Леонард Млодинов - Стивен Хокинг. О дружбе и физике

К счастью, бармен оказался из тех собеседников, которые предпочитают больше говорить сами, чем слушать. Он задавал мне вопрос и, как только я начинал на него отвечать, сам же и начинал разглагольствовать. За двадцать минут он успел выложить мне все, что он знал о черных дырах. Кстати, в основном он говорил все правильно.

Да, подумал я, много воды утекло с тех пор, когда Стивен был молодым. Тогда черные дыры были экзотикой, и мало кто из физиков осмеливался дискутировать на эти темы. А теперь бармен за стойкой может преподать вам приличный урок. Он все бубнил и бубнил, его жена время от времени одобрительно закатывала глаза, а я не мог отвлечься от мысли, что именно Стивен внес такой большой вклад в развитие культуры физики, и не только физики, но и всей культуры в целом. Стивен прекрасно осознавал свою роль, особенно теперь, в пору зрелости. Вопросы, которые он ставил, имели значение не только для физиков, но и для всех нас. Я понял тогда, что бессмертную славу Стивену принесли не только его открытия в физике, но также и то, что он поделился своими открытиями с простыми людьми. Эта мысль укрепила мое чувство, возникшее впервые в госпитале после операции – чувство, что Стивен несокрушим.

1970-е годы оказались не слишком благосклонными к физическому здоровью Стивена Хокинга. Он созревал как физик, но прогрессировала и его болезнь. В начале 1970-х он почти полностью потерял контроль над движениями рук. Наступил момент, когда он начертил последний график и написал последнее уравнение. В 1970 году Стивен еще мог продвигаться на ходунках, но к 1972 году ему потребовалось кресло-каталка с мотором. У Стивена начала отказывать речь, и к 1975 году его невнятную артикуляцию могли разобрать только те люди, которые проводили с ним достаточно много времени. Ему исполнилось тридцать три.

Стивен тогда считал, что это последние годы его жизни и ему вряд ли удастся дожить до начала 1980-х. В его распоряжении остались мысли и чувства, но двигаться он мог с большим трудом. Он стал узником своего кресла на колесах и, хотя и не терял веры в себя, был убежден, что медленное физическое угасание – предвестник неизбежного. Стивен понимал, что он сможет жить только до тех пор, пока недуг не подействует на мышцы, участвующие в дыхательном процессе. Затем начнутся неизбежные воспаления легких и в конце концов его сразит приступ удушья. И все это, по его мнению, должно было случиться за считаное количество лет. Стивен надеялся, что за оставшееся время ему удастся добиться определенных успехов в физике, но по поводу своей дальнейшей судьбы он не питал никаких иллюзий.

Отдавая себе отчет в том, что времени осталось мало, Стивен задался целью найти ответы на животрепещущие вопросы – пока не прекратится его собственное существование, он решил выяснить, в чем же заключается смысл существования. Он понимал, конечно, что не сможет продолжать работать, как другие. Нужно изменить свой подход к работе, поменять весь стиль. Стивен отказывался признать себя побежденным, он приспособился к своим ограниченным возможностям. В личной жизни Стивен начал переходить к замысловатой системе невербальной коммуникации, которая была известна и понятна близким людям. В своей профессиональной деятельности он ввел два нововведения применительно к математическому аппарату, задействованному в его теориях.

Первое нововведение касалось допустимых математических приближений. Галилео Галилей привел убедительные доводы в пользу того, что книга о природе написана на языке математических уравнений, но он не упомянул, что эти уравнения мы далеко не всегда способны решить. Теория всемирного тяготения Ньютона превосходно объясняет вращение планет по орбитам, но его уравнения мы можем решить только в очень упрощенном и весьма далеком от реальности случае, когда условная солнечная система содержит всего лишь одну планету. В знаменитой квантовой механике все химические свойства атомов вытекают из одного-единственного уравнения, но имеется только один элемент, чье поведение точно можно рассчитать с помощью этого уравнения – водород, простейший из всех химических элементов. Если мы хотим рассчитать орбиты планет в нашей реальной Солнечной системе или определить химические свойства разных элементов, а не только водорода, мы должны прибегнуть к приблизительной модели – математическому эквиваленту метода «научного тыка». Эти приближения и догадки не гарантируют математической точности, но опытные физики, у которых прекрасно развита интуиция, хорошо чувствуют, какое приближение можно делать, а какое не стоит.

В физике мы довольствуемся математическими манипуляциями, которые, по нашему мнению, «должны работать», а математики имеют неприятную привычку требовать доказательства. Поэтому они иногда обвиняют физиков, что те небрежно обращаются с их святая святых, с математикой, что правда – так оно и есть. В попытках раскрыть истину, таящуюся под покровом уравнений, мы нарушаем математические законы, уклоняемся от математических стражей порядка и игнорируем постановления математического суда. Мы отсекаем целые куски уравнений, чтобы их усмирить, затем допрашиваем их и допускаем, что полученные от них признания достаточно близки к истине, которую мы восстанавливаем по кусочкам. Во всех исследованиях по теоретической физике, кроме самых простых, мы занимаемся преобразованиями, допущениями и приближениями, а затем приводим аргументы в пользу того, почему наша упрощенная модель и сделанные из нее выводы, несмотря на все это, обоснованны. Иногда это так, иногда нет. Доказательство своей правоты – непременное условие общения (иногда достаточно бурного) профессиональных физиков между собой. Часто такой спор нарушает все рамки шаблонных представлений о том, чем должны заниматься ученые. Несмотря на это, наши самолеты летают, наши лазеры излучают свет, а наши компьютеры вычисляют – и все это доказывает, что по большей части наша «халтура» в конце концов срабатывает.

Разным теоретикам свойственны различные степени толерантности в споре о том, какие слабые места или недоработки допустимы, а какие нет, чтобы не повлечь за собой сомнительные математические подтасовки. Одни в этом отношении более суровы, другие менее. Первые публикуют свои статьи только тогда, когда найдут веское доказательство в пользу своих доводов; вторые подходят к делу более безответственно. В начале своей научной карьеры Стивен был поборником более строгого научного подхода. Позднее в нем произошли изменения. Полагая, что конец близок – имея в виду свой собственный конец, – он сделал себе поблажку и, начиная с семидесятых годов, принялся допускать вольности. На то, чтобы ставить точки над i , требуется время, а у него оставалось его не так-то много. «Я хочу успеть сделать как можно больше, но если я буду дотошным, я не успею, – говорил Стивен Кипу [Торну]. – Пусть я лучше окажусь правым, чем скрупулезным».