Стивън Хокинг за черните дупки и шпионите злодеи

Изданието Wired разговаря със Стивън Хокинг – най-известния астрофизик и специалист по черни дупки, прикован към инвалидната количка вследствие на амиотрофична латерална склероза.

В следобеда на 23 септември 2014 година, няколко минути преди началото на лекция в Лос Пуебло,  енерифе, Стивън Уилям Хокинг пренаписва част от своята реч.

Хокинг е известен с това, че се занимава с теоретична физика и фундаменталните проблеми във физиката (една от последните му силни работи, публикувана през януари 2014 г., е озаглавена „Съхранение на информацията и прогнозиране на времето за черните дупки“).

Той управлява своя компютър чрез единствения мускул, съхранил подвижност на дясната му буза. Движенията му се фиксират с инфрачервен датчик в очилата му, което позволява на учения да движи курсора на екрана на компютъра, вграден в инвалидната му количка.

Хокинг старателно строи изреченията – до неотдавна скоростта, с която пишеше, беше спаднала до една дума на минута, но от ноември ученият разполага с обновен софтуер, изработен специално за неговите нужди.

Хокинг се намира в състояние на пълна неподвижност поради амиотрофична латерална склероза – заболяване на моторните неврони, от което страда от 21-годишен (ученият взе участие в ALS Ice Bucket Challenge през август м.г. чрез своите деца: „Тъй като имах възпаление на дробовете, би било глупаво да си изливам кофа със студена вода“).

Лекцията му в Тенерифе била със заглавието „Квантовото рождение на Вселената“. Аудиторията от 1500 места е била пълна догоре.

„Той пренаписваше текста в последната минута, затова малко се паникьосахме – разказва Джонатан Ууд, асистент на Хокинг. В задълженията му влиза всичко – от техническа помощ до управление на социалните медии. – Той винаги така прави. Аз правя слайдове в PowerPoint, защото той не може. Аз не съм физик, а той често говори за неща, които не разбирам, затова му се налага постоянно да обяснява какви слайдове са му необходими.“

Тази лекция била част от шестия Starmus – шестдневен научен фестивал, който събрал най-изтъкнатите учени, включително Нобеловия лауреат Джон Мейдър, биолога Ричард Докинс и китариста на Queen Брайън Мей, експерт по астрономия. Но главната звезда бил Хокинг.

Когато излязъл на сцената в обкръжението на подпомагащите го сестри и асистенти, гигантският екран показал видеомонтаж на тема сблъсък на черни дупки и кадри, заснети от гледна точка на Хокинг, седящ в инвалидната количка.

Хокинг винаги започва лекциите си еднакво, с думите: „Как се чува?“ Той умее да бъде изразително весел и едновременно да насочва аудиторията през смелите идеи за произхода на Вселената, разработени от него през последните десетилетия.

Точно заради тази смес от хумор и сложна теоретична физика е обичан 72-годишният Хокинг, който вече е станал символ на учения. Негови портрети има над много бюра, с него са искали да се снимат Барак Обама, Бил Клинтън и Стивън Спилбърг (два пъти), той се е появявал в „Стар Трек“ и „Семейство Симпсън“.

„Посетих прочутата му лекция „Задава ли се краят на теоретичната физика?“ – казва физикът Нийл Търок, стар приятел и колега на Хокинг. – Цялата лекция протече в забавна форма, като серия вицове. Той беше смел и наивен, каза, че мисли, че след 20 години всичко това ще изчезне. След двадесет години той изнесе друга лекция с названието „Задава ли се най-сетне краят на теоретичната физика?“ и призна, че му се налага да почака още двадесет години.“

Хокинг успява да създаде своя имидж, съвместявайки популярното обръщение на Карл Сейгън с шикозното разбиране на теоретичната физика на Ричард Файнман. Той ловко опакова своите теории и мисли (известно е, че може дълбоко да се замисли над физиката дори когато посещава обществени мероприятия) в популярни книги, от „Кратка история на времето“ – бестселър, който практически самостоятелно презарежда епохата на научнопопулярната литература – до „Великият замисъл“, написан в съавторство с физика Ленард Млодинов през 2010 година.

Тези книги повече от всичко друго демонстрират склонността на Хокинг към стегнати и смели изявления с примес на нетрадиционен хумор. Например, разсъждавайки над идеята за множествени вселени, Хокинг допуска, че Вселената може и да няма уникална история, а по-скоро колекция от всички възможни истории на Вселената, еднакво реални и със собствени физични закони.

„Може да има една история, в която Луната се състои от сирене рокфор – казва Хокинг. – Но ние наблюдаваме, че Луната не се състои от сирене и това са лоши новини за мишките.“

Обществената роля на Хокинг не омаловажава факта, че за последните пет десетилетия той е станал един от най-смелите покорители на Космоса, или поне мислено – неговото съзнание блуждае в теоретичните измерения, които така или иначе остават недостъпни за експерименти и непосредствени наблюдения.

Поради необходимост (Хокинг вече не може да пише уравнения) той е разработил оригинален метод на мислене за загадките на Космоса, разчитайки не толкова на уравнения, както повечето физици, а предпочитайки да мисли в термини на изображения и геометрия. Тези инструменти са най-добрите съюзници за тези, които искат да извършат мощни интуитивни пробиви, а не да внасят постепенни подобрения в нашето разбиране за Космоса.

„Той е открил нови области от физиката – казва Кийп Торн, физик от Калифорнийския технологичен институт и един от водещите световни експерти в областта на общата теория на относителността. По работите на Кийп Торн и с негова непосредствена помощ Кристофър Нолан е заснел филма „Интерстелар“. – Имаше няколко ключови момента в неговата кариера, когато той извърши голям пробив, а всички останали се опитваха да го догонят или да го разберат с всички сили.“

Маниерът, с който Хокинг преминавал от пробив към пробив, особено в най-плодотворния му период – 70-80-те години, е доста необичаен, тъй като Хокинг не само редовно демонстрирал далечни възгледи, но и бил склонен към резки преходи и обрати.

Той първи доказал, че Вселената е започнала със сингулярност – събитие в пространство-времето, в което всички закони на физиката се разпадат на парчета – а след това, заедно с Джеймс Хартли, разработил идеята за „безграничност“, която обяснява, че до Големия взрив не е съществувало нищо, а това значи, че Вселената не е имала начало.

„Няма никакъв смисъл да говорим за времето преди началото на Вселената. Това е все едно да търсим точка по-южно от Южния полюс.“

Той бил и един от първите физици, който разработил закони за динамиката на черните дупки, включително и за това, че черните дупки никога не намаляват. По-късно открил, че те определено могат да намаляват – да се изпаряват вследствие на излъчване (днес известно като лъчение на Хокинг). Този извод станал много спорен, породил дискусия за десетилетия и залегнал в основата на няколко важни книги.

WIRED се среща с Хокинг ден след неговата лекция. Медицинската му сестра Патиция Доуди го държи за ръка, за да му помогне да осъществи леко ръкостискане.

Жана Йорк, неговият личен асистент, представя Хокинг. Екипът му е разработил своеобразен начин за общуване с него, задавайки му само въпроси, на които може да се отговори с „да“ или „не“ и внимателно наблюдавайки неговата мимика, интерпретирайки мислите и чувствата му. Хокинг пристига в Тенерифе по вода (лекарят му забранява да лети по здравословни причини), пътешествието отнема шест дни.

Неудържимото любопитство характеризира Хокинг най-добре от всичко. „Аз съм просто дете, което никога не е пораснало“, пише той в своята автобиография. „Продължавам да задавам въпросите „Как“ и „Защо“. Понякога намирам отговори.“

Какви уроци по космология според вас трябва да усвоят читателите на Wired, ако искат да са в крак със съвременната мисъл?

Те трябва да разбират, че Вселената е започнала от периода на инфлацията, в процеса на който се е разширила с невероятна скорост. Квантовите флуктуации са довели дотам, че някои региони са се разширявали по-бавно от останалата част на Вселената.

Тези региони в крайна сметка са престанали да се разширяват и са колапсирали, образувайки галактиките, звездите и всички структури във Вселената. Квантовите флуктуации по време на инфлацията са създали и първичните гравитационни вълни.

Математикът Роджър Пенроуз споменава, че вие винаги си задавате неудобни въпроси. Какъв въпрос си задавате точно сега?

Работя над това как да примиря видимата загуба на информация при изпарение на черната дупка с нашите разбирания за физика – информацията никога не изчезва безследно.

Повдигнах този въпрос преди 40 години и независимо от голямото количество работа не съм получил удовлетворително решение на този парадокс. Вместо това се открива противоречие между това, че информацията не изчезва, и обичайното предположение, че физиката е локална.

Смята се също, че някъде извън черната дупка има огнена стена (firewall), която просто изгаря всичко, което попада в нея, но аз не вярвам в огнените стени. По-скоро смятам, че пространство-времето се изкривява.

Вие също смятате, че Вселената няма единно минало, а различни възможни истории. Какви експерименти могат да потвърдят тази теория?

Идеята на Файнман за многото истории се състои в това, че системата се развива по всеки исторически път. Това може да се демонстрира, като се насочи поток частици на лист с два процепа. Редицата частици, попадащи на екрана зад процепите, образуват ивици, както ако бяха светлинни лъчи.

Интерпретацията е в това, че всяка частица има две алтернативни истории – едната през единия процеп, другата през другия и те се пресичат, интерферират подобно на лъчите светлина.

В книгата ви „Великият замисъл“ пишете, че М теорията е теория, която е искал да открие Айнщайн, предсказваща и описваща Вселената, и че физиците са стигнали към нея с абстрактни съображения на логиката. И все пак тази теория не е потвърдена експериментално. Ако експерименталната физика не беше ограничена от съществуващите технологии и финансови бюджети, какви прогнози от вашата теория бихте искали да проверите емпирично? И ако можете да направите експеримент без такива ограничения, какъв би бил той?

Започвам да се съмнявам в М теорията, но жизнеспособни алтернативи, изглежда, няма. М теорията предполага, че суперсиметрията е симетрия между частиците материя, като електрона, като фотона.

Суперсиметрията би означавала, че всички частици, които са ни известни, имат суперпартньори, но досега нито един не е открит. Що се отнася до експеримента, бих искал да открия лъчението на Хокинг на черната дупка, защото тогава бих спечелил Нобелова награда.

Лъчението на Хокинг е изключително сложно да се открие, тъй като излъчването на черна дупка с маса няколко слънца ще бъде с температура само с една милионна от градуса над абсолютната нула. Неголемите първични черни дупки биха имали по-висока температура, но такива, изглежда, наблизо няма.

Вашият стар приятел, физикът Кийп Торн, описа, че когато сте загубили възможност да използвате ръцете си, сте разработили мощен набор от инструменти, които никой не притежава, включително необичайна възможност да манипулирате с мислени образи обекти, криви, повърхности, форми не в три, а във всичките четири измерения от пространство-времето. Можете ли да опишете този мислен процес? Не мислите ли, че благодарение на тези мислени инструменти можете да решите проблеми, които не могат да бъдат решени от други?

Никой не може да си представи четири измерения. И три е вече сложно. Аз визуализирам двумерни сечения, помнейки, че те са част от четириизмерното цяло. Тази геометрична визуализация съм използвал за доказателство на теоремата на сингулярността и в моята работа над черните дупки, включително лъчението на черните дупки.

Моята инвалидност не ми позволява да записвам сложни уравнения, затова предпочитам да работя с геометрични интерпретации.

Казахте, че няма нищо по-хубаво от момента „Еврика!“ – откриването на нещо ново. Можете ли да опишете любимия си момент „Еврика!“?

Отправях се към леглото след раждането на моята дъщеря Луси. Моята инвалидност сериозно забави този процес, затова имах време да помисля за черните дупки.

Изведнъж разбрах, че ако две черни дупки се сблъскват и сливат, площта на хоризонта на крайната черна дупка ще бъде по-голям от сумата на площта на първоначалните черни дупки. Бях толкова развълнуван, че не можах да мигна тази нощ.

В живота ви е имало момент, когато сте загубили възможност да говорите, а следователно – и да комуникирате. По-късно сте написали „Кратка история на времето“, която коренно е променила научноиздателския пазар и е отворила пътя на научнопопулярните книги. Откъде се взе желанието да комуникирате в научното поле?

Мога да говоря с речевия синтезатор, макар че той ме снабди с американски акцент. Запазил съм този глас, защото сега той е моята търговска марка. Преди да загубя собствения си глас, той беше толкова непонятен, че само близките ми можеха да ме разбират, но с компютърния глас открих, че мога да изнасям популярни лекции.

Харесва ми да общувам в научен кръг. Много е важно публиката да разбира научната база, иначе жизненоважните решения ще се вземат от други.

Отдавна отстоявате гледната точка, че трябва да колонизираме други светове. Как може човечеството да постигне това?

Смятам, че човешката раса не може да оцелее на Земята за неопределен срок без някоя катастрофа. Но бих искал ние да се разпространим в Космоса и да не пазим всички яйца в една кошница, или на една планета.

Може ли да ни разкажете повече за съвместната ви работа с Intel, посветена на технологията за повишаване на скоростта на вашата комуникация?

Intel създаде текстови редактор за мен на основата на предиктивно въвеждане на текст, който ми позволява да пиша по-бързо. Програмата се активира от малък датчик в очилата ми. Пиша тези отговори с нейна помощ.

Intel се готви да открие изходния код на програмата, за да я направи по-достъпна за други хора. Те даже се опитаха да работят над разпознаването на лица, но диапазонът на съобщенията, които аз мога да предам, е много ограничен.

С неврокомпютърните интерфейси също нямах особен успех. Моите учители казват, че това е, защото нямам мозъчни вълни.

Били сте в „Семейство Симпсън“, взели сте участие в документалния филм на Ерол Морис, продуцира ви Стивън Спилбърг, попадахте в „Стар Трек“. Каква би била вашата идеална роля в киното? Как се отнасяте към съвременната попкултура?

Моята идеална роля е злодей във филм за Джеймс Бонд. Смятам, че инвалидната ми количка и компютърният глас биха се вписали отлично. З

нам малко за популярната култура, тъй като изразходвам цялото си време за наука.