(обратно)

76

Ibid.

(обратно)

77

Appleyard. Master of the Universe.

(обратно)

78

Overbye, «Lonely Hearts».

(обратно)

79

Ibid.

(обратно)

80

Hawking. A Brief History of Time. P. 140–141.

(обратно)

81

«Cambridge Evening News» (January 31, 1978).

(обратно)

82

Boslough. Beyond the Black Hole. P. 28.

(обратно)

83

Harwood. The Universe and Dr. Hawking.

(обратно)

84

Ibid.

(обратно)

85

Overbye. The wizard of space and time.

(обратно)

86

Shames., «Stephen Hawking: A thinking kind of hero». 1988.

(обратно)

87

«Sunday Telegraph Magazine».

(обратно)

88

Osman. A master of the Universe.

(обратно)

89

Wills Colin. Triumph of mind over matter. «Sunday Mirror» (September 4, 1988).

(обратно)

90

«The sky’s no limit in the career of Stephen Hawking». «West Australian» (1989).

(обратно)

91

Ferris., Mind over matter.

(обратно)

92

Overbye, «Lonely Hearts».

(обратно)

93

Ibid.

(обратно)

94

Shames. Stephen Hawking: A thinking kind of hero.

(обратно)

95

Gribbin John. In Search of the Big Bang. Penguin, New York, 1999. Р. 387–388.

(обратно)

96

Fahri E. and Guth A. Physics Letters. 183B (1987). P. 149–153.

(обратно)

97

Hawking. A Brief History of Time». P. 137.

(обратно)

98

«Book news». «Bookseller», October 21, 1988.

(обратно)

99

Ibid.

(обратно)

100

Boslough. Beyond the Black Hole. P. 26.

(обратно)

101

Ibid., p. 27.

(обратно)

102

Fleischer Leonor. Talk of the trade. «Publishers Weekly» (January 15, 1985).

(обратно)

103

Walton. A brief history of hard times.

(обратно)

104

«Top city scientist taken to hospital». «Cambridge Evening News» (August 17, 1985).

(обратно)

105

Walton. A Brief History of Hard Times.

(обратно)

106

Ibid.

(обратно)

107

Ferguson. Stephen Hawking: A Quest for the Theory of Everything.

(обратно)

108

«Book news». «Bookseller» (October 21, 1988).

(обратно)

109

Ibid.

(обратно)

110

Ibid.

(обратно)

111

Ibid.

(обратно)

112

Charles Oulton. Cosmic writer shames book world. «Sunday Times» (August 1988).

(обратно)

113

Ibid.

(обратно)

114

«Book news». «Bookseller».

(обратно)

115

Housby Denise. «Cambridge Evening News» (August 30, 1988).

(обратно)

116

Maddox John. The big bang book. «Nature», 335 (1988). P. 267.

(обратно)

117

Jenkins Simon. A dance to the music of imaginary time. «Sunday Times» (August 28, 1988).

(обратно)

118

Maddox. The Big Bang book.

(обратно)

119

«Up and down the city road». «Independent Magazine» (April 27, 1991).

(обратно)

120

«Independent Magazine», Letters page (May 4, 1991).

(обратно)

121

Ibid.

(обратно)

122

Jenkins. A Dance to the Music of Imaginary Time.

(обратно)

123

Hawking Stephen. «Newsweek» (June 13, 1988).

(обратно)

124

Green M. «Scientific American» (September 1986). P. 44–49.

(обратно)

125

Verney Tim. Top cash prize for brilliant city academic. «Cambridge Evening News» (January 21, 1988).

(обратно)

126

Kersey Alan. Musical tribute to brave professor. «Cambridge Evening News» (June 1989).

(обратно)

127

Hawking. A Brief History of Time. (Пер. Н. Смородинской с одного из ранних изданий. В издании 1998 года этот эпизод не упоминается.)

(обратно)

128

Gritten David. A brief movie of time. «Sunday Correspondent» (1990).

(обратно)

129

Ibid.

(обратно)

130

Delingpole James. Limelight. «Evening Standard» (June 27, 1990).

(обратно)

131

Hawkes Nigel. Defying the gravity of physics. «The Times» (October 27, 1990).

(обратно)

132

Hunt Pauline. Glittering triumph of an inspiring family. «Cambridge Evening News» (July 19, 1988).

(обратно)

133

Osman. A master of the Universe.

(обратно)

134

Ibid.

(обратно)

135

Ibid.

(обратно)

136

Gribbin John. In Search of the Edge of Time. Penguin, New York, 1999.

(обратно)

137

Thorne Kip. Black Holes and Time Warps. «Norton», New York, 1994.

(обратно)

138

См. Также: Gribbin John and Mary., Richard Feynman: A Life in Science. «Viking», London, 1997.

(обратно)

139

Hawking Stephen. The Illustrated Brief History of Time. Bantam. London, 1996. Название у книги довольно скромное, но на самом деле это совершенно новая книга, написанная гораздо более доступным языком, чем оригинал.

(обратно)

140

Thorne K i p. Прим. 2, стр. 521.

(обратно)

141

Crampton Robert. Intelligence Test. «The Times Magazine» (April 8, 1995).

(обратно)

142

Turney John. The Guardian. (November 10, 2001).

(обратно)

143

«Evening Standard» (April 2, 1993).

(обратно)

144

«The Times» (March 7, 1994).

(обратно)

145

Ibid. (April 21, 1994).

(обратно)

146

«Express» (July 1, 1994).

(обратно)

147

«Sun» (March 30, 1993).

(обратно)

148

Hawkes Nigel. «The Times» (July 3, 1992).

(обратно)

149

Appleyard Bryan., Master of a Narrow Universe. «Independent» (October 13, 1993).

(обратно)

150

Reuters, «Toronto Star» (September 30, 2001).

(обратно)

151

Crampton Robert. Intelligence Test. «The Times Magazine» (April 8, 1995).

(обратно)

152

«Radio Times» (February 1996).

(обратно)

153

MacIntyre Ben. Hawking Backs Gore as Leader for 21st Century. «The Times» (August 10, 2000).

(обратно)

154

«Guardian» (March 27, 1997).

(обратно)

155

«Daily Mail» (July 6, 1995).

(обратно)

156

«Daily Express» (October 30, 1995).

(обратно)

157

«Evening Standard» (September 16, 1995).

(обратно)

158

Ibid.

(обратно)

159

20/20, ABC Television broadcast.

(обратно)

160

Фамилию Sciama принято транслитерировать как «Сиама», но на самом деле она звучит «Шиама». – Прим. перев.

(обратно)

Оглавление

Предисловие

Глава 1 День смерти Галилея

Глава 2 Классическая космология

Глава 3 Оксфорд

Глава 4 Доктора и доктораты

Глава 5 От черных дыр к большому взрыву

Глава 6 Семья и работа

Глава 7 Сингулярные решения

Глава 8 Годы открытий

Глава 9 Когда черные дыры взрываются

Глава 10 У подножия славы

Глава 11 Возвращение к истокам

Глава 12 Сверхновая научного мира

Глава 13 Дочки вселенной

Глава 14 Краткая история времени

Глава 15 Конец физики?

Глава 16 Голливуд, фортуна, слава

Глава 17 Краткая история путешествий во времени

Глава 18 Стивен Хокинг – суперзвезда

Благодарности

Об авторах Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg