Леонард Млодинов - Стивен Хокинг. О дружбе и физике

Два наблюдателя и две версии событий, противоречащих друг другу. Это странно. Но с точки зрения физики здесь нет никакой проблемы, потому что наблюдатель, падающий внутрь, и наблюдатель, остающийся снаружи, не контактируют друг с другом. С таким же успехом они могли бы существовать в двух различных, параллельных вселенных.

Что касается принципа унитарности, здесь важно то, что для нас, удаленных наблюдателей, объекты никогда не завершат свой процесс падения в черную дыру. Они никогда не будут «проглочены», и поэтому информация, которую они несут, не теряется. Принципу унитарности ничто не угрожает.

И вот здесь появляется излучение Хокинга. Согласно расчетам Стивена, черная дыра будет излучать энергию. Излучение, характерное для любого нагретого тела, но оно не будет содержать никакой информации. Более того, Стивен предсказал, что по мере сжатия черной дыры процесс этот будет ускоряться и, в конце концов, произойдет мощный взрыв, в котором черная дыра исчезнет, не оставив следа. В этот момент теряется вся информация, и принцип унитарности нарушается. Математические уравнения квантовой теории говорят, что этого не может произойти, а теория Стивена им противоречит. Это и есть информационный парадокс черной дыры. По теории черных дыр, предложенной Стивеном, должен наступить такой момент, когда нарушается квантовомеханический принцип, позволяющий проследить за эволюцией системы.

Странным образом этот факт – наличие излучения Хокинга нарушает основной постулат квантовой теории – оставался незамеченным целых два десятка лет. Затем, в 1990-е годы, на него обратили внимание, а потом и заговорили в полный голос – после того как Хуан Малдасена, американский физик аргентинского происхождения, совершил прорыв в теоретических исследованиях, а Стивен заключил свое знаменитое пари. В этом пари Стивен и Кип утверждали, что информация полностью теряется и что постулаты квантовой теории должны быть пересмотрены – пока неизвестно, с каких позиций, – чтобы объяснить эту потерю. Джон Прескилл, напротив, утверждал, что вычисления Стивена неверны. Он полагал, что виной всему оказалось одно из математических приближений, использованных Стивеном, которое привело к ошибочному выводу о потере информации, хотя на самом деле этого не происходит.

По мнению Прескилла, если бы можно было точно решить эту задачу – с помощью теории квантовой гравитации, которая, как все надеются, когда-нибудь появится, – или если бы кто-то нашел лучшее приближение к точному решению, тогда выяснилось бы, что информация тем или иным образом истекает из черной дыры.

Некоторые ученые, разделявшие точку зрения Прескилла, думали, что Стивен ошибся в характеристиках своего излучения. Может быть, это не типичное тепловое излучение, как полагал Стивен, а излучение особого типа, которое кодирует информацию? В конце концов, поскольку с точки зрения внешнего наблюдателя объекты никогда не упадут в черную дыру, а навсегда останутся снаружи, можно задать такой вопрос: что произойдет с этой оболочкой из вещества, когда черная дыра исчезнет? Никто не знает ответа на этот вопрос. Можно ли показать, что в результате процесса испарения удерживаемая там информация восстановится? И на этот вопрос никто не знает ответа. Еще одна популярная теория основывалась на предположении, что излучающая черная дыра не исчезнет полностью – как утверждал Стивен, – а оставит после себя нечто, содержащее всю информацию.

Теоретики были неистощимы на новые идеи, но и Стивен не сидел без дела. В 2004 году, через семь лет после заключения пари, он был готов представить важное сообщение о своих последних изысканиях по поводу темы столь давнего спора. Решением этой проблемы, от которого Стивен получил настоящее удовлетворение, он вновь застал врасплох все научное сообщество.

Как я и обещал Стивену, на обратном пути из Кембриджа я завернул в агентство Writers House , чтобы повидаться с Алом Цукерманом. За 20 лет, прошедших с того времени, как Ал «открыл» Стивена, агентство разрослось и теперь размещалось в двух смежных кирпичных зданиях на 26-й Западной улице, рядом с Бродвеем. Эти старые четырехэтажные здания, почти без окон, когда-то были жилыми домами. Одни стены сломали, другие достроили, и два дома соединили, превратив в одно здание, давшее пристанище почти двум дюжинам литературных агентов. Здание имело свое лицо, хотя и слегка помятое.

Ал был таким же непоколебимым, как и здание, в котором он работал. Ему шел восьмой десяток, он давно занимался книгопечатным бизнесом. Весьма импозантная внешность, и одежда под стать всему облику. Густые брови соответствовали его внешности. Мой агент, Сьюзан Гинзбург, также работавшая в агентстве Writers House , пошла со мной на эту встречу.