Стивен Хокинг. Непобедимый разум

Например, вы бросили эту книгу в огонь. Значит, ее уже никто не сможет прочесть? Теоретически, если изучить процесс горения с такой точностью, чтобы проследить все молекулярные взаимодействия, в результате которых книга превратилась в пепел, то можно бы восстановить и саму книгу. Легче, пожалуй, сходить в магазин и купить другой экземпляр – намного легче, но теоретически такая реконструкция возможна[166].

Хокинг с этим допущением не согласился. Он утверждал, что с помощью излучения Хокинга информация, попавшая в черную дыру, вернуться во вселенную уже не сможет. Если бросить эту книгу в черную дыру, восстановить ее и прочесть будет невозможно – даже теоретически. Излучение Хокинга непохоже на пепел, на размолотые, перемешанные остатки того, что упало в черную дыру. Припомните, что “спасшийся” партнер в паре частиц (мы объясняли этот феномен излучения Хокинга в главе 6) является не изнутри черной дыры, а непосредственно с ее наружной границы. В таком случае частицы, “выходящие” с излучением, не несут никакой информации о содержимом черной дыры – будь там астронавты, непарные носки или горшочек с медом, доставшийся Винни-Пуху от прабабушки. Эти частицы ничего не “знают”. Излучение Хокинга не имеет прямой связи с тем веществом, которое участвовало в формировании черной дыры или попало в нее с тех пор. Некоторые физики все еще надеялись, что каким-то образом эта информация сохранилась в излучении Хокинга, но сам Хокинг подобных иллюзий не питал. Он считал, что никакая информация из черной дыры обратно не просачивается, а когда черная дыра полностью испаряется, содержавшаяся в ней информация исчезает безвозвратно. Ее нельзя восстановить даже теоретически. Обнаруженную им неразрешимую проблему Хокинг окрестил “парадоксом информации”.

Возникали опасения, что проблема эта не сводится лишь к черным дырам. В 2005 году в интервью для программы Би-би-си Horizon Леонард Сасскинд, тоже побывавший на той чердачной конференции у Эрхарда, припомнил, какое потрясение он испытал, услышав заявление Хокинга и осознав, что, если Хокинг прав, если в черных дырах информация теряется бесследно, значит, она теряется не только там. Безвозвратно пропадают какие-то части вселенной. Забудьте о предсказуемости. Забудьте о надежной связи между причиной и следствием. Ни на что в науке больше нельзя положиться[167].

Хокинг понимал, что из всех присутствовавших, пожалуй, один только Сасскинд вполне осознал значение его слов. “Леонард Сасскинд сильно расстроился”, – вспоминал он. Ученые, да и все люди, привыкли верить в связь между прошлым и будущим, между причиной и следствием. Если пропадает информация, утрачивается и эта связь. “Мы не можем предсказывать будущее. Мы не можем быть уверены и в своем прошлом. Исторические книги и личные воспоминания – вероятно, всего лишь иллюзия. Прошлое подсказывает нам, кто мы есть. Без него мы теряем себя”[168].

Кип Торн напомнил, что уже обсуждалась вероятность существования черных дыр диаметром меньше размеров атома: такие дыры могут быть где угодно, повсюду, крадут информацию по биту[169].

Мне или вам эта проблема может показаться не такой уж чудовищной. Ну хорошо, падает что-то в черную дыру и уносит с собой информацию. Какую? О цвете и размере чьих-то непарных носков? О росте и массе несчастного астронавта? Вряд ли мы с вами сочтем эту информацию такой уж ценной. Но без этой информации научное предсказание – даже в ограниченных рамках, допускаемых квантовой механикой, – сделается невозможным.

Родоначальником спора о возможности предсказывать будущее (или восстанавливать прошлое) Хокинг назвал Пьера-Симона Лапласа, математика, жившего на рубеже XVIII и XIX веков. Знаменитая гипотеза Лапласа предполагала, что существо, обладающее всеведением и не ограниченное в своих вычислительных возможностях, знающее законы вселенной и состояние всего, что пребывает в ней (то есть позиции и движение всех составляющих вселенную частиц) на данный момент, сумеет рассчитать положение всех составляющих вселенную частиц на любой момент в прошлом или в будущем. Разумеется, с практической точки зрения приобрести подобные знания и обработать их математически едва ли кому-нибудь под силу, но такого рода научный детерминизм оставался безусловной догмой на протяжении XIX века и начала ХХ. В Кембридже я присутствовала на лекции, когда Хокинг процитировал Лапласа на французском и сказал, что нас – кембриджцев! – он не станет обижать переводом этого текста. Тем не менее вскоре на экране появился слайд с английским вариантом.

Всеведущему существу Лапласа требовались сведения обо всех частицах вселенной и их положении. Нельзя исключить ни одной частички, даже в старом носке. А если носок упадет в черную дыру, эта информация исчезнет из доступной нам области вселенной. Если черные дыры существуют вечно, никуда не деваются, то и утраченная информация утрачена не совсем. Она недоступна, но она все еще тут. Но если черные дыры испаряются и исчезают… плохо дело.