На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда
– Честно, – призналась я, – мне бы очень хотелось поговорить с Джоном Брокманом. Но я боюсь.
– Вот твой шанс, – сказал Фальк, указывая подбородком в дальний конец зала, позади меня.
Я обернулась. Там стоял Брокман в своем белом льняном костюме и панаме, недоступный, круче Тома Вульфа, и разговаривал в компании нобелевских лауреатов. Такие разговоры не прерывают. Но в конце концов нобелиаты потянулись к аудитории, а Брокман на несколько минут остался один. Я должна была представиться. Я не могла упустить такую возможность, даже если все у меня внутри кричало от животного ужаса: «Бежать, бежать!»
Фальк рассмеялся, когда я, сделав глубокий вдох, выпрямила спину и двинулась к Брокману. И тут меня охватила паника: в последнюю секунду я отклонилась в сторону и начала махать рукой воображаемому коллеге, которого якобы только что заметила. Как побитая я вернулась в аудиторию. Это было поражение.
Следующее заседание завершилось перерывом на обед, который нам подавали в обеденной зоне курорта, в нескольких минутах ходьбы от отеля. Я шла по улице и заметила, что Брокман стоит у дверей. Я набралась мужества и…
– Вас зовут Джон? Я бы хотела представиться. Мое имя Аманда Гефтер. Я работаю в редакции журнала New Scientist.
Я протянула было руку, но Брокман оставался неподвижен.
С суровым выражением лица он посмотрел на меня сверху вниз, а затем хриплым голосом сказал:
– Я вас знаю.
Я не ожидала такого ответа. Я не знала, как реагировать, и поэтому переспросила с недоумением:
– Знаете?
– Роджер говорил о вас, – сказал он.
Роджер – это, очевидно, был Роджер Хайфилд, британский научный журналист, который недавно стал редактором журнала New Scientist. Я знала, что он написал несколько научных книг, но я не знала, что он был одним из клиентов Брокмана. Мысль о том, что Роджер Хайфилд и Джон Брокман говорили обо мне, показалась мне забавной, хотя и сюрреалистической. Однако у меня было сильное подозрение, что проходил разговор как-то так:
Брокман: Как жизнь? Много теперь забот с New Scientist?
Роджер: Да все бы ничего, если бы не эта Аманда Гефтер, из-за которой, вероятно, на нас подадут в суд и обанкротят журнал.
(Я недавно опубликовала заметку, в которой высказала мнение, вызвавшее угрозы судебного преследования.)
Я виновато потупилась:
– Из-за меня у Роджера неприятности.
Брокман уставился на меня сверху вниз и произнес с одобрением:
– Это очень хорошо.
Я улыбнулась. То, что Брокман одобрил небольшой скандальчик, не стало для меня неожиданностью. Я открыла рот, чтобы ответить, но он, видимо, решил, что этих трех фраз с меня достаточно, и двинулся прочь – поговорить с кем-то более важным.
Вернувшись в Кембридж, я собиралась углубиться в идеи Сасскинда о дополнительности на горизонтах событий. Брокман убедил его написать об этом книгу, так что тема была важна, и я об этом знала. Я также знала, что если бы я могла написать об этом статью для журнала, то это дало бы мне прекрасный повод побольше общаться с Сасскиндом, чтобы закончить разговор, который мы начали на берегу океана в Санта-Барбаре.
– Он говорит, что это новая и более фундаментальная форма принципа относительности, – сказала я одному из выпускающих редакторов, прекрасно зная, что никакой редактор не сможет устоять перед соблазном получить большую статью, в которой речь идет об Эйнштейне. У таких тем есть неотразимый шарм. Мне дали зеленый свет, и я немедленно связалась с Сасскиндом.
По телефону он мне сообщил, что все началось с парадокса, непосредственно связанного с монументальным открытием Хокинга. Когда черные дыры излучают, они испаряются, их радиус уменьшается, и в конечном счете они должны будут исчезнуть из Вселенной, забрав с собой все, что в них упало. Хокинг считал, что если слон падает в черную дыру, а потом черная дыра испаряется, то она забирает слона вместе с собой, не оставляя никаких следов, ни одного бита информации о его странном исчезновении.
Для Сасскинда такой сценарий был не что иное, как кризис.
– В физике мы исходим из того, что информация никогда не теряется, – сказал он мне. – В квантовой механике это означает, что начальное состояние может быть восстановлено по конечному состоянию. Это очень, очень принципиальное положение. Квантовые состояния должны что-то значить. В физике, как мы знаем, все основывается на том, что информация сохраняется, даже если она сильно перемешивается.
Если какой-то физический закон, вроде закона сохранения информации, может нарушаться на границе черной дыры, он может нарушиться и в любом другом месте. Либо мир описывается квантовой механикой, либо нет – достаточно построить один сценарий, в котором она не работает, и вся она становится совершенно бесполезной. По словам Сасскинда, если в черных дырах может теряться информация, все здание квантовой механики рушится. Уравнение Шрёдингера, которое описывает эволюцию квантовой системы во времени, потеряло бы смысл. Волновые функции сдулись бы и опали. Распался бы любой намек на связь будущего с прошлым. Предсказания, сделанные на основе квантовой механики, выглядели бы абсурдно, так как сумма вероятностей оказалась бы когда-то меньше, а когда-то и больше единицы.
С другой стороны, если черные дыры не теряют информацию, то с общей теорией относительности надо попрощаться. Потому что существует только одна реальная возможность сохранения информации от испарения в небытие. Она не может выбраться из внутренностей черной дыры, потому что пересечение горизонта в обратном направлении потребует сверхсветовой скорости. Единственная надежда была на то, что информация никогда не падает в черную дыру, и, в первую очередь, на то, что горизонт как-то препятствует ее прохождению в царство теней.
Этот сценарий, однако, нарушает принцип эквивалентности, краеугольный камень общей теории относительности. Самой счастливой находкой Эйнштейна была мысль о том, что свободно падающий наблюдатель всегда ощущает себя находящимся в инерциальной системе отсчета, свободной от сил тяготения, что неизбежно подтвердит любой физический эксперимент. Как человек, падающий с крыши, так и слон, падающий в черную дыру, не чувствуют сил тяготения. Любой физический эксперимент убедит слона, что он находится в состоянии покоя. «Гравитация» – это фиктивная сила, которую мы вводим, когда, наблюдая за слоном из какой-то другой системы отсчета, обнаруживаем у него необъяснимое ускорение. Это способ обеспечить переход из одной системы отсчета в другую с сохранением хотя бы подобия единства реальности.
Если слон покоится в своей собственной системе отсчета, то никакая непроницаемая стена не материализуется внезапно перед ним. Стенки, блокирующие поток информации, не появляются из ниоткуда – по крайней мере так, чтобы при этом не нарушались законы физики.
– Из принципа эквивалентности следует, что если вы находитесь в окрестности, где кривизна пространства-времени невелика, то с вами не должно происходить ничего странного или неожиданного, – объяснил Сасскинд. – Кривизна вблизи горизонта небольшая, поэтому, проваливаясь сквозь горизонт, никто не должен испытывать ничего странного. Информация, чтобы не быть потерянной, никогда не должна пересекать горизонт. С другой стороны, принцип эквивалентности говорит, что горизонт – это не какое-то особое место, поэтому информации ничто не мешает пройти прямо через него.
На первый взгляд, в этих рассуждениях была какая-то ошибка: почему это кривизна вблизи горизонта черной дыры должна быть маленькой? Логично предположить, что она там весьма велика, учитывая, что черная дыра все притягивает к себе сильнее любого другого объекта во Вселенной. Но если размер черной дыры достаточно велик, пояснил Сасскинд, то гравитационные приливные силы на горизонте будут ничтожно малы. А при произвольном размере черной дыры у вас всегда есть возможность выбрать настолько малый участок поверхности горизонта, что пространство вблизи него окажется в достаточной мере плоским, чтобы не мешать потоку информации и не изменять предписаниям Эйнштейна.
