На этой неделе мировое сообщество печалилось по поводу смерти известного физика и популяризатора науки Стивена Хокинга. В возрасте 22 лет ученому диагностировали редкую форму болезни моторных нейронов, и обещали максимум несколько лет жизни. Но ученый дожил до 76 лет, успев совершить несколько открытий, завести семью, написать книги, которые стали хитами, несмотря на научную тематику, сыграть самого себя в сериале и даже полетать в условиях невесомости. Известный астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон опубликовал полную версию одного из своих последних интервью с ученым (полная запись ролика в оригинале находится в конце записи). Ответы Хокинга в интервью объясняет также американский астрофизик, профессор Колумбийского университета Дженна Левин.
Ваше любимое уравнение?
Уравнение, которое я вывел, описывающее отношение энтропии черной дыры к горизонту ее событий. S=A/4.
Дженна Левин поясняет, что изначально идея черной дыры заключалась в том, что она не может излучать или отражать излучение. «Если говорить о пространстве черной дыры, вы говорите о границе области, которую не может покинуть никакая информация. Хокинг в свое время пришел к выводу, что если ЧД поглощает нечто, она уменьшает энтропию по эту сторону границы. Но законы термодинамики говорят о том, что энтропия всегда растет. А значит, если ЧД вбирает энтропию из окружающего пространства, она должна производить собственную энтропию. То есть, ЧД фактически может излучать тепловое излучение, как горячий объект. Если рассматривать ЧД на очень холодном фоне, мы бы увидели, что она излучает частицы», — объясняет ученый.
Если бы был какой-то способ общаться сквозь время, что бы вы спросили у Исаака Ньютона?
Стабильна ли Солнечная система? Что случается со звездой, которая она не может справиться с собственной гравитацией?
Нил Деграсс Тайсон поясняет: Хокинг имеет в виду, что он задал бы Ньютону вопросы на пороге тех открытий, которые мог бы совершить сам Ньютон. Т.е. конечно сам Хокинг знает ответы на эти вопросы, ему было бы интересно проверить, догадается ли Ньютон, имея в распоряжении объем знаний и научный аппарат своей эпохи. Для примера: Альберт Эйнштейн не додумался до идеи черных дыр, они были открыты позднее, но с использованием эйнштейновых расчетов и формул.
Стивен, вы побывали в самолете с симуляцией нулевой гравитации. Как это ощущалось?
Было чудесно парить в невесомости. Без моего кресла. Я мог бы продолжать делать это вечно.
Стивен, все хотели бы узнать: что существовало до большого взрыва?
Ничто. Согласно эйнштейновой общей теории относительности, время и пространство формируют пространственно-временной континуум, не плоский, но изогнутый содержащейся в нем материей и энергией. Я адаптировал эвклидов подход к квантовой гравитации, чтобы описать начало существования вселенной. В этом описании обычное реальное время заменяется мнимым временем (imaginary time), которое ведет себя как четвертое измерение пространства.
С точки зрения эвклидового подхода история вселенной в мнимом времени — это четырехмерное изогнутое пространство, подобное поверхности Земли, но с двумя дополнительными измерениями. Джим Хартл и я сформулировали «безграничное предложение» (модель Хартла-Хокинга, no boundary condition). Граничное условие вселенной — в том, что она безгранична. Эвклидово пространство-время — это бесконечная закрытая поверхность, как поверхность Земли. Можно рассматривать мнимое и настоящее время, как точку отсчета на Южном полюсе, который в этом случае — пространство-время с нормально действующими законами физики. Но нет ничего южнее Южного полюса. Так что перед большим взрывом ничего не существовало.
Дженна Левин объясняет, что «мнимое время» — это искусственное понятие, подобное мнимым числам в математике (к примеру, квадратному корню из -1) для того, чтобы представить время как пространство. В математических расчетах по поводу возникновения вселенной в этой модели невозможно отличить, где обозначено время, а где -пространство… То, о чем говорит Хокинг — это гипотеза, она пока что не доказана.
Стивен, будем ли мы когда-то способны путешествовать назад во времени?
Можно надеяться, что мы могли бы искривлять пространство-время, так, чтобы можно было путешествовать в прошлое. Но я доказал, что это невозможно при условии, когда плотность энергии всегда — неотрицательна.
Известный физик и популяризатор науки Митио Каку, один из гостей программы, где демонстрировалось интервью, поясняет, что Хокинг имеет в виду: путешествия назад во времени возможны, но только для цивилизации, которая сумеет получить негативную энергию, энергию «ниже нуля энергии вакуума».
Вы публично говорили о том, что хотели бы, чтобы человечество стало мультипланетарным видом. Если существовать только на одной планете, риски остаются высокими: астероид или смертельный вирус может уничтожить вид. Но разве не проще отразить астероид или найти вакцину, чем терраморфировать Марс и отправить туда миллиард людей?
Столкновение с астероидом — это одна из самых минимальных опасностей, с которыми мы могли бы столкнуться. Последнее столкновение было порядка 70 млн лет тому. Ядерная война, изменение климата, загрязнение окружающей среды — вот серьезные угрозы. Конечно, было бы невозможно переселить все население Земли на новую планету, но если мы сможем организовать независимые самоподдерживающиеся колонии в космосе, это гарантировало бы выживание человеческой расы, если с Землей что-то случится. Покидая Землю, мы также получим новую перспективу, будем смотреть скорее вперед, чем оглядываться назад. Мы объединимся перед общим вызовом.
Если мы все же разовьем технологии, чтобы загружать мозг в компьютер, достигнем «жизни после смерти» или хотя бы «сознания после смерти», вы бы на это подписались?
Мое тело практически не работает из-за ALS, избавиться от него не значило бы для меня потерю, это избавило бы меня от дискомфорта. Я мог бы стать бессмертным, хотя бы и в виде только мозга, разве что кто-то выключит компьютер или он заразиться вирусом.
Религия существовала тысячелетиями, задолго до науки. Несмотря на усилия современных атеистов, она выстояла. Какой будет религия в будущем?
Религия была ранней попыткой ответить на вопросы, которые задаем мы все: «Зачем мы здесь?», «Откуда мы взялись?». Наука сейчас дает лучшие, более непротиворечивые ответы на эти вопросы. Но люди всегда будут придерживаться религии, поскольку она успокаивает, а науку они не понимают или не доверяют ей.
Кто ваша любимая знаменитость (не ученый)?
Несколько лет назад я сказал бы: Нельсон Мандела. Он нашел мирное решение казалось бы в невозможных условиях. Сегодня его по масштабу не с кем сравнить. Уж точно не Дональд Трамп.
Вы не могли бы подытожить свой опыт в науке, технологиях, жизни, сформулировать какой-то урок для нас.
Мы все должны делать все возможное в каждой из ситуаций, в которую попадаем. Мы никогда не должны сдаваться.
