Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд

Хотя в 1992 году Стивену Хокингу исполнилось 50 (кстати, в том же году вышло первое издание в этой книги), а за двенадцать лет до этого он предсказал смерть теоретической физики, научных исследований он не оставлял. Но подобно многим маститым ученым (а Стивен Хокинг, вопреки всему, теперь полностью соответствует этому определению), в последние годы он обратился к идеям, находящимся на задворках респектабельной науки. Середину 1990-х годов Хокинг почти полностью посвятил возможности путешествий во времени и связанным с этим парадоксам, причем здесь он не первопроходец: он ступил на эту территорию вслед за своим старинным другом и научным партнером Кипом Торном. Для читателя может быть неожиданностью, что путешествия во времени вообще считаются достойной темой для научных исследований, пусть даже на задворках респектабельной науки. Если у вас возникла подобная мысль, вы не одиноки. Когда один из авторов написал книгу о путешествиях во времени[136] и рецензию на нее напечатали в астрономическом журнале «Observatory», два инженера из Халлского университета написали в редакцию гневное письмо, где сурово порицали журнал за то, что он принимает на веру такие глупости – с их точки зрения, существование подобной книги следовало попросту проигнорировать. Но все в этой книге – как и все, что мы расскажем вам в этой главе – основано на надежных, респектабельных научных данных и отталкивается от работ Торна и не менее видного ученого Игоря Новикова (это выходец из бывшего СССР, теперь он работает в Дании), а также, естественно, самого Хокинга. Может быть, создание машины времени и нельзя пока что считать выполнимой инженерной задачей, но вероятность, что могут существовать естественные машины времени, всерьез рассматривают очень многие ученые, и их число растет.

Физическое описание действующей машины времени, которое в последние годы занимает Хокинга и других ученых, тесно связано с физикой дочерних вселенных, описанной в главе 13. Согласно такому сценарию, вещество, попавшее в черную дыру и падающее в сингулярность в нашей Вселенной, может быть переброшено в пространстве-времени в другую сторону и в результате сформировать новую расширяющуюся вселенную со своим набором пространственно-временных измерений. Но раньше мы не упоминали о том, что изначальная черная дыра и новая дочерняя вселенная в принципе связаны своего рода космологической пуповиной – туннелем в пространстве-времени, который космологи прозаически называют кротовой норой. В контексте дочерних вселенных диаметр червоточины сопоставим с мельчайшим квантом длины (с планковской длиной около 10^–35 м), а поскольку из черной дыры не поступает никакой информации о том, где находится кончик кротовой норы в нашей Вселенной, такая связь остается вопросом чисто академическим.

Но можно взглянуть на кротовые норы и по-другому – как уже давно любят делать писатели-фантасты. Уравнения ОТО допускают существование более скромной разновидности кротовых нор, связывающих два места в нашей Вселенной. Соответствующее математическое описание такой кротовой норы разработал сам Альберт Эйнштейн вместе с Натаном Розеном в 1930-е годы в Принстоне, поэтому ее называют «мост Эйнштейна – Розена».

Обычно в задачах о кротовых норах имеются в виду именно мосты Эйнштейна – Розена, то есть, в сущности, кротовые норы, соединяющие две черные дыры в нашей Вселенной – способ срезать путь сквозь пространство-время. Такие черные дыры могут образовываться естественным путем – об этом говорят формулы, – но гравитация черных дыр по оба конца туннеля захлопнет кротовую нору быстрее, чем по ней проскочит свет, поэтому пройти с одного до другого конца ничего не успеет.

Этот вывод был настолько широко известен, что релятивисты целых полвека даже не пытались всерьез изучать уравнения, которые подробно описывают такие кротовые норы. Зато это не помешало писателям-фантастам жадно наброситься на идею кротовых нор и с ее помощью перекидывать своих героев и звездолеты по всей Вселенной более или менее мгновенно. Суть в том, что если у вас есть мост Эйнштейна – Розена, соединяющий область пространства возле нашего Солнца с областью на другом конце галактики, звездолет может войти в кротовую нору с одного конца и выскочить с другого, в сущности, мгновенно, и не придется преодолевать всю эту дистанцию на жалкой околосветовой скорости. Однако все писатели-фантасты старались тщательно замять то обстоятельство, что подобный туннель открывается лишь на крошечную долю секунды и имеет в поперечнике планковскую длину, так что звездолет вместе с экипажем по пути просто расплющит.