Загадки вселенной. Как Стивен Хокинг научил человечество смотреть на звезды

Стивен Хокинг умер. На протяжении последних десятилетий он изучал Вселенную, пытаясь ответить на фундаментальный вопрос: почему она существует. Будучи физиком-теоретиком и астрофизиком, Хокинг выдвигал различные, порой невероятные предположения. Зачастую его теоретические выкладки подтверждались.

Некоторые из его научных гипотез человечеству еще предстоит подтвердить или опровергнуть. Одна из них — излучение Хокинга. Это процесс излучения черными дырами фотонов. Ученым понадобятся десятилетия, чтобы завершить начатые им исследования. А это значит, что Стивен Хокинг жив.

Когда законы физики не работают

Он родился в Оксфорде 8 января 1942 года, ровно через 300 лет после смерти Галилео Галилея. А умер 14 марта 2018 года — в день рождения Эйнштейна, а также в день числа Пи, который неофициально празднуют математики. Умер тихо, ночью в своем доме в Кембридже, от болезни, с которой жил долгие годы.

"Я не боюсь смерти, но и не спешу ее приближать", — говорил физик в одном из интервью. В 21 год ему поставили страшный диагноз: боковой амиотрофический склероз. Эта редкая болезнь поражает двигательные нейроны головного и спинного мозга, и тело отказывается слушаться. Ноги и руки начинают "заплетаться", потом и вовсе не двигаются. А когда дегенерация доходит до дыхательных путей, человек умирает.

Врачи давали Хокингу два года жизни. Но он сумел прожить полвека — в инвалидном кресле. После перенесенной в 1985 году пневмонии лишился голоса. С тех пор общался с миром с помощью компьютерного синтезатора. И все это время совершал открытия.

Физиком он стал поневоле. Хокинг хотел заниматься математикой. А его отец настаивал на том, чтобы сын осваивал более практичную профессию — медицину. Но Хокинг все же выбрал точные науки. В колледже при Оксфорде математики не было, и он начал изучать физику. Учился молодой Стивен Хокинг хорошо, хотя гениальных способностей в процессе учебы не проявлял.

Все изменилось после того, как ему поставили диагноз. "Над моим будущим сгустились тучи. Несмотря на это, я неожиданно начал наслаждаться жизнью "здесь и сейчас", как никогда ранее. Добился большого прогресса в исследованиях", — вспоминал ученый.

Хокинг начал работать в Оксфорде в 1962 году. Какое-то время был единственным ученым на весь университет, кто на тот момент изучал астрофизику. Все внимание уделял свойствам Вселенной и законам, которые ею управляют. Хокинг не проводил экспериментов и не летал в космос, чтобы понять эти законы. Он осмыслял Вселенную через математические формулы и физические теории. Его первый успех в научном сообществе — статья о теореме сингулярности, написанная вместе с математиком Роджером Пенроузом.

Согласно представлениям ученых, сингулярность — это сфера черных дыр, в которой пространство и время бесконечны, а законы физики не работают. Частицы материи могут попадать в эту область, но не преодолевают ее, потому что для этого нужна скорость выше скорости света. Черные дыры и их свойства ученые вычисляли и до Хокинга, применяя эйнштейновскую теорию относительности к астрофизике. А вот Хокинг и Пенроуз с помощью математических вычислений предположили, что сингулярность была и в начале времен и что с нее начался Большой взрыв.

Стивен Хокинг пошел дальше и предположил, что малые черные дыры все же излучают разные частицы, и это сигнал того, что они схлопываются, или взрываются. Чтобы доказать это, он воспользовался квантовой физикой, наукой о мельчайших частицах материи. Предположение Хокинга стало сенсацией. В то же время его теорию оспаривали, так как исследования не подтверждали такого поведения черных дыр. Да и вообще считалось, что законы квантовой физики нельзя применять к таким гигантским объек­там. Более того, в 1970-е никто еще черных дыр не видел — мощностей телескопов не хватало.

Но в 2011 году обсерватория Chandra при NASA смогла распознать рождение черной дыры Cygnus X-1 в Млечном пути и рассчитать ее точный вес и расстояние от Земли — 6070 световых лет. Без споров теоретиков этого не случилось бы.

Благодаря своим изысканиям Стивен Хокинг стал одним из самых авторитетных ученых мира — ему дали 13 почетных степеней в разных университетах и приглашали читать там курсы лекций. 30 лет он занимал одну из престижнейших в мире науки должностей — Лукасовского профессора математики в Кембриджском университете. Эта должность была учреждена в 1664 году. В свое время ее занимали Исаак Ньютон и Поль Дирак (один из авторов квантовой теории).

Выйти из паралича

Математик Роджер Пенроуз, многолетний партнер Хокинга по исследованиям и публикациям, в своем некрологе написал, что романтический образ ученого, который смотрит на звезды из инвалидного кресла, — лишь половина правды. Стивен Хокинг был живым человеком — со сложным характером, со своими взлетами и падениями, радостями и мечтами.

Он был женат два раза. У него осталось трое детей и столько же внуков. Когда Хокинг заболел пневмонией, его состояние было настолько тяжелым, что врачи предлагали подключить его к системе жизнеобеспечения. Его первая жена, Джейн Уайльд, отказалась и тем самым спасла мужа — врачам пришлось делать сложную операцию, которая прошла относительно успешно.

Стивен Хокинг: "Основные представления о Вселенной можно изложить и без помощи математики — так, что они станут понятны даже людям, не получившим научного образования"

Он потерял голос, восстанавливался долго и тяжело, был капризным и отказывался говорить о болезни. Брак распался, и впоследствии Джейн писала о ребячливости и эгоизме супруга. Через четыре года Хокинг женился на своей сиделке Элейн Мэйсон и прожил с ней 11 лет.

Все, кто знал Стивена Хокинга, говорят о его упорстве, жизнелюбии и великолепном чувстве юмора. Он сиживал со студентами в пабах и танцевал в кресле на дискотеках. Много лет Хокинг мечтал полететь в космос, ощутить на себе невесомость. И у него получилось: компания Zero Gravity бесплатно прокатила Хокинга на специально оборудованном самолете, который "нырял" к земле, благодаря чему на несколько секунд появлялась невесомость.

Хокинга считали азартным человеком. Несколько раз он заключал с коллегами пари на научные темы. К примеру, в 2012 году поспорил с Гордоном Кейном, профессором Мичиганского университета, о том, что бозон Хиггса не обнаружат экспериментально. Но ученые из CERN это сделали, и Хокинг проиграл $100.

Наука без формул

"Если мы откроем теорию всего, это станет абсолютным триумфом человеческой мысли, потому что в этом случае мы узнаем, что такое разум бога", — писал Стивен Хокинг в книге "Краткая история времени". Она была издана в 1998 году и стала мировым бестселлером — продано более 10 млн экземпляров в переводе на 40 языков.

"Краткая история времени" даже попала в Книгу рекордов Гиннесса, так как продержалась в списке бестселлеров газеты Sunday Times более четырех лет. Секрет такого оглушительного успеха в простоте книги. Перед ее написанием издатель сказал ученому, что желательно избегать формул, так как каждое новое уравнение в тексте уменьшает количество читателей вдвое. И Хокинг заключил пари, что сократит количество формул ровно до одной: e = mc2, знаменитого эйнштейновского уравнения.

Действительно, в книге приведена только эта формула, зато остальной текст читается как приключенческий роман о черных дырах, квантовой механике, теории относительности и, конечно, об искателе "теории всего" — самом Стивене Хокинге.

Хокинг полагал, что физики на самом деле занимаются поисками бога, ведь бог — это тоже универсальное объяснение мира. Но в последующих книгах он отказался от этих взглядов, заявив, что "для запуска Вселенной не­обязательно нужен бог".

• Читайте также: Эталон интеллекта и оптимизма. 10 жизнеутверждающих цитат Стивена Хокинга

Об ученом сняли два биографических фильма — с Бенедиктом Камбербетчем и Эдди Редмейном в главных ролях. В 2009 году Барак Обама лично вручал Хокингу Президентскую медаль свободы, одну из высших наград США для гражданских лиц. Но, кажется, все это лишь небольшое проявление "излучения Хокинга". Астрофизикам еще предстоит проверить некоторые его теории и формулы. А философам — осмыслить брошенную им вскользь фразу о том, что жизнь, сколь бы трагичной она ни была, стоит того, чтобы ее прожить. Доказано Хокингом.