Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Получается, информация необратимо теряется? Или, на язы­ке квантовой физики, чистое состояние переходит в смешанное?

Увы, это нарушает фундаментальный принцип все той же квантовой физики — требование так называемой унитарности любого преобразования. Применив обратное преобразование к полученному результату, мы должны вернуться к исходному со­стоянию. Или, иными словами, сумма всех вероятностей должна быть равна единице не только в исходный, но и в любой другой момент времени — информация должна сохраняться.

Это проблема и получила название «информационного пара­докса» черных дыр.

Его долго пытались решить с самых разных позиций. Например, выдвигались предположения, что внутри черной

216

дыры открываются своего рода «ворота» в другую Вселенную, куда информация и уходит. Сам Стивен Хокинг долго отстаивал идею, что сверхсильные гравитационные поля могут приводить к нарушению законов квантовой физики.

Его уверенность была столь велика, что он (на пару с Кипом Торном) даже заключил в 1997 году пари с Джоном Прескиллом на то, что информация все-таки теряется. Ставкой была энци­клопедия по выбору выигравшего — с аргументацией, что «уж из энциклопедии-то информацию выудить безусловно можно».

Заметим, что пари Хокинг заключает не в первый раз. В 1975 году он поспорил уже с Кипом Торном о том, что источ­ник Лебедь Х-1 не содержит черную дыру. Ставкой была годовая подписка на Penthouse против четырехгодичной подписки на PrivatEye.

То пари Стивен проиграл...

В июле 2004 года в Дублине, Ирландия, проходила очередная, 17-я по счету Международная конференция по общей теории отно­сительности и гравитации. Первоначально доклад Стивена Хокинга на ней не планировался, но незадолго до начала конференции он попросил у организаторов разрешения выступить с сообщением, посвященным решению «информационного парадокса». И, по словам Курта Катлера, германского ученого, исполнявшего роль председателя научного организационного комитета на конферен­ции, «хотя мне не был представлен даже препринт статьи, я решил положиться на научную репутацию Хокинга». 21 июля 2004 года Стивен Хокинг выступил на конференции с часовым докладом...

Надо сказать, выступление наделало много шуму. Информа­ция о нем промелькнула, пожалуй, в большинстве средств мас­совой информации, широко обсуждалась в Интернете. И это неу­дивительно, ведь помимо научной значимости предполагаемого решения проблемы с почти тридцатилетней историей, большое впечатление производит и сама личность Стивена Хокинга. Являясь одним из наиболее крупных современных ученых, че­ловеком с выдающимся интеллектом, физически он практиче­ски совершенно беспомощен. Тяжелое поражение центральной нервной системы (атрофирующий латеральный склероз) приве­ло к тому, что у него слегка действуют только пальцы на левой руке, которыми он управляет компьютером с синтезатором голо­са. Лекции в его исполнении производят незабываемое впечат­ление и навсегда остаются в памяти...

Но в изложении СМИ научные идеи зачастую предстают в не­узнаваемо искаженном виде. Например, тоже наделавшая много шума «Вселенная, имеющая форму футбольного мяча». В чем же на самом деле заключалась идея Хокинга?

218

Увы, это как раз тот случай, когда изложение в элементарном виде представляется практически невозможным. Ведь даже в на­учном сообществе единого мнения по поводу доклада Хокинга еще не сложилось. Этому в немалой степени способствует то обстоя­тельство, что статья Стивеном до сих пор еще не выпущена (хотя прошло уже более четырех лет), а сам доклад выполнен в стиле «легко видеть» с большим количеством логических скачков.

Однако сам Стивен совершенно уверен в правильности своей теории, и не только выразил желание выплатить свой проигрыш Джону Прескиллу, но даже уже выписал энциклопедию баскет­бола (заказанную Джоном) из Америки. По словам Стивена: «Я столкнулся с большими трудностями при попытке найти же­лаемую Джоном энциклопедию, так что попробовал предложить ему взамен энциклопедию по крикету. Однако убедить Джона в превосходстве крикета над баскетболом мне так и не удалось».

Так что сам Хокинг настроен весьма оптимистично. Однако наличие большого количества логических скачков в его доказа­тельстве не позволяет остальным ученым единогласно признать его правоту. Сложностью также является отсутствие (по крайней мере «классического») горизонта событий у «хокинговской» черной дыры, а ведь его существование следует из фундамен­тального принципа эквивалентности гравитационной и инерт­ной массы — основы Общей теории относительности.

Более того, даже в самом лучшем случае (если Стивен Хокинг во всем прав), в его работе не было предложено никакого кон­кретного механизма получения информации из черной дыры (за исключением общих слов). С этой точки зрения, интерес пред­ставляет подход к проблеме черных дыр с позиции теории струн, в рамках которого они рассматриваются как своего рода «скопи­ще» этих струн, а излучение Хокинга может содержать в себе ин­формацию о внутреннем устройстве дыры.