Стивен Хокинг. О дружбе и физике - стр. 2
Первой нашей книгой стала «Кратчайшая история времени». Эта книга не была оригинальной, это была переработка знаменитой «Краткой истории времени» Стивена. Он захотел изложить свои идеи в более понятной форме. Кип Торн, физик-теоретик из Калифорнийского технологического института (Калтеха) и ближайший друг Стивена, однажды сказал мне: «Чем больше ты знаешь физику, тем меньше понимаешь «Краткую историю» Хокинга». Сам Стивен выразился немного иначе: «Все ее купили, но немногие прочли».
«Кратчайшая история времени» была опубликована в 2005 году. В то время я преподавал в Калифорнийском технологическом институте. Стивен жил в Англии, но каждый год он посещал наш институт, и его визиты длились от двух до четырех недель. Этих наших встреч, а также общения по электронной почте оказалось достаточно, чтобы написать «Кратчайшую историю». Эта книга, как и «Мир в ореховой скорлупке» и другие книги Стивена, основана на научных исследованиях, выполненных им в 1970-х – 1980-х годах. Но после выхода в свет «Кратчайшей истории» мы решили написать книгу «Высший замысел». Мы хотели в ней рассказать о самых последних работах Хокинга и должны были начинать с нуля – писать о совершенно новых теориях, еще не известных широкой публике. Нам предстояло затронуть в ней весьма трудные для понимания аспекты: параллельные вселенные, идею о том, что Вселенная могла возникнуть буквально из ничего, «тонкую настройку» законов природы, позволившую жизни зародиться и существовать. Было понятно, что мы ввязываемся в непростую игру, которая обязательно потребует много личного общения. И начались мои частые вояжи из Калифорнии в Кембридж. И продолжались они вплоть до конца нашей работы в 2010 году.
Основная часть работ Стивена – продолжение работ Эйнштейна. В 1905 году Эйнштейн создал специальную теорию относительности. В это время ему исполнилось двадцать пять лет. Физика для него – лишь хобби, дополнение к работе в патентном бюро. Теория относительности обнажила многие экзотические тайны природы: то, что измерение пространственных и временных интервалов является относительным и зависит от наблюдателя; то, что материя – это форма энергии; и что ничего не может двигаться быстрее света. Но появилась проблема: хотя специальная теория относительности не имела дело непосредственно с гравитацией, ее утверждение об универсальном пределе для скорости света входило в противоречие с теорией Ньютона, согласно которой гравитация распространяется мгновенно, то есть с бесконечной скоростью.
Эйнштейн пытался разрешить это противоречие. Следует ли изменить теорию относительности? Может, нужно отказаться от закона всемирного тяготения Ньютона? Как выяснилось впоследствии, нужно было сделать и то, и другое. Эйнштейн потратил на решение этой задачи десять лет, забросив свою работу в патентном бюро и проводя свои академические изыскания в Берне, Цюрихе, Праге и Берлине. В конце концов, в 1915 году он создал свою новую теорию – общую теорию относительности, в которой положения специальной теории относительности были переработаны, расширены и дополнены введением эффектов гравитации.
Для того чтобы согласовать общую теорию относительности с теорией гравитации Ньютона, пришлось скорректировать постулат Ньютона о распространении гравитации с мгновенной скоростью. В общей теории относительности гравитация распространяется подобно волнам света, и с его же скоростью. Таким образом, не нарушается принцип предельной скорости света – основной постулат специальной теории относительности.