Успел бы!

Из интернета
http://iomn.net/?p=92
Раскрытие(для особо осторожных...)

25.01.2008Стивен ХокингРубрика: Астрономы
(р. 1942)
Физик, астрофизик
ЧЕРНОЕ И БЕЛОЕ

      В жизни этого человека крайности переплелись, образовав новую реальность. Один из самых ярких интеллектов человечества теплится в парализованном немощном теле, свидетельствуя о том, что разум может быть абсолютным, почти не связанным с материальным миром. Говорят, что американский физик, англичанин по происхождению, Стивен Хокинг близок к тому, чтобы создать грандиозную общую теорию поля, которая объединит все типы взаимодействия в природе и тем самым разом раскроет все ее секреты.
      Вот уже три десятка лет, как ученый страдает неизлечимой болезнью — рассеянным склерозом. Это недуг, при котором двигательные нейроны постепенно умирают и человек становится все более беспомощным. В возрасте 21 года Стивен начал спотыкаться при ходьбе. Тридцатилетие он встретил, прикованный к инвалидному креслу. Однако судьба готовила ему новые испытания. В 1985 году Хокинг тяжело заболел. Врачи поставили диагноз: воспаление легких. Хирурги подвергли ученого целой серии операций. Он впал в коматозное состояние, из которого его едва смогли вывести. Хокингу пришлось удалить трахею, и в результате он потерял дар речи. Вдобавок к инвалидной коляске прибавилась еще зависимость от аппарата, поддерживающего жизнеобеспечение. Ученый хорошо слышит, но общаться с внешним миром может только с помощью специального компьютера. Некоторую подвижность сохранил лишь указательный палец на правой руке, С его помощью парализованный физик управляет компьютером.
      Вот как описал этот процесс журналист Владимир Шахиджанян: «Из коридора донеслось глухое постукивание и механическое гудение. Это означало, что профессор Стивен Хокинг сейчас начнет свой рабочий день в отделе прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета. В комнате появилась медсестра, а следом за ней — электрическое самоходное инвалидное кресло с большим металлическим ящиком сзади и экраном компьютера на левом подлокотнике. В кресле, покрытом мягкой овчиной, покоилось нечто, с первого взгляда показавшееся небрежным ворохом одежды — но, странным образом, в форме человеческого тела. Испытываешь легкое потрясение, когда видишь, что из скрещенных рукавов твидового пиджака высовываются скелетообразные кисти рук, а над воротником клетчатой рубашки возвышается склоненная набок голова с живым, выразительным лицом. Левая рука управляет движением кресла с помощью небольшого рычага, на правом подлокотнике, а правая управляет компьютером. Неожиданно раздается голос без модуляции, но с причудливым скандинавско-американским акцентом. «Здравствуйте. Как поживаете?» Голос исходит из репродукторов, скрытых в металлическом ящике. Хокинг пишет слова на экране, затем дает команду компьютеру на их звуковое воспроизведение. Процесс этот медленный — примерно десять слов в минуту — но общение ускоряется, если вы читаете слова прямо с экрана».
      Уже давно Хокинг пытается объяснить движение Вселенной. В начале семидесятых он приступил к глубокому анализу явлений, сопутствовавших катастрофическому рождению нашего мира. Его интерес вызвали черные дыры. Прежде всего, он отметил, что в обычном процессе эволюции звезд практически невозможно рождение черных дыр с массами менее трех солнечных. Звезды с меньшей массой, умирая, превращаются в белых карликов или в нейтронные звезды. Основной причиной, из-за которой существует эта нижняя граница для массы обычной черной дыры, Хокинг назвал то обстоятельство, что рождение черной дыры обусловлено исключительно действием гравитации. Только когда масса умирающей звезды превышает три солнечных массы, гигантский вес триллионов тонн вещества, давящий со всех сторон в направлении к центру звезды, преодолевает сопротивление всех остальных физических сил и вызывает появление черной дыры. Ничто не может стать черной дырой, если его масса меньше трех солнечных, потому что в природе существуют силы, которые останавливают процесс коллапса.
      Но допустим, что удалось бы сжать до чрезвычайно малого объема тело с малой массой. Этот объект должен исчезнуть с горизонта событий, превратившись в очень маленькую черную дыру. Хотя такие процессы сейчас явно невозможны, Хокинг догадался, что если на раннем этапе существования Вселенной процессы в ней были такими энергичными, что смогли привести к изотропии фонового излучения (в любой момент дня или ночи, в любое время года радиоастрономы всегда принимают фоновое излучение одной и той же интенсивности со всех участков неба), то их энергии оказалось бы достаточно, чтобы «спрессовать» множество крошечных черных дыр. Таким образом, Хокинг постулировал, что могут существовать первичные черные дыры, обладающие массами, намного меньшими, чем масса Солнца. Непосредственно после Большого Взрыва мощные катастрофические процессы могли привести к появлению первичных черных дыр даже массами в 0,000001 грамма. Поэтому вполне возможно, что повсюду во Вселенной разбросано много очень маленьких черных дыр.
      Вскоре Хокинг пришел к выводу, что по свойствам первичные черные дыры должны сильно отличаться от обычных, больших. Чтобы понять, почему это так, рассмотрим обычную черную дыру, родившуюся при смерти массивной звезды. Гравитационное поле такой черной дыры дает о себе знать на миллионы километров вокруг. Даже очень далеко от черной дыры по орбитам вокруг нее могли бы обращаться планеты — подобно тому, как они обращаются вокруг звезды.
      Но в случае первичной черной дыры уже на расстоянии нескольких метров от нее пространство-время является практически плоским. Когда вы стоите в нескольких метрах от скалы, весящей миллиарды тонн, вы не ощущаете ее притяжения. Аналогично этому, если бы вы стояли в нескольких метрах от первичной черной дыры, вобравшей в себя миллиарды тонн вещества, вы едва ли ощутили бы гравитационное притяжение к ней.
      Во всякой черной дыре имеется точка, в которой кривизна пространства-времени обращается в бесконечность. В случае массивной черной дыры кривизна пространства-времени при подходе к сингулярности возрастает постепенно. В случае же первичной черной дыры рост кривизны происходит намного быстрее: на протяжении очень короткого пути кривизна пространства-времени возрастает так, что из почти плоской области мы попадаем в очень сильно искривленную. Это означает, что приливные силы — те самые, которые стремятся разорвать все тела на части,— вблизи первичной черной дыры должны быть необычно велики. Хотя гравитационные поля здесь в среднем слабы, приливные натяжения около маленькой черной дыры намного сильнее, чем около обычной черной дыры.
      Физики-теоретики нередко представляют себе пустое пространство состоящим из виртуальных пар частиц и античастиц. Так намного проще описать процессы рождения и уничтожения пар, наблюдаемые физиками-ядерщиками в их лабораториях.
      В пустом пространстве в окрестностях маленькой первичной черной дыры существуют мощнейшие приливные силы. Есть все основания считать, что это пустое пространство содержит виртуальные пары частиц и античастиц. Исходя из этого, Хокинг пришел к выводу, что величина этих приливных сил достаточна для того, чтобы придать виртуальным парам энергию, достаточную для их превращения в реальные пары частица — античастица. Иными словами, маленькие черные дыры должны испускать большое количество частиц и античастиц.
      Физики возразили, что подобный процесс рождения вещества и антивещества черной дырой сможет привести к испусканию в окружающий мир частиц только в том случае, если он происходит вне горизонта событий черной дыры. Хокинг теоретически доказал, что это совсем не обязательно. Даже если частицы родились внутри дыры, существует отличная от нуля вероятность, что они войдут сквозь горизонт событий во внешнюю Вселенную. Это замечательное открытие (что вещество способно выходить из черной дыры) означает, что маленькие черные дыры совершенно неотличимы от маленьких белых дыр!
      При испускании вещества и излучения очень малой черной дырой ее масса должна уменьшаться. Если черная дыра испускает 1 килограмм вещества, ее масса должна уменьшиться в точности на 1 километр. Этот простой факт влечет за собой очень важные следствия. Испуская вещество и излучения, дыра становится все меньше. И чем меньше она становится, тем больше излучает. Она как бы съедает сама себя — испаряется, причем процесс испарения самоускоряется по мере уменьшения массы дыры. Это ускорение настолько усиливается, что очень маленькие черные дыры в последние секунды своего существования просто взрываются. Полное количество энергии, выделяемое за последнюю секунду черной дырой, эквивалентно взрыву водородной бомбы мощностью миллиард мегатонн!
      Если бы в Солнечной системе или вблизи нее была обнаружена первичная черная дыра, это могло бы иметь для человечества огромное значение. Если поместить эту дыру на околоземную орбиту, то энергию, которую она испаряет, можно было бы передавать на Землю пучком микроволн, получая таким образом огромное количество энергии без загрязнения окружающей среды. Люди не только перестали бы зависеть от ископаемых источников горючего, но и термоядерное оружие оказалось бы бесполезной игрушкой. Не исключено, что заумные математические расчеты теоретика-астрофизика окажут глобальное воздействие на ход истории цивилизации.
      В 1988 году вышла книга Хокинга «Краткая история Времени — от Большого Взрыва до черных дыр. Это популярное изложение основных теорий ученого. Книга очень быстро сделала автора знаменитым. Она не содержит сложных формул, но зато полна интересных рассуждений. Например, о том, что исходного материала для создания Вселенной, возможно, не потребовалось, поскольку сильные гравитационные поля могут создавать материю. Или о том, что «вовсе не обязательно, чтобы у Вселенной была определенная начальная точка. Если добавить в модель всего два измерения, то пространство и время вместе можно представить как нечто, напоминающее поверхность Земли, где градусы широты покажут течение времени. Тогда мы можем сказать, что поверхность Земли начинается в точке Северного полюса, а при перемещении наблюдателя вниз по широте она становится больше, что соответствует расширению Вселенной. Когда наблюдатель достигнет экватора, размер по долготе будет максимальным, что соответствует Вселенной, достигшей максимального размера». Или вот еще покруче: «Если пространство-время предельно, то кому-то придется решать, что происходит на его пределах. Тогда пришлось бы призвать на помощь идею Бога. Мы можем определить Бога как предел Вселенной, как того, кто должен привести мир в движение». Но по Хокингу Вселенная не имеет ни начала, ни конца, а потому какая-либо надобность в Боге отпадает.
      Ученый не любит и мистицизма, считая, что это лазейка для неучей. «Если кому-то теоретическая физика и математика кажутся слишком трудными, он ударяется в мистику. По-моему, тот, кто верит в мистичность физики, просто плохо разбирается в математике»,— утверждает астрофизик. Хокинг лишает ореола таинственности даже сам момент рождения мира: «По-моему, самый первый момент зарождения Вселенной ничем особым не отличался, точно так же, как и Северный полюс не является особой точкой земной поверхности. Просто мы решили измерять время с момента Большого Взрыва. Но я думаю, что пространственно-временная точка Большого Взрыва подобна всем иным точкам пространства-времени».
      Его любят студенты. Хокинг изобрел уникальный метод чтения лекций. Он закладывает текст в память компьютера, а потом выдает аудитории фразу за фразой, контролируя темп с помощью пульта управления. Помощник синхронно проецирует диапозитивы на экран позади Хокинга. Содержание лекций адаптировано для студенческих мозгов. Ученый щедро сдабривает повествование шутками, неизменно встречаемыми с восторгом. Кроме лекций, Хокинг работает и непосредственно со студентами. Он просматривает их работы и дает очень краткие, но меткие комментарии.
      Хокинга любят и женщины. От первой жены, Джейн, у астрофизика трое детей. Супруги прожили вместе двадцать лет, но в 1985 году этот казавшийся всем незыблемым брак распался, потому что Хокинг полюбил другую женщину. Его новой избранницей стала медсестра Едина Мэйсон. Интересно, что синтезатор речи для ученого сконструировал бывший муж Едины, талантливый инженер-изобретатель Дэвид Мэйсон. Дэвид боготворит гения и не слишком сетует на то, что он увел у него жену. Когда Хокинг уходил из семьи, произошла сцена, достойная плохого романа. Дело было зимой, после Рождества. Инвалидная коляска неистового любовника прочно застряла в подтаявшем снегу. Вытаскивать ее позвали обманутого мужа. Дэвид собственноручно дотолкал коляску до отеля, в котором временно остановилась «одна возлюбленная пара».
      Хокинг непрерывно работает, несмотря на то что сил у него остается все меньше. Уже три десятилетия он живет в состоянии, когда каждый следующий день может стать последним. Но несмотря на столь философское бытие, он не боится начинать новые проекты. Так, недавно британские ученые установили в Кембриджском университете новый суперкомпьютер стоимостью 2 миллиона фунтов стерлингов. Ему дали имя «Космос», потому что, как предполагается, компьютер позволит теоретикам смоделировать историю Вселенной начиная с первых долей секунды после Большого Взрыва и до наших дней. Главным исследователем компьютерного космологического консорциума является Стивен Хокинг. Он заявляет, что «Космос» «позволит нам обсчитать предсказание наших теорий ранней Вселенной и проверить эти результаты на основе новых данных наблюдений».
      Верится, что так оно и будет…

2) В невесомости

http://www.vokrugsveta.ru/news/793/


Рецензии