Тріумф розуму над матерією. Колега Стівена Хокінга – про життя великого фізика

Новое Время
Тріумф розуму над матерією. Колега Стівена Хокінга – про життя великого фізика

Відомий вчений Роджер Пенроуз в матеріалі для The Guardian згадує спільну роботу зі Стівеном Хокінгом і найкращі моменти з життя популяризатора науки №1

"Образ Стівена Хокінга, який помер у віці 76 років, – з його моторизованим інвалідним візком, злегка нахиленою в один бік головою і схрещеними для контролю над елементами управління руками – захопив суспільну свідомість як справжній тріумф розуму над матерією. Немов в ситуації з Дельфійским оракулом в Стародавній Греції, проблеми фізичного розвитку, схоже, були компенсовані майже надприродними талантами. Вони дозволяли розуму вільно переміщатися Всесвітом, лише іноді загадково розкриваючи деякі з його секретів, приховані від поглядів простих смертних ", – пише відомий фізик Роджер Пенроуз в матеріалі для The Guardian.

За його словами, такий романтизований образ лише частково відображає реальність. Ті, хто знав Хокінга, цінували його як людину з неймовірним смаком до життя, відмінним гумором, величезною рішучістю, а також звичайними людськими слабкостями. Здається очевидним, що він отримував величезне задоволення від своєї ролі "вченого-знаменитості №1", його публічні лекції збирали величезні аудиторії. І можливо, далеко не всі йшли до нього лише за науковими настановами.

Наукове співтовариство здатне дати більш тверезу оцінку. Його вражаючий, часом революційний внесок в розуміння фізики і геометрії Всесвіту був оцінений дуже високо.

Незабаром після 21-го дня народження у Хокінга виявили невизначене невиліковне захворювання, яке пізніше ідентифікували як дегенеративне захворювання центральної нервової системи, відоме як бічний аміотрофічний склероз. Замість того щоб піддатися депресії, як зробили б багато інших, він зайнявся фундаментальними питаннями фізичної природи Всесвіту. Згодом він досягне надзвичайних успіхів у боротьбі з найсерйознішими проблемами свого стану. Всупереч припущенням медиків, він зумів прожити ще 55 років.

Він походив із академічної сім'ї, яка, втім, не була прямо пов'язана з математикою або фізикою. Його батько Френк був експертом з тропічних захворювань, а його мама Ізабель відрізнялася вільнодумством і мала на сина величезний вплив. Він народився в Оксфорді та переїхав в Сент-Олбанс, що в Хартфордширі, коли йому було вісім. Здобувши освіту в місцевій школі, виграв стипендію на вивчення фізики в Університетському коледжі Оксфорда. Викладачі вважали його дуже здібним, але не сприймали його роботи всерйоз. Хоча в 1962-му Хокінг і отримав ступінь, вона все ж таки не була видатною.

Він вирішив продовжити кар'єру в сфері фізики в Трініті-холі Кембриджа, припускаючи, що буде вчитися у видатного космолога Фреда Хойла. І був розчарований, коли дізнався, що Хойл не міг взяти його до себе. Втім, був доступний його колега Денніс Сіаму, чиє ім'я не було відомо Хокингу в той час. Волею долі Сіаму дав великий поштовх британській космології і керував роботою кількох видатних студентів, чиї імена згодом стали відомими (...).

Коли Хокінг був на другому році своїх досліджень в Кембриджі, я відкрив певну математичну теорему. На базі декількох правдоподібних припущень вона показала, що розпад надмасивної зірки призведе до сингулярності в просторі-часі – місці, де щільність і кривизна простору-часу повинні стати нескінченними. Все це давало нам картину, яку тепер прийнято називати "чорною дірою" (...).

Одночасно Хокінг думав над схожою проблемою разом з Георгом Еллісом. Вони працювали над більш обмеженим типом теореми сингулярності, який передбачав необгрунтовано обмежені припущення. Сіаму звів мене з Хокінгом, і вже скоро той знайшов несподіване застосування моєї теореми, так що її можна було застосувати в космології, щоб показати, що просторово-часова сингулярність, яку називають "Великий вибух", була межею не тільки стандартних високо симетричних космологічних моделей, але і будь-якої якісно подібної, але асиметричної моделі (....).

У 1967-му Вернер Ізраель опублікував знакову роботу, в якій припустив, що чорні діри, які не обертаються, стаючи нерухомими, обов'язково стають також повністю сферично симетричними. Наступні результати Картера, Девіда Робінсона та інших узагальнили це. Передбачалося, що кінцева просторово-часова геометрія повинна обов'язково відповідати сімейству рішень рівнянь Ейнштейна, знайдених Роєм Керром в 1963-му. Ключовим елементом теорії було те, що, якщо є якесь обертання, то повинна бути повна осьова симетрія. Цей елемент надав Хокінг в 1972-му.

Найвидатніший з усіх висновків полягав у тому, що чорні діри, які ми очікуємо знайти в природі, повинні відповідати цій симетрії Керра. Як прокоментував великий теоретичний астрофізик Субраманьян Чандрасекар, чорні діри є найбільш досконалими макроскопічними об'єктами у Всесвіті, які складаються з простору і часу, більш того, вони також є простими об'єктами, так як можуть бути описані за допомогою відомої геометрії.

Потім Хокінг зробив ще ряд важливих відкриттів про чорні діри (...). Пізніше він звернув свою увагу на квантовий ефект у зв'язку з чорними дірами і приступив до обчислень, щоб визначити, чи будуть маленькі діри, що обертаюсться, які могли бути створені при Великому вибуху, випромінювати свою обертальну енергію. Його вразило, що, незалежно від обертання, вони будуть випромінювати свою енергію, що за формулою Ейнштейна E = mc 2 означає їх масу. Відповідно, будь-яка чорна діра має відмінну від нуля температуру (...).

Це випромінювання чорних дір, передбачене Хокінгом, тепер логічно називають випромінюванням Хокінга. Однак, для будь-якої чорної діри, яка, ймовірно, виникне в нормальних астрофізичних процесах, випромінювання Хокінга буде надзвичайно крихітним і його не може прямо зафіксувати жодна з відомих сьогодні технологій. Але він стверджував, що крихітні чорні діри могли народитися в ході Великого вибуху, і випромінювання Хокінга, що випускається такими дірами, могло б спричинити останній вибух, який можна було б спостерігати. Поки немає жодних доказів для таких вибухів. Це показало, що Великий вибух не був таким приємним, як того хотілося б Хокінгу, і це було для нього великим розчаруванням (...).

Після роботи над чорними дірами Хокінг звернув увагу на проблему квантової гравітації, розвиваючи геніальні ідеї для вирішення деяких основних питань (...).

Разом з Джеймсом Хартлі він розробив квантову процедуру для обробки сингулярності Великого вибуху. Це називається "безмежною" ідеєю, завдяки якій сингулярність замінюється гладкою "шапкою". Це схоже на те, що відбувається на північному полюсі Землі, де поняття довготи втрачає сенс (стає сингулярним), в той час як сам північний полюс має ідеальну геометрію.

Щоб зрозуміти цю ідею, Хокінг посилався на своє поняття про "уявний час", яке призводить до перетворення "псевдоріманової" геометрії простору-часу Ейнштейна в більш стандартну ріманову (...).

До кінця життя Хокінг одночасно з суто дослідницькими інтересами все більше займався популяризацією науки, зокрема, власних ідей. Все почалося з написання дивно успішної книги "Коротка історія часу" (1988), яка була переведена на 40 мов і продана тиражем більше 25 млн екземплярів у всьому світі.

Безсумнівно, блискуча назва була важливим фактором, що сприяв феноменальному успіху книги. Крім того, вона стосується предмета, який захоплює уяву багатьох. Тут також прямота і ясність стилю, яку Хокінг розвинув з необхідності, намагаючись впоратися з обмеженнями, що накладаються фізичною інвалідністю. Перш, ніж перейти на комп'ютеризовану мову, він говорив з великими труднощами і витратою зусиль, тому висловлювався короткими реченнями, які безпосередньо стосувалися справи. Також важко заперечувати, що його фізичний стан сам по собі привертав увагу громадськості.

І хоча поширення науки серед широкої громадськості, безумовно, було однією з головних цілей Хокінга при написанні книги, серйозним фактором була і необхідність заробляти. Адже його фінансові потреби були великі, враховуючи сім'ю, медсестер, медичних помічників і все більш дороге обладнання, яке йому було потрібно. Частина з цих потреб покривали гранти, але не всі.

Щоб запросити Хокінга на конференцію, організатором доводилося проводити ретельні підрахунки. Витрати на дорогу і житло були величезними, не в останню чергу через кількість людей, які його супроводжували. Але квитки на його популярні лекції завжди розпродавалися до останнього, і зал доводилося шукати найбільший. Також слід враховувати, щоб всі входи, ліфти і сходи були пристосовані для людей з інвалідністю.

Він явно насолоджувався своєю славою, використовуючи кожну можливість для подорожей, зустрічей з видатними людьми і придбання незвичайних досвідів (наприклад, спуску в шахту, відвідування південного полюса і випробування нульової гравітації вільного падіння).

Згодом його публічні лекції ставали все більш вражаючими. Спочатку, візуальним матеріалом були малюнки на прозорій плівці. Згодом були задіяні вражаючі візуальні ефекти.

Він контролював словесний матеріал, речення за реченням виголошений за допомогою комп'ютера з американським акцентом. Якісні зображення і комп'ютерна графіка також потрапили в більш пізні популярні книги "Ілюстрована коротка історія часу" (1996) і "Світ у горіховій шкаралупі" (2001). Зі своєю дочкою Люсі він написав дитячу наукову книгу "Джордж і скарби Всесвіту" (2007). Він також виступав в якості редактора, співавтора і коментатора багатьох інших книг про популярну науку.

Він був удостоєний багатьох почестей. Зокрема, був обраний членом Королівського товариства в дивно ранньому віці 32 років, а також отримав найвищу нагороду, медаль Коплі, в 2006-му. У 1979-му він став 17-м лукасовськими професором Кембриджського університету. За 310 років до нього другим володарем такого титулу став Ісаак Ньютон. Хокінг також з'являвся в телепрограмі Star Trek: Наступне покоління, в мультфільмі Сімпсони. Про нього був знятий фільм Теорія всього (2014 року).

Очевидно, що він був багато чим зобов'язаний своїй першій дружині Джейн Уайльд, з якою пов'язав долю в 1965-му, і з якою у нього було троє дітей - Роберт, Люсі і Тімоті. Джейн дуже його підтримувала. Найважливіше, що вона дозволяла йому дуже багато чого робити самостійно.

Його вислови завжди були авторитетними, але в силу фізичних труднощів часто були загадковими і короткими

Хокінг був надзвичайно наполегливою людиною. Вважав, що багато повинен робити сам. Це в свою чергу підтримувало активність його м'язів і затримувало атрофію, сповільнюючи розвиток хвороби. Проте, його стан продовжував погіршуватися, врешті-решт, він майже втратив можливість рухатися, його мова була ледь зрозуміла комусь, крім тих, хто добре його знав.

У 1985-му в Швейцарії він захворів на пневмонію. Для порятунку життя потрібна була трахеотомія. Дивно, але після цього дотику смерті, розвиток дегенеративної хвороби нібито сповільнився, буквально зупинившись. Однак, трахеотомія перешкоджала будь-якій формі мови, так що поява комп'ютерного синтезатора мови стала крайньою необхідністю.

Після зіткнення з пневмонією будинок Хокінгів практично повністю захопили медсестри і медпрацівники. А вони з Джейн віддалилися один від одного. Вони розлучилися в 1995-му. Того ж року Хокінг одружився на Елейн Мейсон, одній з медсестер. Її підтримка відрізнялася від тієї, яку надавала Джейн. В цьому набагато більш слабкому фізичному стані її любов, турбота і увага підтримували його у всіх починаннях. Але і ці відносини закінчилися в 2007-му, коли вони розлучилися.

Незважаючи на жахливий фізичний стан, він майже завжди зберігав позитивний настрій. Йому подобалися робота, компанія інших вчених, мистецтво, плоди його слави і подорожі. Він дуже любив дітей, іноді розважаючи їх, обертаючись на моторизованому інвалідному кріслі. Його не оминали соціальні проблеми. Він популяризував науку. Він міг бути великодушним і дуже дотепним. Іноді демонстрував і зарозумілість, яка не є рідкістю серед передових фізиків. Він міг бути автократичним. Але також показував істинне смирення, яке є ознакою справжньої величі.

У Хокінга було багато учнів, деякі з них згодом також прославилися. Але бути його учнем було непросто. Він міг переїхати на своєму кріслі ногу студента, що його дратував. Його вислови завжди були авторитетними, але в силу фізичних труднощів часто були загадковими і короткими. Досвідчений колега міг розплутати їх істинні значення, але для недосвідченого студента це могло бути непросто.

Для такого учня зустріч з Хокінгом ставала непростим досвідом. Хокінг міг попросити студента піти неясним шляхом, і причина для цього могла здатися загадковою. Роз'яснень він не давав, так що в розпорядженні студента виявлялося щось на кшталт одкровення оракула – щось, правдивість чого не бралася під сумнів, і що при правильній інтерпретації та розвитку неодмінно приводило до глибокої істини. Мабуть, зараз ми залишилися саме з таким відчуттям.

Повну версію тексту читайте на The Guardian

Приєднуйтесь до нашого телеграм-каналу Мнения Нового Времени