Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд

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.