«Я был одним из предтечей работ Стивена Хокинга»

Стивен Хокинг всерьез стал изучать черные дыры после встречи с советскими учеными вне «железного занавеса». В каких спорах родилась истина, «Фонтанке» рассказал академик РАН Алексей Старобинский.

Академик Российской академии наук, главный научный сотрудник института теоретической физики имени Ландау Алексей Старобинский рассказал «Фонтанке», что интерес к квантовой гравитации и излучениям чёрных дыр возник у всемирно известного популяризатора науки Стивена Хокинга после обсуждения насущных проблем с представителями советской научной школы и, в частности, с самим Алексеем Старобинским.

- Известно, что в 1973 году Стивен Хокинг посещал СССР, во время пребывания в Москве обсуждал проблемы чёрных дыр с советскими учёными Яковом Зельдовичем и Алексеем Старобинским. Вы встречались. Кто вообще придумал ту встречу, и как это стало возможным в стране, привыкшей жить за железным занавесом?

– На самом деле до встречи в Москве мы с ним встречались чуть раньше в том же 1973 году. Летом того года в Польше была большая конференция Международного Астрономического Союза. Мне удалось туда поехать. Польша считалась у нас социалистической страной. Туда было легче выехать. Это была моя первая заграничная поездка. Туда же приехали многие западные учёные. В частности, Стивен Хокинг. Уже после мой учитель, профессор Яков Зельдович, пригласил его в Москву. И мы встретились осенью в Москве. Стивен в своей книге упоминает только нашу встречу в Москве. Но в действительности встречи были сначала в Варшаве и Кракове. И это были более важные встречи.

- Как вас отпустили общаться с американцем? В начале 70-х отношения между США и СССР были, мягко говоря, далеки от нормальных.

– Всё так. Но эта проблема обходилась устройством научной конференции на территории стран Восточной Европы. И в страну социалистического лагеря молодой советский учёный мог попасть с вероятностью в 50%. И для иностранцев страна вроде Польши тоже была уже «нормальной». Первая конференция была по физике компактных объектов, нейтронных звёзд, чёрных дыр. А вторая по космологии. И наши учёные участвовали в их организации. И Яков Зельдович, и Виталий Гинзбург и многие другие. Там себя впервые показал британский астрофизик Мартин Рис. Потом он стал королевским астрономом и одним из ведущих мировых астрофизиков. Ну и американцев было много.

- Вам не мешали, потому что это была не прикладная, а фундаментальная наука?

– Ну конечно. Нашей фундаментальной наукой тогда гордились. И было, чем гордиться! Нас того времени можно сравнить со спортсменами советскими, которых пускали на международные чемпионаты. Наши конференции это в каком-то смысле были аналоги мировых спортивных чемпионатов.

- Помните свои впечатления от той встречи с Хокингом?

– Я встречался с уже довольно известным учёным, который представлял другую школу. Я заранее готовился, знал, что у нас немного разные подходы. У Стивена более математический, а у меня, как представителя школы Зельдовича, более физический. На тот факт, что он уже тогда был прикован к коляске, я никогда не обращал внимания. Тем более я же представитель послевоенного поколения. А в нашем поколении было довольно много больных полиомиелитом с детства. Я привык к тому, что люди могут быть прикованы к коляске. Ну, ограничен человек в своих возможностях. Ну и что? На способность думать это не влияет.

- А «незаметный человек» в штатском, который в то время непременно стоял где-то рядом, тоже не мешал вам общаться? Или он спасался от вашей терминологии бегством?

– У нас была очень большая делегация. Может быть, там и были те самые контролёры, но мы со Стивеном их не замечали. Да и невозможно было уследить за всеми. Насколько я помню, все наши разговоры с Хокингом в этом смысле были один на один. Ну и почти всегда присутствовал кто-то из его учеников. Он тогда ещё мог говорить, но уже плохо. Примерно так: «ауэуауэуа». Нужен был переводчик с его английского на обычный английский. То есть даже не все из своих могли его понять.

- Но вы понимали друг друга?

– Да. У меня не было проблем с английским. По заметкам в его книгах я увидел потом, что он очень хорошо понял всё, что я ему рассказывал. А в Москве уже было гораздо больше свидетелей наших разговоров.

- Что эти контакты дали отечественной науке?

– Встретившись с иностранными коллегами, мы убедились, что мы не хуже, а в чём-то лучше. И интересно было сравнивать разные подходы к одной и той же проблеме. Для Хокинга эксперимент никогда не был главным. Он верил в силу ума. Верил, что на основании простых, но главное, красивых математических гипотез, можно количественно описать всё в нашем мире. А мы больше считали, что нужно смотреть в природу, где все эти математические конструкции могут реализоваться или не реализоваться. Хотя для того же Мартина Риса даже мы были слишком теоретиками. Он любил спрашивать, что мы можем предложить, чтобы астрономы могли этим пользоваться и измерять. То есть разница между учёными была не по границе запад/восток, а в разных стилях у конкретных людей.

- Как бы вы ответили на простой вопрос, кем был Стивен Хокинг? Для большинства он «учёный в инвалидном кресле». И это всё.

– Как ни странно, я бы повторил именно эти же слова – учёный в инвалидной коляске. Но его инвалидность – это мелочь. Это то же самое, как потерять руку или ногу. Ну и что? Он был действительно умным человеком, выдающимся учёным. Хокинга я бы сравнил с основоположником советской космологии Александром Фридманом. А если брать более современных специалистов, всё-таки Фридман жил сто лет назад, то Хокинга можно сравнить с Яковом Зельдовичем. Это были люди одного уровня. Но когда мы встретились, Стивен был математиком, доказывавшим теорему существования. Он стал больше физиком частично благодаря тому, что я ему тогда рассказал. До 1974 года он работал с классической теорией гравитации, а потом он перешёл к квантовой гравитации.

- То есть это вы его «завербовали»?

– В общем, да. Я был одним из предтечей его работы после 1974 года. И это сейчас признаётся и у них тоже.

- Люди хотят простых и понятных ответов и вещей, которые можно потрогать, взвесить, спрятать. Скажите им, что осталось после Хокинга.

– Он последовательно хронологически работал в разных областях. Классическая теория гравитации, квантовая теория гравитации и космология. Он начинал, с работы 66-67 года, и потом совместная работа 70-го года вместе с другим знаменитым английским физиком и математиком Роджером Пенроузом – доказательства теоремы существования. У уравнений есть частные решения, но они могут в природе не встречаться. А если решение общее при произвольных изначальных условиях, практический вывод из него в том, что где-нибудь в природе оно должно проявиться. Но неизвестно, где в пространстве и времени. Может быть, в прошлом. Может быть, в будущем. Может быть, сейчас, но где-то далеко. Именно это общее свойство было очень важно. Его практический результат для физиков в том, что строя решения, которые этим свойством обладали, мы уже могли не беспокоиться, что нас раскритикуют за модель, не имеющую отношения к жизни. Мы спокойно могли ссылаться на доказательства математиков. Хокинг доказал, что обязательно где-то есть места, где пространство-время очень искривлено.

Следующий вопрос, который возникал у всех, где это происходит. Ответ. Первая мысль, что это происходит где-то внутри чёрных дыр, но там мы этого увидеть не можем, поэтому это математическая теорема. А вторая, что эта сингулярность была где-то в прошлом нашей вселенной. Примерно 14 миллиардов лет тому назад.

- А на практическом примере это как-то можно объяснить?

– Возникает вопрос, а что мы с этого имеем для практики, как увидеть следы, которые остались от этой сингулярности. Хокинг стал над этим думать в 1974 году. Тогда вышла его знаменитая работа об испарении чёрных дыр. И тут нужно вернуться к нашей первой с ним встрече. В 1973 году я сделал работу, в которой доказал ранее выдвинутую гипотезу моего учителя Зельдовича о том, что вращающаяся чёрная дыра может рождать пары античастиц и терять свою массу. Эту работу я и докладывал для всех в Варшаве. И в частности рассказывал её Стивену.

- Хокинг воспользовался вашими идеями?

– Тогда он меня выслушал, но не вполне согласился в той части, где у меня получалось, что если нет вращения, то такого эффекта нет. Он потом пошёл дальше и выяснил, что есть другой эффект, который теперь назван «эффектом Хокинга». Даже не вращающаяся чёрная дыра излучает частицы. В если моих выводах получилось, что чёрная дыра может потерять только половину своей массы, то у Хокинга она может испариться полностью. Признаю, что его вывод более эффектный. И этот вывод был эффектным для самого Хокинга. Известно, что он хотел, чтобы на его могильном памятнике была написана именно эта формула. Он говорил это мне лично. Всякое нагретое тело излучает свет. Чёрная дыра не вращающаяся излучает свет, как если бы это было тело с температурой. И эта работа принесла ему славу. Сухой итог второй области его деятельности по квантовой гравитации чёрных дыр: испарение чёрных дыр до конца и температура Хокинга.

- А третий этап работы Хокинга?

– У нас с ним была другая очень важная встреча в 1982 году, в Кембридже. Это уже была поездка в «капиталистическую страну», куда я смог попасть, так как уже был в «социалистической стране» и ко мне не было претензий. В то время уже существовал инфляционный сценарий (гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва. – Прим. ред.). Это новая историческая стадия, которая была до горячего большого взрыва. Пока это лучшая модель. Это была моя модель 1980-го года, но она была сложновата для специалистов в области физики элементарных частиц. Она была чисто геометрическая. Для них была приятнее модель 1982 года, когда физик Андрей Линде, и практически одновременно с ним американцы, предложили модель, в которой роль материи, которая давала бы стадию этого ускоренного расширения, играл бы теперь уже открытый бозон Хиггса. Но это была чисто теоретическая конструкция. Нам было ясно, что есть такие «надписи» из далёкого прошлого, как у археологов черепки со специальной раскраской, по которым мы можем сказать, что такая стадия была в прошлом. На той конференции трое учёных независимо друг от друга сделали расчёты конкретного следствия. Мы сами с точки зрения этой общей теории – это частный случай неоднородности с характерным масштабом 1.5-2 метра с массой 50-100 килограммов. Частный случай общей теории. Это иллюстрация того, что мы рассчитывали. Этими тремя учёными были Стивен Хокинг, Алан Гут и я. Результаты совпали. Реально это было измерено через 10 лет. Тогда стало ясно, что нужно вводить новые частицы для описания той стадии. Частицы, которых нет в стандартной модели элементарных частиц. Это его третья работа самая близкая к эксперименту, к тому, что можно измерить.

- Вы говорили с Хокингом о чем-то, кроме космоса? Его что-нибудь еще интересовало?

– Мы говорили исключительно о науке. Наука ему была интереснее всего. Он хотел понять и объяснить мир. Он всегда желал испытать и почувствовать всё то, что чувствуют другие люди. Поэтому на всех конференциях он никогда не пропускал традиционные осмотры достопримечательностей. В 1973 году в Кракове нас повезли на астрономическую башню. Телескоп там стоял на четвёртом этаже. Он попросил его туда внести. И я принимал участие в том, чтобы поднять его с коляской на четвёртый этаж. Он всегда участвовал в банкетах. Ел, пил. И даже участвовал в танцах. Выехал на кресле и стал выделывать разные виражи. Еще он захотел испытать, что чувствуют люди в невесомости, для этого ему наняли целый боинг, который сделал петлю, и в этой петле была невесомость. У него было желание испытать ощущения, которые испытывают все остальные. Но я думаю, что испытать-то он испытал, но все же убедился, что для него важнее его ум, и как объяснить весь мир.

- Чему стоит научиться у Хокинга тем, кто будет популяризировать науку дальше?

– Идею добраться до звезд, вспомните Циолковского, мы знали и без Хокинга. Его популяризаторская деятельность – в другом стиле. Наше поколение росло в стиле Перельмана, когда наука объяснялась популярным языком. То, что писал Хокинг – учиться по этому невозможно. Но что важно – он привлекал интерес к науке. К тому, что есть истинные мудрецы, которые действительно знают, как устроен мир. Если раньше цель популяризаторства была привлечь людей в науку, то сейчас цель в том, чтобы показать им, что на это надо тратить существенную долю национального дохода. И в этом смысле Хокинг был очень важен.

- Как имя Хокинга может быть увековечено в России и нужно ли это делать? Не так много учёных такого уровня работали с отечественными коллегами. Может, премию учредить?

– В Англии он уже при жизни основал премию Хокинга. И она как раз за просвещение и есть. У нас есть медаль имени Сахарова, например. Таких медалей много, но они не очень известны. Надо их шире пропагандировать, они научные. Глупо считать спортсменов только по Олимпийским играм. Столь же странно оценивать и наших ученых, и зарубежных только по факту, есть у них Нобелевская премия или нет. И забывать о массе других премий, которые вполне сравнимы.

- Где проходит грань между космологией и религией? Когда начинаешь задумываться о масштабах пространства вселенной и дальше, то неминуемо мозг упирается в иррациональное. Вас в этой связи клерикализация жизни в России не пугает?

– Да, эти попытки действительно очевидны, но они навязываются сверху. Это лишь часть попытки навести в России порядок. Вспомните, была такая шуточная поэма Алексея Константиновича Толстого «История государства российского». (Послушайте, ребята, что вам расскажет дед. Земля наша богата, Порядка в ней лишь нет. – Строки из поэмы) И порядку все нет. Один из способов и в прошлом, и сейчас – это привести церковь. Но к счастью и здесь есть противодействующая сила – банальная леность ума. И в церкви есть очень разные люди. И реакционные, и прогрессивные.

- А научные степени за теологию – это как?

– Это есть некая область человеческой и духовной жизни. Вера это не наука, но это не значит, что веры нет. Это вопрос дискуссионный, открытый. Это особые степени, которые не нужно смешивать с наукой, так же, как не нужно смешивать со степенями по истории религии. Бог себя проявляет через действия людей, которые в него верят. Колоссальная масса поступков людей зависит от того, верят они или нет.

Беседовал Николай Нелюбин,

специально для «Фонтанки.ру»

© Фонтанка.Ру