Стивен Хокинг. Непобедимый разум

Летом, когда зонд НАСА New Horizons пролетел мимо Плутона, Хокинг устроил “Плутонову вечеринку”. Всем было велено явиться в маскарадном наряде, изображающем какое-нибудь небесное тело. Малькольм Перри явился в официальном костюме. Что это за небесный объект? Он заглянул сюда по дороге в другое место, пояснил Перри, в точности как New Horizons, летевший дальше мимо Плутона. Сам Хокинг нарядился “Плутоном, владыкой подземного царства”, а один из внуков дополнил образ, нарисовав огромного пса Цербера – картину поставили возле инвалидного кресла. Под конец вечера, выбравшись на темную аллею, Хокинг попросил немного подождать с фейерверком и прочел краткую лекцию о необходимости исследовать Солнечную систему. Никто б не мог описать эту сцену лучше, чем сделала Люси Хокинг в статье для Radio Times:

Вот перед нами мужчина в инвалидном кресле, с накладной белой бородой, одетый богом подземного мира, у его ног трехголовый бумажный пес, этот человек запускает шутихи и пугает прохожих требованием “не полагать границ человеческому вдохновению” (тонкий намек на отсутствие граничных условий), а вокруг него все мы в самых странных костюмах.

“Благо это Кембридж… никто не вызвал полицию”, – подытоживает Люси[518].

В августе Хокинг и Перри поехали в Стокгольм на конференцию, организованную физиком Лаурой Мерсини-Хоутон, ее университетом (университетом Северной Каролины – Чэпел-Хилл) и Скандинавским институтом теоретической физики (NORDITA). Здоровье Стивена заметно улучшилось, и он убедил врачей отпустить его в Швецию. В Стокгольме он провозгласил перед коллегами и огромной аудиторией любителей физики новую теорию черных дыр. Вскоре все заговорили об “открытии Хокинга”, “новом прорыве Хокинга”, и потребовалось время, чтобы внести поправку: к этому открытию причастны также Стромингер и Перри.

К январю 2016 года, когда они втроем опубликовали статью “Мягкие волоски на черных дырах”, Перри уже приглашали во все края света читать лекции и обсуждать теорию. Для непосвященных Стромингер разъяснил основные идеи в Scientific American[519]. Попробую и я, на основании бесед с Перри, их совместной научной статьи, стокгольмских лекций Хокинга и интервью Стромингера, достаточно просто изложить, о чем тут шла речь.

Небольшое предисловие: вакуум – состояние с наименьшим значением энергии, которое можно себе представить, и раньше предполагалось, что любые виды вакуума, то есть “состояния с нулевой энергией”, одинаковы. Если вы возьмете вакуум и добавите к нему фотон, обладающий некоторой энергией, вы получите уже не “состояние с нулевой энергией”, а новое квантовое состояние. Не вакуум. Но что, если к вакууму добавить фотон, не имеющий энергии, – частицу с нулевой энергией – “мягкий” фотон? Все фотоны обладают собственным моментом, как если бы они вращались, или спином, его вы и добавите к вакууму, но никакой энергии не добавите, а значит, вакуум останется вакуумом. Стромингер провел расчеты, чтобы понять, будет ли это состояние с нулевой энергией новым, другим – или тем же самым, – и обнаружил, что состояние должно быть другим. Его исследование показало, что существует бесконечное разнообразие вакуумов. Они отличаются друг от друга наличием мягких частиц.

Черные дыры тоже могут иметь различное количество мягких фотонов или мягких гравитонов. Вспомните выводы пятой главы: горизонт событий черной дыры сферичен. Сила тяжести и искривление пространства-времени не позволяют ничему из него ускользнуть. Даже фотоны, движущиеся со скоростью света, остаются взаперти. А значит, сфера состоит из лучей света. В любой точки сферы находится луч света. Эти лучи света друг друга не касаются, они скользят вверх и вниз относительно друг друга. Это явление называется “супертрансляция”. Но происходит ли что-нибудь? Представьте пучок соломинок. Необычных соломинок – бесконечно длинных. Вы двигаете их вдоль друг друга. Вы что-то делаете? Да, утверждают Стромингер, Перри и Хокинг. На самом деле – примите на веру, без математических формул – одно и то же явление можно описать двумя разными способами: один вариант – “добавить мягкую частицу в черную дыру”, другой – супертрансляция. Какое бы объяснение вы ни выбрали, каждый раз, когда частица пересекает горизонт, горизонт слегка смещается.