Битва при черной дыре. Мое сражение со Стивеном Хокингом за мир, безопасный для квантовой механики
Шрифт:
В данном случае 9 является показателем или порядком величины.
А вот другое, куда большее число — общее количество протонов и нейтронов в составе Земли:
число протонов и нейтронов в Земле (примерно) = 5•1051
Очевидно, что их значительно больше, чем людей. Но насколько больше? Десять в пятьдесят первой степени — это результат перемножения пятидесяти одной десятки, а миллиард — только девяти. Так что у 1051 на 42 таких сомножителя больше, чем у 109. Это значит, что ядерных частиц на Земле примерно в 1042 раз больше, чем людей. (Заметьте, что я проигнорировал множители 5 и 6 в приведённых формулах. Они не слишком отличаются друг от друга, так что, если нам достаточно «оценки по порядку величины», ими можно просто пренебречь.)
Возьмём два действительно больших числа. Общее число электронов в той области Вселенной,
10
Не путайте фотоны (photons) с протонами (protons). Фотоны — это частицы света. Протоны же вместе с нейтронами составляют атомные ядра.
Теперь рассмотрим очень маленькие числа. Размер атома, например, составляет примерно десятимиллиардную долю метра. В десятичной записи: размер атома = 0,0000000001 м.
Обратите внимание, что единица стоит на десятой позиции после запятой. В научной нотации для одной десятимиллиардной используется отрицательный показатель степени, а именно -10: 0,0000000001 = 10– 10
Числа с отрицательным порядком величины малы, а с положительным — велики.
Обратимся к другому числу, ещё меньшей величины. По сравнению с обычными объектами элементарные частицы, подобные электрону, — очень лёгкие. Килограмм — это масса литра воды. Масса электрона многократно меньше. В действительности один электрон весит примерно 9•10– 31 килограмма.
В научной нотации очень упрощается умножение и деление чисел. Всё, что для этого нужно, — это складывать и вычитать показатели. Вот несколько примеров:
1051=1042•109
1081/1080=10
10– 31•109=10– 22
Показатели степени — не единственное сокращение, которое люди используют для описания очень больших чисел. Некоторые такие числа носят собственные имена. Например, гугол — это 10100 (единица, за которой следует 100 нулей), а гуголплекс — это 10гугол (1, за которой идёт гугол нулей) — это ужасно большое число.
Познакомившись с этими основами, давайте вернёмся в не столь абстрактный мир, скажем, в Сан-Франциско, в третий год первого президентского срока Рональда Рейгана, — холодная война в самом разгаре, а новая война ещё только начинается.
Часть 1
Надвигающаяся буря
История будет благосклонна ко мне, ибо я намерен сам её написать.
11
Заглавия первой и четвёртой частей этой книги взяты из первого и пятого томов истории Второй мировой войны У Черчилля.
1
Первый гром
Сан-Франциско, 1983.
К тому дню, когда в мансарде особняка Джека Розенберга произошла первая стычка, грозные тучи войны собирались уже более 80 лет. Джек, известный также как Вернер Эрхард, был гуру, ловким торгашом и немного мошенником. До начала 1970-х он был просто Джеком Розенбергом, продавцом энциклопедий. Но однажды, когда он ехал по мосту Золотые Ворота, на него снизошло откровение. Он спасёт мир и благодаря этому колоссально разбогатеет. Всё, что нужно, — это классное имя и новый подход к делу. Имя должно быть Вернер (в честь Вернера Гейзенберга) Эрхард (в честь немецкого политика Людвига Эрхарда), а новым подходом станут Эрхардовские семинары-тренинги, ЭСТ. И он преуспел, если не в спасении мира, то по крайней мере в том, чтобы разбогатеть. Тысячи стеснительных, неуверенных в себе людей платили сотни долларов за изматывающие разглагольствования на шестнадцатичасовых мотивационных семинарах самого Вернера или одного из его многочисленных учеников, в течение которых (по слухам) запрещалось даже выходить в туалет. Это было куда дешевле и быстрее психотерапии и каким-то образом работало. Люди приходили стеснительными
Вернера постоянно окружали иступленные фанатки ЭСТ. «Рабыни» — это, пожалуй, слишком сильное слово, назовём их волонтёрками. ЭСТ-тренированные повара готовили ему еду, шофёры возили его по городу, его особняк был наполнен разнообразными слугами. Но, по иронии судьбы, сам Вернер тоже был иступленным фанатом — фанатом физики.
Мне нравился Вернер. Он был умным, интересным и забавным. И он был без ума от физики. Ему хотелось быть её частью, и он тратил массу денег, собирая в своём особняке группы лучших физиков-теоретиков. А иногда всего несколько особенно близких друзей-физиков: Сидни Соулман, Дэвид Финкелыптейн, Дик Фейнман [12] и я — встречались в его доме на замечательных ужинах, сервированных выдающимися поварами. А ещё Вернер любил проводить маленькие элитные конференции. Благодаря великолепно оборудованной семинарской аудитории в мансарде, волонтёрам, исполняющим любое ваше желание, и месту встречи в Сан-Франциско эти мини-конференции доставляли массу удовольствия. Некоторые физики с подозрением относились к Вернеру, вдруг он хитроумно использует связи в физическом сообществе для продвижения своей деятельности? Но он никогда так не поступал. Насколько я могу судить, ему просто нравилось узнавать о новейших идеях от людей, которые их выдвигают.
12
Речь идёт о физике Ричарде Фейнмане. Дик — уменьшительное от имени Ричард.
Думаю, в целом состоялось три или четыре ЭСТ-конференции, но лишь одна из них оказала влияние на меня и мои физические исследования. Шёл 1983 год. Среди других знаменитостей присутствовали Мюррей Гелл-Манн, Шелдон Глэшоу, Фрэнк Уилчек, Савас Димопоулос и Дэйв Финкельштейн. Но для нашей истории самым важным участником были трое главных участников Битвы при чёрной дыре: Герард 'т Хоофт, Стивен Хокинг и я.
Хотя до 1983 года я всего несколько раз встречался с Герардом, он произвёл на меня глубокое впечатление. Все знали, что он блестящий учёный, но я чувствовал нечто гораздо большее. У него словно был стальной сердечник, дающий интеллектуальную мощь, с которой не мог сравниться никто из известных мне людей, быть может, за исключением Дика Фейнмана. Оба они были шоуменами. Дик был американским шоуменом — грубоватым мачо, стремящимся оставить других в дураках. Однажды он рассказывал группе молодых физиков из Калтеха о розыгрыше, который устроили ему студенты. В Пасадене есть забегаловка, где продают сэндвичи-«знаменитости». Можно, например, заказать «Хамфри Богарта», «Мэрилин Монро» и т. п. Студенты позвали его туда на ланч — как я понимаю, в день его рождения — и стали один за другим заказывать «Фейнмана». Они заранее сговорились об этом с менеджером, так что парень за кассой даже глазом не моргнул.
Когда рассказ окончился, я сказал:
— Вот интересно, Дик, чем бы различались сэндвич «Фейнман» и сэндвич «Сасскинд»?
— Да все они одинаковы, — ответил он, — разве что в «Сасскинде» побольше ветчины.
— Да, — отозвался я, — зато там нет варёной колбасы [13] .
Пожалуй, это был единственный случай, когда я обошёл его в этой игре.
Герард — датчанин. Датчане — самые высокие люди в Европе, но Герард невысок и в меру упитан, с усами и взглядом типичного бюргера. У 'т Хоофта, как и у Фейнмана, сильная соревновательная жилка, но его мне определённо никогда не удавалось обставить. В отличие от Фейнмана, он продукт старой Европы — последний великий европейский физик, наследовавший мантии Эйнштейна и Бора. Хотя он на шесть лет моложе меня, в 1983 году я трепетал перед ним и, надо сказать, не зря. В 1999 году ему присудили Нобелевскую премию за работу, приведшую к созданию Стандартной модели элементарных частиц.
13
Слово ham (ветчина) в американском сленге также означает дешёвую актёрскую игру на публику, a baloney (амер. варёная колбаса) также означает вздор и чепуху. — Прим. перев.
И всё же не Герард особо врезался мне в память после той встречи в вернеровской мансарде, а Стивен Хокинг, которого я видел тогда впервые. И именно тогда Стивен бросил бомбу, которая начала Битву при чёрной дыре.
Стивен — тоже шоумен. Физически он совсем крошечный человечек — я не уверен, потянет ли он на 40 килограммов, — но его тело служит носителем небывалого интеллекта и столь же раздутого эго. Стивен тогда пользовался более или менее обычным моторизованным инвалидным креслом и говорил собственным голосом, и всё же его было очень трудно понять, если только не проводить с ним массу времени. Он путешествовал в сопровождении медсестры и молодого коллеги, который очень внимательно его слушал, а затем повторял сказанное.