Стивен Хокинг. Непобедимый разум

Третий ребенок Хокингов, Тимоти, родился в апреле, в пасхальное воскресенье. В честь другого дня рождения – столетнего юбилея Альберта Эйнштейна, родившегося 14 марта 1879 года, – Хокинг и Вернер Израэль предложили коллегам составить сборник статей по современному состоянию исследований в области общей теории относительности. Во вступлении к сборнику уже просматривались основные идеи, которые Хокинг включит в Лукасовскую лекцию: он говорит о “мечте Эйнштейна создать полную и последовательную теорию, объединяющую все законы физики”[154].

Во второй половине 1970-х годов Стивен Хокинг получил несколько серьезных международных наград, в том числе медаль Хьюза от Королевской академии за “оригинальный подход к изучению физики” и “выдающийся вклад в применение общей теории относительности к астрофизике”, а в 1978 году Мемориальный фонд Льюиса и Розы Штраус вручил ему одну из самых желанных наград: премию имени Альберта Эйнштейна. Эта премия присуждается отнюдь не каждый год и в США считается самой престижной наградой для физика. К университетам, отметившим Хокинга почетной докторской степенью honoris causa, летом 1978 года присоединился и его родной Оксфорд. И, что особенно важно для дальнейшей карьеры ученого, осенью 1979 года Кембриджский университет присвоил Хокингу почетное звание Лукасовского профессора математики. Наконец-то ему предоставили отдельный кабинет. Годом позже в этот кабинет принесли внушительных размеров том, в котором каждый университетский преподаватель должен расписаться при занятии должности. Почему-то эту формальность забыли осуществить вовремя. “Я расписался с огромным трудом. То был последний раз, когда я сумел поставить свою подпись”[155].

К 1980 году болезнь грозила окончательно лишить Стивена самостоятельности. Его друг и покровитель Мартин Рис занимал в это время другую не менее почетную кафедру в Кембридже – он получил звание Плумианского профессора астрономии. Рис был знаком со Стивеном и Джейн еще до того, как они поженились, он вблизи наблюдал и поразительный взлет Стивена-ученого, и его мучительное физическое угасание. В начале 1980 года Рис пригласил Джейн к себе в Институт физики на важный разговор. Ранее, зимой, сильная простуда вызвала у Стивена тяжелое осложнение, а Джейн тоже заболела и оправлялась с трудом. Тогда по рекомендации семейного врача Стивена ненадолго – до полного выздоровления – поместили в частную лечебницу. Рис опасался, что это лишь начало, в дальнейшем Хокингам все чаще придется прибегать к посторонней помощи. Он предложил поискать средства, на которые можно было бы нанять Стивену приходящую сиделку.

Сначала Стивен возмутился. Он не хотел признавать себя больным, впускать в свою жизнь чужих, равнодушных людей. Не хотел превращаться в пациента. Но, хорошенько все обдумав, он переменил мнение: в этой идее обнаружилось немало плюсов. Например, можно будет больше путешествовать, не доставляя лишних хлопот жене, друзьям и студентам. Его свобода не будет ограничена – напротив, он даже выиграет.

Супергравитация n=8

Лукасовская лекция Хокинга “Приближается ли конец теоретической физики?”, с рассказа о которой мы начали эту книгу, состоялась 29 апреля 1980 года. В этой лекции он выбрал теорию супергравитации N=8 в качестве основного кандидата на звание теории всего. К созданию этой гипотезы Хокинг не имел отношения, но ему, как и многим другим ученым, она казалась весьма многообещающей. Теория супергравитации выросла из теории суперсимметрии, согласно которой все известные частицы обладают сверхсимметричными парами – частицами с такой же массой, но другим спином.

В “Краткой истории времени” Хокинг предлагает представлять себе спин как “внешний вид” вращающейся частицы: если спин равен нулю, частица подобна точке – она выглядит одинаково, с какой стороны ни взгляни и как ее ни вращай. Частица со спином 1 похожа на стрелу: нужно повернуть ее на полный оборот (360 градусов), чтобы ее вид совпал с изначальным. Спин 2 – частица выглядит как стрела с двумя наконечниками, и ее нужно повернуть на пол-оборота (180 градусов), чтобы вернуть в прежнее положение. Пока все не так уж запутано, однако попадаются и более удивительные случаи: частицы со спином 1/2. Им требуется два полных оборота, чтобы вернуться к первоначальному виду.

В главе 2 мы обсудили тот факт, что каждая частица во вселенной представляет собой либо фермион (частицы вещества), либо бозон (частицы-вестники). У всех известных нам фермионов спин равен 1/2. Электрону, к примеру, требуется два полных оборота, чтобы вернуться в первоначальное положение. Напротив, у всех бозонов спин равен целому числу. У фотонов, бозонов W и Z, глюонов спин равен 1, то есть они восстанавливают свой первоначальный вид за один оборот (стрела с одним наконечником). Гравитоны теоретически имеют спин 2 (стрела с двумя наконечниками) и возвращаются к первоначальному виду за пол-оборота.