Устройство Вселенной – простым языком. «Кратчайшая история времени»

Стивен Хокинг, Леонард Млодинов

Кратчайшая история времени

Предисловие

Всего четыре буквы отличают название этой книги от заголовка той, что была впервые опубликована в 1988 году. «Краткая история времени» 237 недель оставалась в списке бестселлеров лондонской «Санди таймс», каждый 750-й житель нашей планеты, взрослый или ребенок, приобрел ее. Замечательный успех для книги, посвященной самым сложным проблемам современной физики. Впрочем, это не только самые сложные, но и самые волнующие проблемы, потому что они адресуют нас к фундаментальным вопросам: что нам действительно известно о Вселенной, как мы обрели это знание, откуда произошла Вселенная и куда движется? Данные вопросы составляли главный предмет «Краткой истории времени» и стали фокусом настоящей книги. Спустя год после публикации «Краткой истории времени» начали поступать отклики от читателей всех возрастов и профессий со всего мира. Многие из них высказывали пожелание, чтобы увидела свет новая версия книги, которая, сохранив суть «Краткой истории времени», объясняла бы наиболее важные понятия более просто и занимательно. Хотя кое-кто, по-видимому, ожидал, что это будет «Пространная история времени», отзывы читателей недвусмысленно показывали: очень немногие из них жаждут познакомиться с объемистым трактатом, излагающим предмет на уровне университетского курса космологии. Поэтому, работая над «Кратчайшей историей времени», мы сохранили и даже расширили основополагающую суть первой книги, но постарались в то же время оставить неизменными ее объем и доступность изложения. Это и в самом деле кратчайшая история, поскольку некоторые сугубо технические аспекты нами опущены, однако, как нам представляется, данный пробел с лихвой восполнен более глубокой трактовкой материала, который поистине составляет сердцевину книги.

Мы также воспользовались возможностью обновить сведения и включить в книгу новейшие теоретические и экспериментальные данные. «Кратчайшая история времени» описывает прогресс, который был достигнут на пути создания полной объединенной теории за последнее время. В частности, она касается новейших положений теории струн, корпускулярно-волнового дуализма и выявляет связь между различными физическими теориями, свидетельствующую, что объединенная теория существует. Что же касается практических исследований, книга содержит важные результаты последних наблюдений, полученных, в частности, с помощью спутника СОВЕ (Cosmic Background Explorer - «Исследователь фонового космического излучения») и космического телескопа Хаббла.

Глава первая

РАЗМЫШЛЯЯ О ВСЕЛЕННОЙ

Мы живем в странной и замечательной Вселенной. Неординарное воображение требуется, чтобы оценить возраст ее, размеры, неистовство и даже красоту. Место, занимаемое людьми в этом безграничном космосе, может показаться ничтожным. И все же мы пытаемся понять, как устроен весь этот мир и как мы, люди, смотримся в нем.

Несколько десятилетий назад известный ученый (некоторые говорят, что это был Бертран Рассел) выступал с публичной лекцией по астрономии. Он рассказал, что Земля обращается вокруг Солнца, а оно, в свою очередь, - вокруг центра обширной звездной системы, называемой нашей Галактикой. В конце лекции маленькая пожилая леди, сидевшая в задних рядах, встала и заявила:

Вы рассказывали нам здесь полную ерунду. В действительности мир - это плоская плита, покоящаяся на спине гигантской черепахи.

Улыбнувшись с чувством превосходства, ученый спросил:

А на чем стоит черепаха?

Вы очень умный молодой человек, очень, - ответила старая леди. - Она стоит на другой черепахе, и так дальше, до бесконечности!

Сегодня большинство людей нашло бы довольно смешной такую картину Вселенной, эту нескончаемую башню из черепах. Но что заставляет нас думать, будто мы знаем больше?

Забудьте на минуту то, что вы знаете - или думаете, что знаете, - о космосе. Вглядитесь в ночное небо. Чем представляются вам все эти светящиеся точки? Может, это крошечные огоньки? Нам трудно догадаться, чем они в действительности являются, потому что эта действительность слишком далека от нашего повседневного опыта.

Если вы часто наблюдаете за ночным небом, то, вероятно, замечали в сумерках над самым горизонтом ускользающую искорку света. Это Меркурий, планета, разительно отличающаяся от нашей собственной. Сутки на Меркурии длятся две трети его года. На солнечной стороне температура зашкаливает за 400°С, а глубокой ночью падает почти до - 200°С.

Но как бы ни отличался Меркурий от нашей планеты, еще труднее вообразить обыкновенную звезду - колоссальное пекло, ежесекундно сжигающее миллионы тонн вещества и разогретое в центре до десятков миллионов градусов.

Другая вещь, которая с трудом укладывается в голове, это расстояния до планет и звезд. Древние китайцы строили каменные башни, чтобы увидеть их поближе. Вполне естественно считать, что звезды и планеты находятся намного ближе, чем в действительности, - ведь в повседневной жизни мы никогда не соприкасаемся с громадными космическими расстояниями.

Расстояния эти настолько велики, что нет смысла выражать их в привычных единицах - метрах или километрах. Вместо них используются световые годы (световой год - путь, который свет проходит за год). За одну секунду луч света преодолевает 300 000 километров, так что световой год - это очень большое расстояние. Ближайшая к нам (после Солнца) звезда - Проксима Центавра - удалена примерно на четыре световых года. Это так далеко, что самый быстрый из проектируемых ныне космических кораблей летел бы к ней около десяти тысяч лет. Еще в древности люди пытались постичь природу Вселенной, но они не обладали возможностями, которые открывает современная наука, в частности математика. Сегодня мы располагаем мощными инструментами: мыслительными, такими как математика и научный метод познания, и технологическими, вроде компьютеров и телескопов. С их помощью ученые собрали воедино огромное количество сведений о космосе. Но что мы действительно знаем о Вселенной и как мы это узнали? Откуда она появилась? В каком направлении развивается? Имела ли начало, а если имела, что было до него? Какова природа времени? Придет ли ему конец? Можно ли вернуться назад во времени? Недавние крупные физические открытия, сделанные отчасти благодаря новым технологиям, предлагают ответы на некоторые из этих давних вопросов. Возможно, когда-нибудь эти ответы станут столь же очевидными, как обращение Земли вокруг Солнца, - или, быть может, столь же курьезными, как башня из черепах. Только время (чем бы оно ни было) это покажет.

Вчера, 14 марта 2018 года, скончался Стивен Хокинг. Один из самых известных ученых на протяжении полувека оставался в центре внимания по множеству причин: борьба с болезнью, книга «Краткая история времени», заявления об опасности искусственного интеллекта, исследования в области черных дыр. Пусть большинство его достижений в полной мере могут понять и оценить лишь ученые с мировым именем, Хокинг сделал главное - он заинтересовал наукой обычных людей.

Неверно считать, что Хокинг стал знаменитым только из-за своей болезни. Боковой амиотрофический склероз (БАС) начал развиваться у ученого еще во время учебы. Спустя год после окончания Оксфордского университета (1962 год) врачи заявили, что Стивену осталось жить меньше трех лет. Наплевав на услышанное, он продолжил заниматься наукой. БАС страшен тем, что развивается медленно, постепенно уничтожая один нейрон за другим. В конечном итоге это приводит к отказу конечностей и параличу. Лечения до сих пор не существует.

Хокингу в некотором смысле повезло: болезнь прогрессировала медленнее, чем встречается в большинстве случаев. В инвалидной коляске он оказался только к концу шестидесятых. Но в 1985 году случается новая напасть: ученый подцепил воспаление легких. Для сохранения жизни ему сделали трахеостомию. Так Хокинг потерял еще и голос. Разговаривал ученый через синтезатор речи. Для управления компьютером он использовал указательный палец правой руки - единственный, сохранивший подвижность.

Находясь взаперти своего тела, один из величайших умов как минимум XX века (если не вообще в истории человечества) сформулировал несколько важнейших гипотез и предположений, которые могут оказаться пророческими.
Черные дыры

Страстью Хокинга было исследование вселенной. Особенно его увлекали черные дыры. Если максимально упростить, так называют области с мощнейшим гравитационным притяжением, которое не может пересилить ни один объект.

В честь Хокинга назвали процесс излучения черной дырой элементарных частиц, то есть ее «испарение». Процесс, разумеется, сугубо гипотетический. Как и большинство предположений ученого, проверить его теории в обозримом будущем просто невозможно.

Зачем тогда оно все надо? Достаточно вспомнить историю Питера Хиггса. Еще в 1964 году он выдвинул теорию о существовании элементарной частицы, которая определяет инертную массу бозонов. Найти это удалось только спустя почти 50 лет во время исследований на Большом адронном коллайдере. Хиггс, полвека пытавшийся доказать свою правоту, в 2013 году все-таки получил Нобелевскую премию. Интересно, что Хокинг тогда проспорил $100: он был уверен, что бозон Хиггса не смогут открыть.

Можно предположить, что гипотезы Хокинга ждет та же судьба: они будут доказаны спустя многие годы либо лягут в основу других научных открытий. Парадоксально, что Нобелевскую премию Хокинг так и не получил, хотя его авторитет в научной среде и важность работ никогда не оспаривались.

Хокинг вместе с профессором Джимом Хартлом выдвинули модель вселенной без границ в пространстве и времени. Ученые сравнивали вселенную с Землей, только намного больше - как невозможно дойти до края Земли (хотя плоскоземцы и пытаются), так и у Вселенной не существует стенок.

В 2015 году Хокинг выдвинул новую теорию. Он считал, что черные дыры - своеобразные порталы в параллельную вселенную. По мнению ученого, объекты и данные при попадании в черную дыру не исчезают, а перемещаются в иное измерение.
Будущее человечества

Наряду с гипотезами вокруг черных дыр Хокинга занимали более приземленные вещи вроде спасения человечества. Ученый неоднократно заявлял, что единственный способ продолжить существование нашего вида - переселение на другую планету. В сравнении с другими тезисами Стивена этот еще можно считать наиболее понятным и реалистичным.

Хокинг полагал, что люди слишком активно принялись потреблять ресурсы планеты, что приведет к их истощению и всем сопутствующим проблемам.

«Мы не стали менее жадными или глупыми. С момента нашего последнего интервью население Земли увеличилось на полмиллиарда, и нет этому конца. К 2100 году на планете нас будет уже 11 миллиардов», - говорил Хокинг в интервью Ларри Кингу.

Проблемы ученый видел практически везде: загрязнение воздуха, изменение климата. Единственный вариант спасения - переселяться на другие планеты.

Но также он признавал, что при нынешнем этапе развития подобные миссии невозможны: «На Земле заканчивается место, нам нужно прорваться через технические барьеры, которые мешают нам жить где-то еще во Вселенной».

Путешествия во времени

Известно, что во время учебы в университете Хокинг был классическим ботаником: не ходил на вечеринки, не был замешан в сомнительных делах, свободное время занимал книгами и классической музыкой. Тем не менее, чувство юмора у него определенно было.

Так, Хокинг решил положить конец гипотезам о путешествиях во времени и шуточным способом доказал, что они невозможны. Ученый устроил вечеринку, на которую «пригласил» путешественников во времени:

«Я не отправлял приглашения до тех пор, пока вечеринка не закончилась. Я долго ждал, но никто не пришел», - рассказал Хокинг.

Искусственный интеллект

Хокинг наряду с Илоном Маском много раз твердил об опасности искусственного интеллекта. По его мнению, создание ИИ станет одним из главных открытий в истории, но при этом поставит людей под угрозу. Например, что будет, если искусственный разум станет новой формой жизни и посчитает человека угрозой для своего существования? Или поставит свои цели выше потребностей и указаний людей? Получится эдакий сценарий «Терминатора» в реальности.

Ученый заявил, что проблема в краткосрочной перспективе - тот, кто контролирует ИИ, а в долгосрочном варианте - возможно ли вообще держать искусственный разум в узде.

Хокинг прожил на полвека дольше, чем ему предсказывали. Осмыслить всю значимость его теорий пока не представляется возможным. Он наживил крючки и забросил удочки, а улов придется доставать его преемникам - доказывать теории, исследовать предположения и гипотезы.

Джереми Кларксон заинтересовал автомобилями миллионы людей, у которых и водительских прав нет. Хокинг сделал то же самое: увлек наукой тех, для кого познания в химии закончились на определении валентности, а в физике - на формуле E = mс². За это ему и спасибо.

10. Краткая история времени

Мысль написать научно-популярную книгу о Вселенной впервые появилась у меня в 1982 году. Отчасти моей целью было заработать деньги на оплату школьного обучения для моей дочери. (Фактически к моменту выхода книги она уже училась в последнем классе.) Но главной причиной для написания книги было то, что я хотел объяснить, как далеко, на мой взгляд, мы продвинулись в понимании Вселенной: насколько мы уже, возможно, близки к созданию полной теории, описывающей Вселенную и все, что в ней есть.

Раз уж я собрался потратить время и силы на написание такой книги, я хотел, чтобы ее прочло как можно больше людей. До этого мои сугубо научные книги выходили в издательстве Cambridge University Press. Издатель добросовестно выполнял свою работу, но я чувствовал, что он не сможет охватить столь широкую аудиторию, как мне бы хотелось. Поэтому я связался с литературным агентом Элом Цукерманом, которого мне представили как зятя одного из коллег. Я дал ему черновик первой главы и объяснил свое желание сделать книгу, подобную тем, что продаются в киосках аэропортов. Он сказал мне, что на это нет ни единого шанса. Ученые и студенты ее, конечно, купят, но на территорию Джеффри Арчера такая книга не пробьется.

Первый вариант книги я отдал Цукерману в 1984 году. Он послал ее нескольким издателям и рекомендовал принять предложение Norton – элитарной американской книжной компании. Но вопреки его рекомендациям я принял предложение Bantam Books, издательства, ориентированного на широкого читателя. Хотя Bantam не специализировалось на издании научно-популярной литературы, его книги были широко представлены в книжных магазинах аэропортов.

Возможно, Bantam заинтересовалось этой книгой благодаря одному из редакторов, Питеру Гуззарди. Он очень серьезно подошел к своей работе и заставил меня переписать книгу так, чтобы она была понятна неспециалистам вроде него самого. Каждый раз, когда я присылал ему переделанную главу, он отвечал длинным списком недостатков и вопросов, которые, по его мнению, следовало прояснить. Временами я думал, что этот процесс никогда не закончится. Но он был прав: в результате книга получилась гораздо лучше.

Моя работа над книгой была прервана пневмонией, которую я подхватил в ЦЕРНе. Было бы совершенно невозможно закончить книгу, если бы не предоставленная мне компьютерная программа. Это было довольно медленно, но я тогда и думал неторопливо, так что она вполне подходила. С ее помощью я, подгоняемый Гуззарди, почти полностью переписал первоначальный текст. В этой переработке мне помогал один из моих студентов, Брайан Уитт.

Обложка первого издания «Краткой истории времени»

Я находился под большим впечатлением от телесериала Джейкоба Броновски «Восхождение человека». (Такое сексистское название сегодня использовать не позволили бы.) Он давал почувствовать достижения рода человеческого и его развитие от примитивных дикарей, каковым он был всего пятнадцать тысяч лет назад, до нашего современного состояния. Я хотел вызвать сходные чувства в отношении нашего движения к полному пониманию законов, управляющих Вселенной. Я был уверен, что почти каждому интересно, как функционирует Вселенная, но большинство людей не могут понять математические уравнения. Я и сам-то их не очень люблю. Отчасти потому, что мне их трудно писать, но главное – у меня нет интуитивного чувства формул. Вместо этого я мыслю зрительными образами, и в своей книге старался выразить эти образы словами, с помощью привычных аналогий и небольшого числа схем. Избрав такой путь, я надеялся, что большинство людей смогут разделить со мной восхищение теми успехами, которых добилась физика в результате ее удивительного прогресса за последние пятьдесят лет.

И все же некоторые вещи трудны для понимания, даже если избегать математических выкладок. Передо мной встала проблема: должен ли я пытаться объяснить их, рискуя ввести людей в заблуждение, или стоит, так сказать, просто замести мусор под ковер? Некоторые непривычные представления, вроде того факта, что наблюдатели, движущиеся с разными скоростями, измеряют разные отрезки времени для одной и той же пары событий, были несущественны для той картины, которую я хотел нарисовать. Поэтому я чувствовал, что могу просто упомянуть о них, не углубляясь в детали. Но были и сложные идеи, существенные для того, что я стремился донести.

Было две концепции, включить которые в книгу казалось мне особенно важным. Одна из них – это так называемое суммирование по историям. Это идея о том, что у Вселенной не одна история. Напротив, существует совокупность всех возможных историй Вселенной, и все эти истории в равной степени реальны (что бы это ни значило). Другая идея, необходимая для того, чтобы придать математический смысл суммированию по историям, – это мнимое время. Сейчас я понимаю, что должен был приложить больше усилий для объяснения этих двух концепций, ибо они стали теми моментами в книге, с которыми у людей возникли наибольшие трудности. Однако совершенно не обязательно точно понимать, что такое мнимое время, вполне достаточно знать, что оно отличается от того, что мы называем действительным временем.

Когда книга уже должна была выйти, ученый, которому послали сигнальный экземпляр, чтобы подготовить обзор для журнала Nature , ужаснулся, обнаружив в ней огромное число ошибок – неверно размещенных фотографий и схем с неправильными подписями. Он позвонил в Bantam, там тоже ужаснулись и в тот же день отозвали и уничтожили весь тираж. (Сохранившиеся экземпляры этого настоящего первого издания теперь, вероятно, весьма высоко ценятся.) В издательстве потратили три недели напряженной работы на перепроверку и исправление всей книги, и она была готова вовремя, как раз чтобы попасть в магазины к объявленной дате выхода, выпавшей на первоапрельский днь дурака. Тогда же журнал Time опубликовал биографическую справку обо мне с выносом на обложку.

Несмотря на все это, в Bantam были удивлены спросом на мою книгу. Она оставалась в списке бестселлеров The New York Times в течение 147 недель, а в списке бестселлеров лондонской Times – в течение рекордных 237 недель, была переведена на 40 языков и продана по всему миру тиражом свыше 10 миллионов экземпляров.

Первоначально я дал книге название «From the Big Bang to Black Holes: A Short History of Time» («От Большого взрыва до черных дыр: Короткая история времени»), но Гуззарди поменял местами заголовок и подзаголовок и заменил «short» (короткая) на «brief» («краткая»). Это было гениально и, должно быть, значительно способствовало успеху книги. С тех пор появилось множество «кратких историй» того или другого и даже «A Brief History of Thyme» («Краткая история тимьяна»). Подражание – самая искренняя форма лести.

Почему эту книгу так покупали? Мне трудно быть уверенным в своей объективности, и лучше я процитирую, что говорили другие. Оказалось, что в большинстве своем рецензии, пусть и одобрительные, мало что проясняют. В основном они построены по одной схеме: Стивен Хокинг страдает болезнью Лу Герига (термин, используемый в американских рецензиях), или заболеванием моторных нейронов (британские обзоры). Он прикован к инвалидному креслу, не может говорить и только двигает N пальцами (где N варьировалось от одного до трех, в зависимости от того, насколько неточна была статья обо мне, которую прочел автор рецензии). И все же он написал эту книгу о величайшем из всех вопросов: откуда мы появились и куда мы идем? Ответ, который предлагается Хокингом, состоит в том, что Вселенная не создана и никогда не уничтожится – она просто есть. Чтобы выразить эту мысль, Хокинг вводит концепцию мнимого времени, которую я (то есть рецензент) несколько затрудняюсь понять. Тем не менее, если Хокинг прав и мы действительно найдем полную объединенную теорию, то мы поистине поймем замысел Бога. (На стадии корректуры я чуть было не убрал из книги последнюю фразу о том, что мы поймем замысел Бога. Сделай я это, продажи упали бы наполовину.)

Значительно более проницательной мне кажется статья в лондонской газете The Independent , где сказано, что даже такая серьезная научная книга, как «Краткая история времени», может стать культовой. Мне очень польстило ее сравнение с книгой «Дзен и искусство ухода за мотоциклом». Я надеюсь, что, подобно ей, моя книга дает людям ощущение того, что им не следует отмахиваться от великих интеллектуальных и философских вопросов.

Несомненно, человеческий интерес к истории о том, как я умудрился стать физиком-теоретиком, несмотря на свою инвалидность, тоже сыграл свою роль. Но тех, кто купил книгу только ради этого, ждало разочарование, поскольку о моем состоянии там упоминается всего пару раз. Книга была задумана как история Вселенной, а вовсе не как моя история. Это не уберегло издательство Bantam от обвинений в том, что оно бессовестно эксплуатирует мое заболевание и что я им потакаю, позволив разместить на обложке свою фотографию. В действительности, по договору, я был не вправе влиять на оформление обложки. Я, правда, сумел убедить издательство использовать для британского издания более удачную фотографию, чем то скверное устаревшее фото, которое было в американской версии. Тем не менее на американской обложке фото осталось прежним, поскольку, как мне было сказано, американская публика идентифицирует этот снимок с самой книгой.

Высказывалось также мнение, что многие люди покупали эту книгу, чтобы демонстрировать ее на своей книжной полке или кофейном столике, фактически не читая. Я уверен, что и это имело место, хотя не думаю, что в большей мере, чем с многочисленными другими серьезными книгами. И все же я знаю, что по крайней мере некоторые читатели должны были пробиться через нее, поскольку каждый день я получаю целую кипу писем по поводу этой книги и во многих из них содержатся вопросы или подробные комментарии, а это свидетельствует о том, что люди книгу прочли, пусть даже и не до конца ее поняли. А еще меня останавливают на улице и говорят, как она им понравилась. Частота, с которой я получаю подобное выражение общественного признания (хотя я, конечно, очень отличающийся от других автор, если не самый отличный), как мне кажется, убеждает в том, что определенная часть людей, купивших книгу, действительно ее прочитала.

После «Краткой истории времени» я написал еще несколько книг, чтобы донести научные знания до самой широкой аудитории. Это «Черные дыры и молодые вселенные», «Мир в ореховой скорлупке» и «Высший замысел». Думаю, очень важно, чтобы люди владели основами научных знаний, что позволит им принимать обдуманные решения в мире, где все б?ольшую и б?ольшую роль играют наука и техника. Кроме того, мы с моей дочерью Люси написали серию книжек для детей – завтрашних взрослых. Это приключенческие рассказы, в основе которых лежат научные представления.

автора Стругацкий Борис Натанович

С. ЯРОСЛАВЦЕВ, ИЛИ КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ОДНОГО ПСЕВДОНИМА Почему, собственно, «С. Ярославцев»? Не помню. Понятно, почему «С»: все наши псевдонимы начинались с этой буквы - С. Бережков, С. Витин, С. Победин... Но вот откуда взялся «Ярославцев»? Совершенно не помню. В нашей

Из книги Ермак автора Скрынников Руслан Григорьевич

Приложение 2 СЕМЕН УЛЬЯНОВИЧ РЕМЕЗОВ. ИСТОРИЯ СИБИРСКАЯ. ЛЕТОПИСЬ СИБИРСКАЯ КРАТКАЯ КУНГУРСКАЯ История сибирскаяИскони Всевидец християнский наш Бог, Творец всея твари, зижьдитель дому Своего и снабдитель винограду и мысленных овец, судебно предповеле проповедати ся

Из книги Комментарии к пройденному [Другая редакция] автора Стругацкий Борис Натанович

С. ЯРОСЛАВЦЕВ, или КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ОДНОГО ПСЕВДОНИМА Почему, собственно, «С. Ярославцев»? Не помню. Понятно, почему «С»: все наши псевдонимы начинались с этой буквы – С. Бережков, С. Витин, С. Победин... Но вот откуда взялся «Ярославцев»? Совершенно не помню.В нашей

Из книги Уильям Теккерей. Его жизнь и литературная деятельность автора Александров Николай Николаевич

Глава VI. «История Пенденниса». «Ньюкомы». «История Эсмонда». «Виргинцы» Вскоре после окончания «Ярмарки тщеславия», то есть в начале 1849 года, начал печататься второй большой роман Теккерея – «История Пенденниса». В предисловии к этому сочинению Теккерей сетует на то, что

Из книги 9 лет трэш-угара Коррозии Металла автора Троицкий Сергей

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ История группы Коррозия Металла уходит своими корнями в 1984 год, в самое начало heavy metal революции в России. То были незабываемые времена всеобщей цензуры и общественного быдлячества. Одним из первых всю гнилостность и пошлость существующего тогда

Из книги Запад изнутри автора Воронель Александр Владимирович

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ДЕНЕГ Меня всегда удивляло единодушие, с которым нееврейский мир, связывал представление о еврейском характере с любовью к деньгам. Ничего подобного я в еврейской среде не наблюдал. Да и в истории еврейское сребролюбие вовсе не превосходит

Из книги Краткая история философии автора Джонстон Дерек

Дерек Джоннстон Краткая история философии

Из книги Баженов автора Пигалев Вадим Алексеевич

КРАТКАЯ БИБЛИОГРАФИЯ, ЛИТЕРАТУРА О В. И. БАЖЕНОВЕ И ЕГО ВРЕМЕНИ Борисов С. Баженов. М., 1937.Шишко А. Каменных дел мастер. М., 1941.Снегирев В. В. И. Баженов. М., 1950.Петров П., Клюшников В. Семья вольнодумцев. Спб., 1872.Чернов Е, Г., Шишко А. В. Баженов. М., Изд-во АН СССР, 1949.Янчук Н. А.

Из книги Насмешник автора Во Ивлин

Глава шестая КРАТКАЯ ИСТОРИЯ МОИХ РЕЛИГИОЗНЫХ ВОЗЗРЕНИЙ 18 июня 1921 года я записал в дневнике: «За последние несколько недель я перестал быть христианином. Я понял, что по крайней мере последние две четверти был атеистом во всем, кроме мужества признаться в этом себе».Это,

Из книги Гениальные аферы автора Хворостухина Светлана Александровна

Часть 3 Краткая история финансовых пирамид Действительно, в представленной главе речь пойдет не об истории всем известных египетских пирамид, а о пирамидах несколько иного рода – финансовых. В настоящее время во всем мире, пожалуй, трудно найти человека, который ни разу

Из книги От Диогена до Джобса, Гейтса и Цукерберга [«Ботаники», изменившие мир] автора Циттлау Йорг

Глава 1 От наскальных рисунков до атомной бомбы. Краткая история ботаника Вообще-то, ботаники делятся на две категории: те, которые предположительно появились только в 1950-е годы, и те, кто жил давно. «В истории человечества ботаники существовали всегда, – объясняет

Из книги Франсуа Мари Вольтер автора Кузнецов Виталий Николаевич

Из книги Византийское путешествие автора Эш Джон

Краткая история солнечных комнат Хотя путеводители уделяют Афьону мало внимания, это один из самых симпатичных городов Анатолийского плоскогорья. Его современная архитектура предсказуемо невыразительна, зато по сравнению с Эскишехиром (в глубине души я боялся, что и

Из книги Биография Белграда автора Павич Милорад

Краткая история чтения Я давно хочу увидеть на какой-нибудь книжной ярмарке книгу с названием «Краткая история чтения». Попробую рассказать, как я ее себе представляю. Однажды в Тель-Авиве мне задали такой вопрос: «В вашей книге мы встречаем трех дьяволов –

Из книги Герой советского времени: история рабочего автора Калиняк Георгий Александрович

Герой советского времени: история рабочего Георгий Александрович Калиняк (1910-14.09.1989)Родился в 1910 г. в г. Гродно. В 1927 г. окончил 7 классов средней школы г. Витебска. С 1928 года жил в Ленинграде. В 1928 г. начал работу в артели «Кожметаллоштамп» прессовщиком, затем с 1929 г. по

Из книги Владимир Высоцкий. Жизнь после смерти автора Бакин Виктор В.

П. Солдатенков – «История любви, история болезни» Нет ничего скучнее, чем разговоры о чужих болезнях и чужом блуде. Анна Ахматова Мне не нравится, когда солидные творческие люди рассказывают, как он пил. Я понимаю, что он пил, но они выставляют это на передний план, как

"Кратчайшая история времени" — книга написана в жанре научно-популярной литературе. Это произведение расширит ваши горизонты и поможет узнать много интересного о нашей вселенной. Написана в 1988 г. Рассчитана на широкий круг читателей.

Стивен Хокинг — английский физик-теоретик. Он появился на свет в Оксфорде в разгар второй мировой войны. Окончил Оксфордский и Кембриджский университеты. Позднее работал в одном из них преподавателем. Не получив никакого математического образования, он учил этому предмету своих студентов, опережая их в изучении программы всего на пару недель. В конечном счете он переключился на астрономию и квантовую физику, сделав несколько открытий в этой области. В начале 1960 г. ему поставили страшный диагноз — заболевание центральной нервной системы, которое не поддается лечению. Со временем его парализовало, он потерял способность разговаривать. Но это не сломило его. Используя современные разработки, Стивен продолжает вести активную социальную и научную жизнь. Имеет множество наград. Леонард Млодинов — американский физик. Родился в Чикаго. Со школы начал интересоваться математикой и химией. В 1973 г. один семестр проучился в Израиле, где читал лекции по физике. Окончил Калифорнийский университет. Позже начал заниматься научными разработками и писать книги. Имеет награды за свои исследования.

Как именно образовалась наша вселенная? С научной точки зрения показано откуда именно берутся понятия пространства и времени и как они формируются. Рассказывается о появлении и существовании черных дыр — самой таинственной материи космоса. С самого своего написания эта книга стала бестселлером. Потом в течении ряда лет она редактировалась писателями и дополнялась новейшими исследованиями в области космологии.

О чем "Краткая история времени" Стивена Хокинга

Из открытых источников

Сегодня, 14 марта, на 77-м году жизни скончался знаменитый английский физик-теоретик Стивен Хокинг. сайт публикует конспект его научно-популярной книги "Краткая история времени: От Большого взрыва до черных дыр" (1988), которая стала бестселлером

Книга выдающегося английского физика Стивена Хокинга "Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр" посвящена поиску ответа на вопрос Эйнштейна: "Какой выбор был у Бога, когда он создавал Вселенную?" Будучи предупрежденным, что каждая включенная в книгу формула вдвое уменьшит число покупателей, Хокинг доступным языком излагает идеи квантовой теории гравитации - не завершенной пока области физики, объединяющей в себе общую теорию относительности и квантовую механику.

Начинается книга с рассказа об эволюции человеческих представлений о Вселенной: от небесных сфер геоцентрической системы Аристотеля и Птолемея до осознания того факта, что Солнце является обычной желтой звездой средней величины в одном из рукавов спиральной галактики - среди сотен миллиардов других галактик в наблюдаемой части Вселенной. Открытие красного смещения спектров звезд других галактик означало, что Вселенная расширяется, и это привело к гипотезе большого взрыва: десять или двадцать миллиардов лет назад все объекты Вселенной могли находиться в одном месте с бесконечно большой плотностью (точка сингулярности).

Новости по теме

Большой взрыв служит началом отсчета времени. На вопрос о том, что было до Большого взрыва, ответа не существует, так как в точке сингулярности перестают работать научные законы; возможность предсказывать будущее теряется, и поэтому если что-то и происходило "до", то оно никак не повлияет на нынешние события. После Большого взрыва возможны два сценария: либо расширение Вселенной будет продолжаться вечно, либо в некоторый момент прекратится и перейдет в фазу сжатия, которая закончится возвратом в сингулярность - Большим хлопком. Какой именно вариант осуществится, неясно - это зависит от расстояний между галактиками и суммарной массы вещества Вселенной, а эти величины точно не известны.

Сингулярности могут быть во Вселенной и после Большого взрыва. Звезда, израсходовав ядерное топливо, начинает сжиматься, и при достаточно большой массе не может противостоять гравитационному коллапсу, превращаясь в черную дыру. Так вот, английский математик и физик Роджер Пенроуз показал, что объем звезды при этом стремится к нулю, а плотность ее вещества и кривизна пространства-времени - к бесконечности. Иными словами, черная дыра есть сингулярность в пространстве-времени.

Обратив направление времени, Пенроуз и Хокинг доказали утверждение, что если верна общая теория относительности (ОТО), то точка Большого взрыва должна существовать. Так гипотеза большого взрыва стала математической теоремой, а сама ОТО оказалась неполной: её законы нарушаются в точке сингулярности. Это не удивительно - ведь ОТО является классической теорией, а в малой области пространства вблизи сингулярности становятся существенными квантовые эффекты. Таким образом, для исследования черных дыр и ранней Вселенной требуется привлечение квантовой механики и создание единой теории - квантовой теории гравитации.

Занимаясь явлениями микромира, квантовая механика развивалась независимо от ОТО. В квантовой физике накопился некоторый опыт объединения различных типов взаимодействий. Так, удалось объединить в одну теорию электромагнитные и слабые взаимодействия. Именно, оказалось, что переносчики электромагнитного взаимодействия (виртуальные фотоны) и переносчики слабого взаимодействия (векторные бозоны) являются реализациями одной частицы и становятся неотличимы друг от друга при энергиях около 100 ГэВ. Существуют и теории великого объединения, то есть объединения электрослабого и сильного взаимодействий (правда, для достижения энергий великого объединения и проверки этих теорий нужен ускоритель размером с Солнечную систему).

Все эти теории не включают гравитацию, поскольку она очень мала для элементарных частиц. Однако в точке сингулярности гравитационные силы вместе с кривизной пространства-времени стремятся к бесконечности, так что совместный учёт квантовомеханических и гравитационных эффектов становится неизбежным. Это приводит к следующим удивительным результатам.

По теореме Пенроуза–Хокинга падение в черную дыру необратимо. Но, как известно, всякий необратимый процесс сопровождается ростом энтропии. Есть ли энтропия у черной дыры?

Хокинг замечает, что площадь горизонта событий черной дыры не уменьшается со временем (а при падении вещества в черную дыру - увеличивается), то есть обладает всеми свойствами энтропии. Его американский коллега Бикенстин предлагает считать площадь горизонта событий черной дыры мерой ее энтропии. Хокинг возражает: обладая энтропией, черная дыра должна иметь температуру и, следовательно, излучать - вопреки самому определению черной дыры! - но впоследствии сам же открывает механизм этого излучения.

Источником излучения оказывается вакуум вблизи черной дыры, в котором из-за квантовых флуктуаций энергии рождаются пары частица-античастица. Один из членов пары обладает положительной энергией, другой - отрицательной (так что сумма равна нулю); частица с отрицательной энергией может упасть в черную дыру, а частица с положительной энергией - покинуть ее окрестность. Поток частиц положительной энергии и есть излучение черной дыры; частицы же с отрицательной энергией уменьшают ее массу - черная дыра "испаряется" и со временем исчезает, унося с собой сингулярность. В этом Хокинг видит первое указание на возможность устранения сингулярностей ОТО с помощью квантовой механики и задается вопросом: окажет ли квантовая механика аналогичное воздействие на "большие" сингулярности, то есть устранит ли квантовая механика сингулярности Большого взрыва и Большого хлопка?

Новости по теме

Классическая общая теория относительности не оставляет выбора: расширяющаяся Вселенная рождается из сингулярности, причем начальные условия неизвестны (ОТО не работает в "момент творения"). В начальный момент Вселенная могла быть упорядоченной и однородной, а могла быть и весьма хаотичной. Дальнейший процесс эволюции, однако, существенно зависит от условий на этой границе пространства-времени. Используя метод Фейнмана, суммирование по различным "траекториям" развития Вселенной, Хокинг в рамках квантовой теории гравитации получает альтернативу сингулярности: пространство-время является конечным и не имеет сингулярности в виде границы или края (это похоже на поверхность Земли, но только в четырех измерениях). А раз нет границы, отпадает и необходимость в начальных условиях на ней, то есть нет нужды вводить новые законы, задающие поведение ранней Вселенной (или прибегать к помощи Бога). Тогда Вселенная "...не была бы сотворена, ее нельзя было бы уничтожить. Она просто существовала бы".

Тема Бога присутствует на протяжении всей книги; по сути, Хокинг ведет дискуссию с Богом. Приведем цитату, подводящую своего рода итог этой дискуссии.

"Из представления о том, что пространство и время образуют замкнутую поверхность, вытекают также очень важные следствия относительно роли Бога в жизни Вселенной. В связи с успехами, достигнутыми научными теориями в описании событий, большинство ученых пришло к убеждению, что Бог позволяет Вселенной развиваться в соответствии с определенной системой законов и не вмешивается в ее развитие, не нарушает эти законы. Но законы ничего не говорят нам о том, как выглядела Вселенная, когда она только возникла, - завести часы и выбрать начало все-таки могло быть делом Бога. Пока мы считаем, что у Вселенной было начало, мы можем думать, что у нее был Создатель. Если же Вселенная действительно полностью замкнута и не имеет ни границ, ни краев, то тогда у нее не должно быть ни начала, ни конца: она просто есть, и все! Остается ли тогда место для Создателя?"

Вот и ответ на вопрос Эйнштейна: никакой свободы выбора начальных условий у Бога не было.

Выполняя суммирование по фейнмановским траекториям при условии отсутствия границ пространства-времени, Хокинг находит, что Вселенная в ее нынешнем состоянии с высокой вероятностью должна расширяться одинаково быстро по всем направлениям - в согласии с наблюдениями изотропного фона реликтового микроволнового излучения. Далее, раз начало отсчета времени есть гладкая, регулярная точка пространства и времени, то Вселенная начала эволюцию из однородного, упорядоченного состояния. Эта начальная упорядоченность объясняет наличие термодинамической стрелы времени, указывающей то направление времени, в котором возрастает беспорядок (энтропия) Вселенной.

В заключительной части книги Хокинг описывает теорию струн, претендующую на объединение всей физики. Эта теория имеет дело не с частицами, а с объектами наподобие одномерных струн. Частицы трактуются как колебания струн, испускание и поглощение частиц - как разрыв и соединение струн. Струнная теория, однако, не ведет к противоречиям лишь в 10-мерном или 26-мерном пространствах. Возможно, в ходе развития Вселенной "развернулись" только четыре координаты нашего пространства-времени, остальные же оказались свернутыми в пространство ничтожно малых размеров.

Почему так произошло? Хокинг дает ответ с позиций так называемого антропного принципа: иначе не возникли бы условия для развития разумных существ, способных задать подобный вопрос. В самом деле, в случае меньшей размерности пространства затруднена эволюция: так, всякий сквозной проход в теле двумерного существа делит его на две части. В пространствах же большей размерности иным будет закон гравитационного притяжения, и орбиты планет станут неустойчивыми ("мы бы тогда либо замерзли, либо сгорели"). Конечно, допустимы и другие вселенные, с другим количеством развернувшихся координат, "...но в подобных областях не будет разумных существ, которые могли бы увидеть это разнообразие действующих измерений".

Хокинг с оптимизмом смотрит на перспективы создания единой теории, описывающей Вселенную. Отняв у Бога акт творения, он отводит Богу роль творца ее законов. Когда будет построена математическая модель, останется вопрос, почему Вселенная, подчиняющаяся этой модели, вообще существует. Не связанные необходимостью строить новые теории, ученые обратятся к его исследованию. "И если будет найден ответ на такой вопрос, это будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятен замысел Бога".

Конспект книги Стивена Хокинга "Краткая история времени" подготовил Игорь Яковлев