Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд

В то время Стивен был типичный знайка-отличник в серой форме и фуражке, точь-в-точь Билли Бантер из книг Фрэнка Ричардса или Том Браун из «Школьных дней Тома Брауна» Томаса Хьюза. Неуклюжий и чудаковатый, маленький и тощий. Школьная форма сидела на нем мешком, и, по воспоминаниям друзей, он так тараторил, что его было трудно понять, и к тому же слегка шепелявил – это он унаследовал от отца. Друзья даже говорили, что он говорит «на хокингском». Все это не имело отношения к первым симптомам болезни, просто таким уж он был, этот мальчик – мишень для шуток, насмешек, а иногда и жестокой травли, предмет тайного восхищения для некоторых одноклассников и пустое место для всех прочих. Видимо, в школе его таланты признавали не все: когда ему было двенадцать, один из приятелей поспорил на кулек конфет, что из Стивена толку не будет. Как скромно замечает сейчас сам Хокинг: «Даже и не знаю, кто в результате выиграл в этом споре».[1 - Hawking S.-W. A Short History (неофициально изданная брошюра).] Впрочем, к третьему классу учителя стали считать Стивена способным учеником, однако в рейтинге учеников сильного класса он оказался чуть выше середины. Он входил в небольшую компанию приятелей, отличавшихся одинаковым интересом к учению и целям в жизни. В их числе был высокий красавец Бэзил Кинг, видимо, самый умный и яркий в компании – он уже в десять лет читал Мопассана и еще дошкольником обожал оперу. Был там и Джон Маккленахан, низенький, черноволосый и круглолицый, – вероятно, лучший друг Стивена в ту пору. Кроме них в компанию входил блондин Билл Клегхорн, а еще пылкий и артистичный Роджер Фернейхау и Майкл Черч, новенький, пришедший в школу в третьем классе. Вместе они составляли компанию лучших из лучших учеников 3А класса. И правда, это были самые талантливые дети в параллели. Все они слушали по радио Третью программу ВВС (теперь это «Радио-3»), где передавали исключительно классическую музыку. Вместо того чтобы украдкой слушать первые образчики рок-н-ролла или американский кул-джаз, дети в последний раз листали конспекты по физике перед завтрашней контрольной или рисовали контурные карты по географии под звуки Моцарта, Малера и Бетховена, лившиеся из радиоприемников. Они читали Кингсли Эмиса, Олдоса Хаксли, Джона Уиндема, Клайва Льюиса, Уильяма Голдинга – «умные книжки». Поп-музыка была по ту сторону «великого разлома» в обществе: считалось, что слушать ее недостойно и даже вульгарно. Вся компания ходила на концерты в Альберт-холл. Некоторые мальчики и сами музицировали, но Стивен от природы был не слишком ловким и так и не освоил никакой музыкальный инструмент. Он очень интересовался музыкой, но не сумел преодолеть даже азы исполнительства, о чем сожалел всю жизнь. А общим героем мальчиков был Бертран Рассел – одновременно и гениальный мыслитель, и борец за права человека.

Школа Св. Альбана по праву гордилась очень высокими интеллектуальными стандартами, и Хокинги поняли и оценили это, как только Стивен приступил к учению. Вскоре всякие сожаления о том, что он не смог попасть в Вестминстер, были забыты. Школа Св. Альбана создавала идеальную среду для развития природного таланта.

Особенно живо мальчики вспоминали учителя по фамилии Финли, вчерашнего студента, который записывал радиопередачи на магнитофон – тогда это была техническая новинка, так что он намного опережал свое время, – и обсуждал их на своих уроках в 3А классе. Темы для дискуссий были самые разные: от ядерного разоружения до контроля над рождаемостью – и все, что в промежутке. Этот учитель оказал колоссальное воздействие на интеллектуальное развитие своих подопечных тринадцатилеток. Они выросли и стали журналистами и писателями, врачами и учеными, но до сих пор с теплотой вспоминают его уроки.

Домашними заданиями мальчиков нагружали основательно: по три часа каждый вечер и гораздо больше по выходным, причем по субботам утром в школе были уроки, а вечером – обязательные спортивные игры. Несмотря на такую нагрузку, мальчики все же выкраивали время, чтобы повидаться вне школы. Образ жизни у них был, можно сказать, монашеский. У английских мальчиков, учившихся в частных школах в 1950-е, из-за напряженного учебного плана не оставалось времени на девочек, поэтому дружеские вечеринки до пятнадцати-шестнадцати лет были сугубо однополыми. Только тогда при желании (и с дозволения родителей) они начинали устраивать дома вечеринки с хересом и тренировать танцевальные па, разученные после субботних школьных игр в танцевальной студии в городском культурном центре Сент-Олбанса.

А пока мальчики еще не доросли до подобных радостей, они часто ездили на долгие велосипедные прогулки по полям и лесам Хартфордшира в окрестностях Сент-Олбанса и иногда добирались даже в Уипшейд, миль за пятнадцать от дома. Еще они обожали придумывать настольные игры и играть в них. Тут заводилами были Стивен и Роджер Фернейхау. У Хокинга уже тогда проклюнулись задатки ученого и логика, поэтому именно он составлял общие правила игры, а Фернейхау придумывал доску, фишки и карточки. На выходных или в каникулы компания собиралась у кого-нибудь дома и устраивалась на полу в спальне или на ковре в гостиной с очередной игрой и стаканами апельсинового сквоша.

Первой была «Война», основанная на Второй мировой войне. Затем – «Феодал», построенная на социальных, военных и политических коллизиях средневековой Англии, с тщательно, во всех тонкостях, продуманной инфраструктурой. Однако вскоре все поняли, что у этих игр есть один большой недостаток: Стивен придумывал такие головоломно-хитроумные правила, что иногда на то, чтобы сделать один-единственный ход и рассчитать его последствия, уходил целый день. Игры зачастую проходили в доме 14 по Хиллсайд-роуд, и тогда мальчики взбирались по лестнице наверх, в тесную комнатку Стивена под самой крышей.

Дом Хокингов был настоящей лавкой древностей, битком набитой книгами, картинами, старой мебелью и всевозможными диковинами со всех концов света. Изабель и Фрэнк поддерживали в доме относительную чистоту, но в остальном не слишком заботились о хозяйстве. Мебелью и коврами пользовались, пока они не рассыпались в пыль, если обои где-то отклеивались от старости, никому в голову не приходило их заменить, штукатурка в коридоре и за дверями местами отвалилась, и в стенах зияли дыры. А комната Стивена была еще удивительнее: одновременно логово колдуна, лаборатория чокнутого профессора и захламленная комната подростка. Среди всевозможного мусора и бумажек как попало валялись тетрадки с недоделанными уроками, учебники и фрагменты моделей самолетов, повсюду стояли какие-то загадочные устройства и кружки с недопитым чаем. На секретере Стивен держал электрические приборы, о назначении которых можно было только догадываться, а рядом – стойку с пробирками, содержимое которых давно испарилось или выцвело, обрезки проводов, бумага, клей и металлические детальки: у Стивена было много неоконченных позабытых проектов.

Семья Хокингов была эксцентричной. Казалось бы, обычное семейство книгочеев, но со своей изюминкой – а еще с общественно-культурными представлениями, значительно опережавшими свое время. Один соученик Хокинга назвал его семейство «синими чулками». Хокингов было много: на одном групповом фотоснимке в семейном альбоме их 88 человек. У родителей Стивена были свои причуды. Многие годы их семейным автомобилем было лондонское такси, которое Фрэнк и Изабель купили за 50 фунтов, а потом его сменил новенький зеленый «форд-консул», типичный семейный автомобиль конца 1950-х. Для этой покупки была веская причина: Хокинги – все, кроме Стивена, которому нельзя было прерывать обучение, – решили на год отправиться в экспедицию по центральной Индии. Для 1950-х годов это было неслыханно смелое начинание, и старому лондонскому такси такое путешествие было бы точно не по силам. А зеленый «форд-консул» проехал через всю Индию и обратно. Правда, по возвращении он был, конечно, не в таком уж прекрасном состоянии.

Поездки Хокингов за пределы Сент-Олбанса далеко не всегда оказывались столь же авантюрными. Как и многие другие семьи, они приобрели домик на колесах для отдыха на южном побережье Англии – в Суссексе, близ Истбурна. Однако, в отличие от других семей, их фургончик был похож на пеструю цыганскую кибитку, а не на чудо современной техники. Обычно летом семья две-три недели гуляла по скалам и купалась в заливе. Часто они брали с собой лучшего друга Стивена Джона Маккленахана, и мальчишки вместе пускали воздушных змеев, ели мороженое и придумывали новые дразнилки для двух младших сестренок Стивена Мэри и Филиппы – и не обращали особого внимания на приемного брата Эдварда, который тогда едва научился ходить.

* * *

Фрэнк Хокинг оказал на Стивена в детстве и отрочестве очень большое влияние – в основном потому, что его почти не было дома. Для мальчика отец был фигурой далекой и загадочной: несколько месяцев в году Фрэнк проводил в Африке, где продолжал медицинские исследования, и даже не всегда присоединялся к родным в поездках на залив Рингстед, оставив детей на Изабель. Это было настолько привычным, что Мэри, старшая из сестер Стивена, лишь в юности поняла, что их семья ведет несколько необычную жизнь: она-то считала, что все папы – будто птицы, каждый год улетающие в теплые края. И дома, и за границей, до самой смерти Фрэнк Хокинг вел скрупулезные записи в дневниках и оставил их целую коллекцию. Кроме того он писал беллетристику – его перу принадлежит несколько неопубликованных романов, причем один из его литературных опытов написан от лица женщины. Изабель относилась к творчеству мужа с большим уважением, но считала, что коммерческого успеха ему ждать не приходится.

Несомненно, именно Изабель сформировала политические взгляды своего старшего сына. Как и многие английские интеллектуалы той эпохи, она придерживалась левых идей, что в ее случае привело к активному участию в работе Ассоциации либералов Сент-Олбанса в 1950-е годы. В то время либеральная партия была в парламенте меньшинством с минимальным представительством, однако среди широких масс сохраняла популярность и давала возможность для оживленных политических дискуссий, благодаря чему в 1950-е и 1960-е зачастую задавала тон по многим вопросам, в том числе по проблемам ядерного разоружения и противодействия апартеиду. Стивен никогда не придерживался радикальных политических взглядов, однако на всю жизнь сохранил интерес к политике и симпатию к левому движению.

Вскоре настольные игры наскучили Стивену с друзьями, и они переключились на другие увлечения – строили модели самолетов из бумаги и пробковой древесины и паяли всевозможную электронику. Модели нипочем не желали нормально летать, к тому же как теоретик Стивен уже тогда зарекомендовал себя гораздо лучше, чем как практик: руки у него были не слишком умелые, и модели самолетов получались неуклюжими и с аэродинамической точки зрения были далеки от совершенства. Подобные разочарования ждали его и с электроникой: один раз Стивен получил удар током в пятьсот вольт, когда пытался сделать усилитель из старого телевизора.

В третьем-четвертом классе пеструю компанию потянуло к мистике и вере. В конце 1954 года один мальчик с периферии компании – Грэхем Дау – всерьез ударился в религию. В тот год по Британии проехал с гастролями евангелист Билли Грэхем, и юный Дау подпал под его влияние. Он обратил Роджера Фернейхау – и их энтузиазм оказался заразительным. Как к этому повальному увлечению относился Хокинг, остается неясным. Скорее всего, от этих игрищ он держался в стороне и только посмеивался, глядя на приятелей, – по крайней мере, так считают все его соученики. Они рассказывают, что Стивен превыше всего ставил интеллект, поэтому восторги друзей скорее вызывали у него научный интерес, чем склоняли согласиться с ними и тем более уверовать самому.

Майкл Черч вспоминает, что при любых попытках обсудить со Стивеном что-нибудь хотя бы отдаленно мистическое или метафизическое у него возникало ощущение, что перед ним образчик чистого интеллекта, лишенный всяких эмоций:

Я не был склонен к науке и вообще не воспринимал Стивена всерьез, пока однажды, когда мы с ним возились с чем-то в его захламленном логове изобретателя и специалиста по розыгрышам, у нас не зашел разговор о смысле жизни – этот вопрос очень занимал меня в то время, – и вдруг меня поразила ужасная мысль: ведь Стивен провоцирует меня, чтобы я выставил себя дураком, а сам наблюдает за мной словно бы с заоблачных высот. Момент был крайне неприятный.[2 - Church Michael. Games with the cosmos. «Independent» (June 6, 1988).]

Интерес к христианству сохранялся почти год. Друзья встречались у кого-нибудь дома, как раньше, когда играли в настольные игры, и все так же пили апельсиновый сквош, но теперь они вели напряженные диспуты о вере, Боге и собственных чувствах. Это была пора внутреннего роста, отчаянные попытки осмыслить мирскую суету. Благодаря этим встречам мальчики еще теснее сблизились. Один из них признавался, что во всем этом, несомненно, был оттенок подростковой гомосексуальности.

Для Стивена это было трудное время. Он хотел бы быть соучастником, не терять связи с друзьями, однако рационалистическое начало уже тогда не позволяло эмоциям взять верх над интеллектом. Все же ему удалось сберечь дружбу, но оставаться в стороне – и попутно приобрести навыки общения, которые очень пригодились ему в будущем. Парадокс в том, что в конце года, когда поветрие было в самом разгаре, именно Стивен выиграл школьную олимпиаду по богословию.

На смену христианству пришел оккультизм. Друзья увлеклись экстрасенсорикой, в то время завладевшей воображением публики. И вместе, и поодиночке, запершись в своих комнатах, они принялись за эксперименты – пытались силой мысли повлиять на игральные кости. Стивена это заинтересовало куда больше, чем религия: ведь результаты эксперимента можно было измерить, а значит, подтвердить или опровергнуть теорию. Тут речь шла уже не о вере и надежде.

Увлечение продлилось недолго. Стивен с друзьями попали на лекцию ученого, который в конце 1950-х участвовал в серии экспериментов по изучению экстрасенсорики в Университете Дьюка в Северной Каролине. Лектор показал, что во всех случаях, когда были получены обнадеживающие результаты, оказывалось, что эксперимент методологически небезупречен, а когда эксперименты проводились по всем правилам, никаких результатов они не давали.

Интерес у Стивена сменился презрением. Он пришел к выводу, что в экстрасенсорику и тому подобное способны верить лишь те, у кого аналитические способности на уровне подростков.[3 - Hawking. A Short History.]

Между тем в школе все было по-прежнему. Стивен был очень слаб во всех видах спорта, кроме, пожалуй, бега по пересеченной местности: тут его хрупкое телосложение оказалось очень кстати. Регби и крикет он хоть и с трудом, но терпел, однако особое отвращение вызывала у него военная подготовка – программа так называемого Объединенного кадетского корпуса. Школа Св. Альбана, как и большинство британских частных школ для мальчиков, участвовала в этой программе в рамках подготовки учеников к службе в армии. Каждую пятницу вся школа за исключением шести человек облачалась в военную форму. Шестеро освобожденных были те, чьи родители были противниками военной службы по идейным соображениям. Несмотря на политические пристрастия Изабель Хокинг, родители Стивена не были идейными пацифистами, поэтому он участвовал во всех военно-спортивных играх, сборах и парадах наравне со всеми. Те, кого не слишком увлекала военная романтика, сохранили довольно мрачные воспоминания о занятиях Объединенного кадетского корпуса: каждую пятницу, даже зимой, под январским мокрым снегом, от которого коченели щеки и пальцы, приходилось выполнять приказы молодцеватых старшеклассников-офицеров.

Стивен имел звание младшего капрала Королевского корпуса связи – именно туда по традиции попадали молодые люди научного склада. По отзывам всех его знакомых, военная подготовка была ему как кость в горле, но он все терпел. Альтернатива в некотором смысле была еще хуже. Те, кто не желал защищать отчизну и королеву, подвергались массированной агитации. Сначала идейного пацифиста отправляли к полковнику Прайку, командующему Объединенным кадетским корпусом. Если тому не удавалось уговорить отщепенца, следующей линией атаки становился субдекан каноник Фивер, человек очень грозный, который читал мальчику лекцию о том, что служить Богу и королеве и сыграть положенную роль в общем порядке вещей – его нравственный долг. Если непокорный и это выносил, последним испытанием становилась встреча с директором школы Уильямом Томасом Маршем.

Марш был одним из самых строгих директоров за всю историю Сент-Олбанса, однако в своей должности он добился значительных успехов. Соученики Хокинга единодушно называют его «сущим кошмаром», и перечить ему было крайне неразумно. Если директору не удавалось вернуть отказника на путь истинный, значит, тот и вправду отличался алмазной твердостью убеждений. Однако это было лишь начало. Те, кто не участвовал в тренировках Объединенного кадетского корпуса, вместе со всеми облачались в военную форму и принудительно копали на школьной территории котлован под греческий амфитеатр. Марш был большой поклонник классической учености и полагал, что подобная работа служит ритуальным уничижением. Строительство греческого амфитеатра продолжалось и в дождь, и в зной до победного конца. В хорошую погоду Марш прохаживался по краю котлована, а в слякоть и снегопад наблюдал за работами из окна теплой комнаты.

* * *

Впрочем, школьная жизнь не всегда была такой унылой. Классы часто выезжали на экскурсии по научным достопримечательностям – на химические заводы, электростанции и в музеи. Как правило, «банду юных оборванцев» возил туда командующий Объединенным кадетским корпусом полковник Прайк. Он с теплотой вспоминает, как однажды возил класс Хокинга на химический завод «Империал Кемикл Индастриз» в Биллингем на севере Англии. Поначалу все шло неплохо, но потом, сразу после обеда, научный сотрудник, показывавший школьникам завод, отвел Прайка в сторону и сердито зашипел:

– Кого вы мне привели?! Черт возьми, они такие вопросы задают, что я не знаю, что отвечать!

К четырнадцати годам Стивен понял, что хочет профессионально заниматься математикой; примерно тогда же стали заметны его недюжинные способности. Он почти не тратил времени на домашние задания по математике и все равно получал отличные оценки. Как вспоминал один его соученик: «У него была невероятная научная интуиция. Я ломал себе голову над решением сложной математической задачи, а он просто знал ответ, ему даже думать не приходилось!»[4 - Church. Games with the cosmos.] У «заурядного» неглупого мальчика обнаружился выдающийся талант.

Джону Маккленахану особенно запомнился один случай, когда Стивен проявил свою интуицию. Дело было на уроке физики в шестом классе, и учитель задал вопрос:

– Предположим, вы хотите выпить чаю с молоком. Чай очень горячий. В каком случае он быстрее остынет до температуры, когда его можно будет пить: когда вы нальете в чашку одновременно молоко и чай или когда вы сначала дадите чаю немного остыть, а потом добавите молока?

Одноклассники Хокинга закопались в формулы, а Стивен тут же уловил суть дела и дал правильный ответ практически мгновенно:

– Ну конечно! Молоко потом!

После чего подробно объяснил, почему: чем горячее жидкость, тем быстрее она остывает, поэтому есть смысл наливать молоко в самом конце, чтобы чай остыл быстрее.

Экзамены первого уровня Стивен сдал без сучка и задоринки – девять в июле 1957 года, а десятый, латынь, через год, вместе с экзаменами второго уровня. Когда он выбирал, по каким предметам сдавать экзамены второго уровня, важную роль сыграло мнение родителей. Стивен хотел сдавать математику, физику и дополнительные главы математики, чтобы подготовиться к изучению математики и физики в университете. Однако у Фрэнка Хокинга были другие планы. Он хотел, чтобы сын стал врачом, а для этого Стивен должен был сдавать химию второго уровня. После долгих споров Стивен согласился сдавать математику, физику и химию второго уровня, однако оставил открытым вопрос о том, какую специальность выберет в университете: окончательное решение можно было принять через год.

Шестой класс стал для Стивена, пожалуй, самым счастливым годом в школе Св. Альбана. В последние два года мальчики пользовались относительной свободой и грелись в лучах славы после блестящей сдачи экзаменов первого уровня. В выпускном классе дружеская компания разбилась на мелкие группы в зависимости от того, кому какие предстояли экзамены второго уровня. Те, кто собирался заниматься гуманитарными науками, по понятным причинам несколько отдалились от «физиков»; теперь они посматривали друг на друга свысока. Бэзил Кинг, Джон Маккленахан и Хокинг выбрали точные науки, остальные мальчики – гуманитарные. У «физиков» появились новые друзья.

Весной 1958 года Хокинг с друзьями, в том числе с новыми приятелями Барри Блоттом и Кристофером Флетчером, собрали компьютер, который назвали LUCE – «Logical Uniselector Computing Engine». В 1950-е годы в Великобритании компьютеры были разве что в министерстве обороны и на нескольких университетских кафедрах. Однако мальчикам удалось собрать свою логическую машину, пусть и очень примитивную. Помогал им Дик Тартар, юный учитель математики, которого наняли нарочно, чтобы он внес свежую струю в изучение математики и помогал ученикам генерировать идеи.

На работу ушел месяц. Оказалось, что главное препятствие – не трудности теоретической разработки, а неумение паять. В основном устройство собирали из деталей старого телефонного коммутатора, но, чтобы компьютер заработал, нужно было соединить множество проводов, и мальчикам очень долго не удавалось добиться безупречной пайки. Однако в конце концов устройство заработало и стало настоящей сенсацией среди одноклассников. Заметка Математического общества в школьном журнале «Albanian» возвращает читателя в прошлое не хуже машины времени:

Не раз и не два на протяжении истории математикам приходилось покидать свои горние чертоги и вспоминать, что главная их задача – вычислять. Так, в 1641 году Паскаль изобрел арифметическую машину – предшественницу современного компьютера, который заменил бирку с насечками, счеты и логарифмическую линейку как инструмент вычислений. Пока не настанет счастливая пора, когда у каждого четвероклассника будет свой карманный «Эрни»[5 - Компьютер, определявший выигрышные премиальные облигации.], нам придется довольствоваться таблицами логарифмов. Но начало положено, пусть пока наши достижения и скромны: теперь у нас есть LUCE, компьютер школы Св. Альбана. Эта машина решает никому не нужные, но довольно сложные логические задачи. Работе с ней было посвящено прошлое заседание Общества, оказавшееся оживленным и многолюдным. Создатели LUCE, опираясь на полученный опыт, намерены построить цифровой компьютер; названия у него пока нет, но он будет именно «считать» (мужайтесь, четвероклассники, недолго терпеть осталось!).[6 - «Albanian». May, 1958.]

Впервые Хокинг с друзьями удостоились внимания прессы, когда местная газета «Herts Advertiser» опубликовала статью об «ученых школьниках», собравших своими руками новомодную машинку. Как и обещала заметка в школьном журнале, мальчики и правда успели создать более сложную версию компьютера еще до окончания школы.

Когда Найджел Вуд-Смит, нынешний глава отделения информатики в школе Св. Альбана, много лет спустя заступил на пост, то нашел под партой в кабинете математики загадочную коробку. С его точки зрения, там была просто груда старого хлама – какие-то транзисторы, реле, проводки, железки и табличка с буквами «LUCE» поверх. Он выбросил все в мусор. Лишь много лет спустя он понял, что нечаянно выбросил историческую реликвию – компьютер, который сделал Стивен Хокинг.

Глава 2

Классическая космология

Наука космология изучает Вселенную в целом, ее зарождение, эволюцию и дальнейшую судьбу. С точки зрения идей, это величайшая из всех наук. Однако с точки зрения оборудования, все не так внушительно. Да, космологи получают сведения о Вселенной при помощи гигантских телескопов и космических зондов, а иногда вычисляют что-нибудь на суперкомпьютерах. Но суть космологии – это по-прежнему математика, а значит, космологические идеи можно выразить в формулах, записанных карандашом на бумаге. Космологию, в отличие от всех прочих отраслей наук, можно изучать при помощи одного лишь мозга. Так обстоят дела сейчас – и так было и 75 лет назад, когда Альберт Эйнштейн разработал общую теорию относительности (ОТО) и тем самым изобрел теоретическую космологию как науку.

Когда ученые говорят о «классических» физических представлениях, то имеют в виду не соображения древнегреческих мыслителей. Классическая физика, строго говоря, – это физика Исаака Ньютона, который заложил основы научного метода исследования мира еще в XVII веке. Ньютонова физика царила безраздельно вплоть до начала XX века, когда была свергнута в результате двух революций: первую разожгла эйнштейновская общая теория относительности, а вторую – квантовая теория. Первая из этих теорий – лучшая на сегодня гипотеза гравитации, вторая объясняет, как устроено все остальное в материальном мире. Совокупно эти теории – теория относительности и квантовая механика – стали столпами современной физики XX века. Но подлинный Святой Грааль современной физики, который жаждут найти очень многие, – теория, которая связала бы их единым математическим аппаратом. И для нынешнего поколения искателей Грааля 1990-х годов даже эти столпы в первоначальной форме безнадежно устарели. Иногда «классической физикой» ученые между собой называют все, что разработали предыдущие поколения исследователей, то есть все, чему больше двадцати пяти лет. Более того, четверть века назад в истории физики произошло переломное открытие: в 1967 году были открыты пульсары, и в том же году Стивен Хокинг отпраздновал собственное двадцатипятилетие. Сегодня эти объекты называют нейтронными звездами; это схлопнувшиеся ядра массивных звезд, жизнь которых завершилась мощным взрывом – взрывом сверхновой. Именно открытие пульсаров, сверхплотных объектов на грани превращения в черные дыры, и натолкнуло Хокинга на первую попытку успешного сочетания квантовой теории и теории относительности.

Правда, работать над теорией черных дыр Хокинг начал по меньшей мере за два года до открытия пульсаров, когда лишь немногие математики интересовались такими экзотическими следствиями из уравнений Эйнштейна, а сам термин «черная дыра» в этой связи еще не употреблялся (как мы вскоре убедимся, такая прозорливость для Стивена типична). Хокинг как ученый, как и все его современники, воспитывался на классических представлениях Ньютона и на теории относительности и квантовой физике в первоначальном виде. Чтобы оценить, как далеко продвинулась с тех пор физика – отчасти при содействии Хокинга, – нужно рассмотреть сами классические идеи, и это станет легкой разминкой у подножия гор перед покорением головокружительных вершин. В общепринятом смысле «классической космологией» принято называть все, что было известно до революции, вызванной открытием пульсаров, то есть именно то, чему учили в институте ровесников Хокинга.

* * *

Исаак Ньютон превратил Вселенную в место логичное и упорядоченное. Он объяснил поведение материального мира при помощи фундаментальных законов, которые, как считалось тогда, встроены в саму ткань мироздания. Самый знаменитый пример – закон всемирного тяготения. Обриты планет, вращающихся вокруг Солнца, до Ньютона оставались полнейшей загадкой, но он рассчитал их при помощи закона всемирного тяготения, который гласит, что планета на определенном расстоянии от Солнца ощущает определенную силу, которая притягивает ее обратно пропорционально квадрату расстояния до Солнца; это называется закон обратных квадратов. Иначе говоря, если планету волшебным образом переместить на вдвое большее расстояние от Солнца, она ощутит четверть силы, втрое дальше – одну девятую, и так далее. Когда планета на стабильной орбите движется в космическом пространстве со своей скоростью, эта сила, направленная вовнутрь, в точности уравновешивает стремление планеты улететь в космос. Более того, Ньютон заключил, что тот же самый закон обратных квадратов объясняет и падение яблока с дерева, и орбиту Луны вокруг Земли, и даже приливы и отливы. Это универсальный закон.

Еще Ньютон объяснил, как материальные тела реагируют на иные силы, помимо гравитации. Когда здесь, на Земле, мы что-то толкаем, оно движется, но только пока мы его толкаем. Любое движущееся тело на Земле подвергается воздействию силы трения, которая противостоит его движению. Перестанешь толкать – и сила трения остановит объект. Но без силы трения (подобно планетам в космосе или атомам, из которых состоит все вокруг), согласно Ньютону, тело движется равномерно и прямолинейно, пока не подвергнется воздействию какой-нибудь силы. И тогда, пока сила действует, тело ускоряется, меняет направление или скорость, либо и то, и другое. Чем легче тело или чем больше сила, тем больше в итоге ускорение. Однако если убрать силу, тело снова начнет двигаться равномерно и прямолинейно, но с другой скоростью – с той, которую оно набрало за время, пока ускорялось.

Когда что-то толкаешь, оно толкает тебя в ответ, и сила действия равна по значению и противоположна по направлению силе противодействия. По этому принципу устроена ракета: она выбрасывает вещество из сопла в одном направлении, и сила противодействия толкает ее в другом направлении. Наглядный пример действия этого закона в наши дни – бильярдный стол: шары сталкиваются и отскакивают друг от друга очень по-ньютоновски. И именно такова картина мира, которая следует из ньютоновой механики: картина, в которой шары (или атомы) сталкиваются и отскакивают друг от друга, а звезды и планеты движутся под воздействием тяготения исключительно правильно и предсказуемо.

Все эти представления описаны в фундаментальном труде Ньютона «Начала» («Principia»), опубликованном в 1687 году (полное название великой работы Ньютона в переводе звучит как «Математические начала натуральной философии»). Представление о мире, которое подарил нам Ньютон, иногда называют «заводная Вселенная». Если Вселенная состоит из материальных объектов, которые взаимодействуют друг с другом посредством сил, подчиняющихся подлинно универсальным законам, и если законы, подобные закону действия и противодействия, в точности соблюдаются во всей Вселенной, значит, Вселенную можно считать исполинской машиной, космическим часовым механизмом, который, единожды придя в движение, будет вечно следовать целиком и полностью предсказуемым путем.