10. O scurtă istorie a timpului
Ideea de a scrie o carte de știință populară despre univers mi-a venit pentru prima dată în 1982. O parte din scopul meu a fost să câștig bani pentru a plăti studiile fiicei mele. (De fapt, când a apărut cartea, ea era deja în ultima clasă.) Dar motivul principal pentru care am scris cartea a fost că am vrut să explic cât de departe cred că am ajuns în înțelegerea universului: cât de aproape suntem poate fi deja la crearea unei teorii complete care să descrie universul și tot ce se află în el.
Întrucât aveam de gând să investesc timpul și efortul în a scrie o astfel de carte, îmi doream să o citească cât mai mulți oameni. Înainte de asta, cărțile mele pur științifice au fost publicate de Cambridge University Press. Editorul a făcut o treabă bună, dar am simțit că nu va putea ajunge la un public atât de larg pe cât mi-aș dori. Așa că l-am contactat pe agentul literar Al Zuckerman, care mi-a fost prezentat ca cumnatul unuia dintre colegii mei. I-am dat o schiță a primului capitol și i-am explicat dorința de a face o carte asemănătoare cu cele vândute în chioșcurile din aeroport. Mi-a spus că nu există nicio șansă. Oamenii de știință și studenții o vor cumpăra, desigur, dar o astfel de carte nu va pătrunde pe teritoriul lui Jeffrey Archer.
I-am dat prima schiță a cărții lui Zuckerman în 1984. A trimis-o mai multor edituri și le-a recomandat să accepte o ofertă de la Norton, o companie americană de elită de carte. Dar împotriva sfaturilor lui, am acceptat o ofertă de la Bantam Books, o editură destinată cititorului general. Deși Bantam nu era specializat în publicații non-ficțiune, cărțile sale erau disponibile pe scară largă în librăriile din aeroport.
Poate că Bantam a fost interesat de această carte datorită unuia dintre editori, Peter Guzzardi. Și-a luat munca foarte în serios și m-a pus să rescriu cartea ca să fie de înțeles de nespecialiști ca el. De fiecare dată când i-am trimis un capitol revizuit, mi-a răspuns cu o listă lungă de defecte și probleme pe care a simțit că trebuiau clarificate. Uneori am crezut că acest proces nu se va termina niciodată. Dar avea dreptate: rezultatul a fost o carte mult mai bună.
Munca mea la carte a fost întreruptă de pneumonie, pe care am prins-o la CERN. Ar fi fost absolut imposibil să completez cartea dacă nu ar fi fost programul de calculator pus la dispoziție. A fost destul de lent, dar m-am gândit încet la momentul respectiv, așa că a fost destul de potrivit. Cu ajutorul ei, eu, îndemnat de Guzzardi, am rescris aproape complet textul original. Am fost asistat în această revizuire de unul dintre elevii mei, Brian Witt.
Coperta primei ediții a O scurtă istorie a timpului
Am fost foarte impresionat de serialul de televiziune The Rise of Man al lui Jacob Bronowski. (Un astfel de nume sexist nu ar fi permis astăzi.) El a dat un simț al realizărilor rasei umane și al dezvoltării ei de la sălbaticii primitivi, care a fost acum doar cincisprezece mii de ani, până la starea noastră actuală. Am vrut să evoc sentimente similare despre progresul nostru către o înțelegere deplină a legilor care guvernează universul. Eram sigur că aproape toată lumea este interesată de modul în care funcționează universul, dar majoritatea oamenilor nu pot înțelege ecuațiile matematice. Mie nu-mi plac foarte mult. Parțial pentru că îmi este greu să le scriu, dar principalul lucru este că nu am un simț intuitiv al formulelor. În schimb, gândesc în imagini vizuale, iar în cartea mea am încercat să exprim aceste imagini în cuvinte, cu ajutorul analogiilor familiare și a unui număr mic de diagrame. Mergând pe această cale, am sperat că majoritatea oamenilor vor putea să-mi împărtășească admirația pe care fizica a făcut-o ca urmare a progresului său uimitor din ultimii cincizeci de ani.
Și totuși, unele lucruri sunt greu de înțeles, chiar dacă eviți calculele matematice. Problema cu care m-am confruntat a fost: ar trebui să încerc să le explic cu riscul de a induce oamenii în eroare, sau ar trebui să mătur gunoiul sub covor, ca să zic așa? Unele noțiuni neobișnuite, cum ar fi faptul că observatorii care se mișcă cu viteze diferite măsoară durate diferite de timp pentru aceeași pereche de evenimente, au fost irelevante pentru imaginea pe care am vrut să o pictez. Așa că am simțit că pot să le menționez fără a intra în detalii. Dar existau și idei complexe care erau esențiale pentru ceea ce încercam să transmit.
Au fost două concepte pe care am simțit că sunt deosebit de importante să le includ în carte. Una dintre ele este așa-numita însumare peste povești. Aceasta este ideea că universul are mai multe povești. Dimpotrivă, există o colecție de toate istoriile posibile ale universului și toate aceste istorii sunt la fel de reale (indiferent ce înseamnă asta). O altă idee necesară pentru a da un sens matematic însumării istoriilor este timpul imaginar. Acum îmi dau seama că ar fi trebuit să depun mai mult efort în explicarea acestor două concepte, deoarece acestea erau punctele din carte cu care oamenii au avut cele mai multe probleme. Cu toate acestea, nu este absolut necesar să înțelegem exact ce este timpul imaginar, este suficient să știm că acesta diferă de ceea ce numim timp real.
Când cartea era pe cale să fie publicată, un om de știință căruia i-a fost trimis un exemplar în avans pentru a pregăti o recenzie pentru jurnal Natură, a fost îngrozit să găsească un număr mare de erori în el - fotografii plasate incorect și diagrame cu semnături incorecte. L-a sunat pe Bantam, au fost și ei îngroziți și în aceeași zi au rechemat și au distrus toată circulația. (Copiile care au supraviețuit ale acestei prime ediții sunt acum probabil destul de apreciate.) Editorul a petrecut trei săptămâni de muncă grea verificând și corectând întreaga carte și a fost gata la timp să ajungă în magazine la timp pentru data anunțată pentru Păcăleala de Aprilie. ziua nebunilor. Apoi revista Timp a publicat o notă biografică despre mine cu copertă.
Cu toate acestea, Bantam a fost surprins de cererea pentru cartea mea. Ea a rămas pe lista celor mai vândute The New York Times timp de 147 de săptămâni și pe lista celor mai bine vândute din Londra ori-într-un record de 237 de săptămâni, a fost tradus în 40 de limbi și vândut în peste 10 milioane de exemplare în întreaga lume.
Inițial am intitulat cartea From the Big Bang to Black Holes: A Short History of Time, dar Guzzardi a schimbat titlul și subtitlul și a înlocuit „short” (scurt) cu „brief” („scurt”). A fost genial și trebuie să fi contribuit foarte mult la succesul cărții. De atunci, au existat multe „scurte istorii” ale uneia sau celeilalte și chiar „A Brief History of Thyme” („A Brief History of Thyme”). Imitația este cea mai sinceră formă de flatare.
De ce a fost această carte atât de populară? Îmi este greu să fiu sigur de obiectivitatea mea și aș prefera să citez ceea ce au spus alții. S-a dovedit că majoritatea recenziilor, chiar dacă sunt favorabile, nu clarifică prea multe. Practic, acestea sunt construite după aceeași schemă: Stephen Hawking suferă de boala lui Lou Gehrig(un termen folosit în recenziile americane), sau boala neuronului motor(Recenzii britanice). El este legat în scaun cu rotile, nu poate vorbi și mișcă doar N degete(Unde N a variat de la unu la trei, în funcție de cât de inexact a fost articolul despre mine pe care l-a citit recenzentul). Și totuși a scris această carte despre cea mai mare întrebare dintre toate: de unde venim și unde mergem? Răspunsul oferit de Hawking este că universul nu este creat și nu va fi niciodată distrus - doar este. Pentru a exprima această idee, Hawking introduce conceptul de timp imaginar, pe care eu(adică recenzent) oarecum greu de inteles. Totuși, dacă Hawking are dreptate și găsim o teorie unificată completă, atunci vom înțelege cu adevărat planul lui Dumnezeu.(La etapa de corectare, aproape că am eliminat ultima frază din carte că am înțelege planul lui Dumnezeu. Dacă aș fi făcut asta, vânzările ar fi scăzut la jumătate.)
Mult mai perspicace mi se pare un articol dintr-un ziar londonez Independentul, unde se spune că chiar și o carte științifică atât de serioasă precum A Brief History of Time poate deveni o carte de cult. Am fost foarte flatat de comparația lui cu Zen și arta întreținerii motocicletelor. Sper că, la fel ca ea, cartea mea să le dea oamenilor senzația că nu ar trebui să lase deoparte marile întrebări intelectuale și filozofice.
Fără îndoială, interesul uman pentru povestea cum am reușit să devin un fizician teoretician, în ciuda dizabilității mele, a jucat și el un rol. Dar cei care au cumpărat cartea doar de dragul ei au fost dezamăgiți, pentru că starea mea este menționată acolo doar de câteva ori. Cartea a vrut să fie istoria universului, nu istoria mea deloc. Asta nu l-a împiedicat pe Bantam să fie acuzat că mi-a exploatat cu nerușinare boala și că mă răsfăț, lăsându-mă să-mi pun fotografia pe coperta. De fapt, conform contractului, nu eram îndreptățit să influențez designul husei. Am reușit să conving editorul să folosească o fotografie mai bună pentru ediția britanică decât fotografia urâtă învechită care era în versiunea americană. Cu toate acestea, fotografia de copertă americană a rămas aceeași pentru că, mi s-a spus, publicul american ar identifica fotografia cu cartea în sine.
De asemenea, s-a sugerat că mulți oameni au cumpărat această carte pentru a o expune pe raftul de cărți sau pe măsuța de cafea fără a o citi efectiv. Sunt sigur că așa a fost, deși nu cred că a fost mai mult decât cu numeroase alte cărți serioase. Și totuși știu că cel puțin unii cititori trebuie să-și fi făcut drum prin ea, pentru că în fiecare zi primesc o mulțime de e-mailuri despre această carte, iar multe dintre ele conțin întrebări sau comentarii detaliate, ceea ce arată că oamenii iubesc cartea. , chiar dacă nu ai înțeles pe deplin. Mă opresc și pe stradă și îmi spun cât de mult le-a plăcut. Frecvența cu care primesc această expresie de recunoaștere publică (deși sunt, desigur, un foarte diferit, dacă nu chiar cel mai excelent autor) mi se pare că mă convinge că o anumită parte din oamenii care au cumpărat cartea chiar o citesc. .
După O scurtă istorie a timpului, am mai scris câteva cărți pentru a aduce cunoștințele științifice unui public cât mai larg. Acestea sunt găuri negre și universuri tinere, lumea pe scurt și design superior. Cred că este foarte important ca oamenii să aibă o înțelegere de bază a științei, astfel încât să poată lua decizii informate într-o lume în care știința și tehnologia joacă un rol din ce în ce mai important. În plus, eu și fiica mea Lucy am scris o serie de cărți pentru copii - adulții de mâine. Acestea sunt povești de aventură bazate pe idei științifice.
Din cartea Comentarii asupra trecutului autor Strugatsky Boris NatanoviciS. YAROSLAVTSEV, SAU O SCURTĂ ISTORIE A UNUI PSEUDONIM De ce, de fapt, „S. Yaroslavtsev? Nu imi amintesc. Este clar de ce „C”: toate pseudonimele noastre au început cu această scrisoare - S. Berezhkov, S. Vitin, S. Pobedin ... Dar de unde a venit „Iaroslavtsev”? Nu-mi amintesc deloc. În a noastră
Din cartea Ermak autor Skrynnikov Ruslan GrigorieviciAnexa 2 SROMUL ULYANOVICH REMEZOV. ISTORIA SIBERIANĂ. CRONICA SIBERIAN SCURT KUNGUR Istoria Siberiei Din vremuri imemoriale, creștinul atotvăzător, Dumnezeul nostru, Creatorul tuturor făpturilor, ziditorul casei Sale și furnizorul de struguri și oi mintale, a fost rânduit dinainte să predice
Din cartea Comentarii asupra trecutului [O altă ediție] autor Strugatsky Boris NatanoviciS. YAROSLAVTSEV, sau O SCURTĂ ISTORIE A UNUI PSEUDONIM De ce, de fapt, „S. Yaroslavtsev? Nu imi amintesc. Este clar de ce „C”: toate pseudonimele noastre au început cu această scrisoare - S. Berezhkov, S. Vitin, S. Pobedin ... Dar de unde a venit „Iaroslavtsev”? Nu-mi amintesc deloc
Din cartea lui William Thackeray. Viața și activitatea sa literară autor Aleksandrov Nikolai NikolaeviciCapitolul VI. „Istoria lui Pendennis”. „Noi veniti”. Povestea lui Esmond. Virginianii La scurt timp după încheierea Vanity Fair, adică la începutul anului 1849, a început să fie tipărit al doilea roman major al lui Thackeray, Istoria Pendennis. În prefața acestei lucrări, Thackeray deplânge faptul că
Din cartea 9 ani de frenezie a gunoiului Corosion of Metal autor Troitsky SergheiSCURT ISTORIC Istoria lui Korroziya Metalla începe în 1984, chiar la începutul revoluției heavy metal din Rusia. Au fost vremuri de neuitat de cenzură generală și agresiune publică. Una dintre primele toată putriditatea și vulgaritatea existentei atunci
Din cartea Vestul din interior autor Voronel Alexandru VladimiroviciO SCURTĂ ISTORIE A BANILOR Am fost întotdeauna uimit de unanimitatea cu care lumea neevreiască a asociat noţiunea de caracter evreiesc cu dragostea de bani. Nu am văzut niciodată așa ceva printre evrei. Și în istorie, dragostea evreilor pentru bani nu depășește deloc
Din cartea Scurtă istorie a filosofiei autorul Johnston DerekDerek Johnston O scurtă istorie a filosofiei
Din cartea Bazhenov autor Pigalev Vadim AlekseeviciSCURT BIBLIOGRAFIE, LITERATURA DESPRE VI BAZHENOV ȘI TIEMUL LUI Borisov S. Bazhenov. M., 1937. Shishko A. Maestru de lucru în piatră. M., 1941. Snegirev V. V. I. Bazhenov. M., 1950. Petrov P., Klyushnikov V. O familie de liber gânditori. SPb., 1872. Cernov E. G., Şişko A. V. Bazhenov. M., Editura Academiei de Științe a URSS, 1949. Yanchuk N. A.
Din cartea Batjocoritoarea de Waugh EvelynCAPITOLUL ŞASE O SCURTĂ ISTORIE A RELIGIEI MELE La 18 iunie 1921, am scris în jurnalul meu: „În ultimele săptămâni am încetat să mai fiu creştin. Mi-am dat seama că cel puțin în ultimele două trimestre am fost ateu în toate, cu excepția curajul de a recunoaște asta în fața mea.
Din cartea Genius Scams autor Hvorostuhina Svetlana AlexandrovnaPartea 3 O scurtă istorie a piramidelor financiare Într-adevăr, în acest capitol nu vom vorbi despre istoria binecunoscutelor piramide egiptene, ci despre piramide de un fel ușor diferit - cele financiare. În prezent, în întreaga lume, este poate greu să găsești o persoană care nu a avut niciodată
Din cartea De la Diogene la locuri de muncă, Gates și Zuckerberg [„Tocilari care au schimbat lumea]” autorul Zittlau JörgCapitolul 1 De la picturile pe rocă la bomba atomică. O scurtă istorie a botanistului În general, botaniștii se împart în două categorii: cei care se presupune că au apărut abia în anii 1950 și cei care au trăit cu mult timp în urmă. „În istoria omenirii, botaniștii au existat întotdeauna”, explică
Din cartea lui Francois Marie Voltaire autor Kuznețov Vitali Nikolaevici Din cartea Călătorie bizantină de Ash JohnO scurtă istorie a camerelor solare Deși se acordă puțină atenție lui Afyon în ghiduri, este unul dintre cele mai frumoase orașe din Podișul Anatoliei. Arhitectura sa modernă este previzibil neimpresionantă, dar în comparație cu Eskișehir (în adâncul meu mă temeam că
Din cartea Biografia Belgradului autorul Pavich MiloradO scurtă istorie a lecturii Am vrut să văd o carte la un târg de carte numită Scurtă istorie a lecturii. Voi încerca să vă spun cum îmi imaginez. Odată ajuns la Tel Aviv, mi s-a pus această întrebare: „În cartea ta, întâlnim trei diavoli -
Din cartea Hero of the Soviet Times: istoria muncitorului autor Kalinyak Georgy AlexandroviciErou al erei sovietice: istoria muncitorului Georgy Alexandrovich Kalinyak (1910-14.09.1989) Născut în 1910 la Grodno. În 1927 a absolvit clasa a VII-a a școlii secundare din Vitebsk. Din 1928 a locuit la Leningrad. În 1928, a început să lucreze în artela „Kozhmetalloshtamp” ca presator, apoi din 1929 până
Din cartea Vladimir Vysotsky. Viata dupa moarte autorul Bakin Viktor V.P. Soldatenkov - „Povestea dragostei, istoria bolii” Nu este nimic mai plictisitor decât a vorbi despre bolile altora și despre curvia altcuiva. Anna Akhmatova Nu-mi place când oameni creativi respectabili spun cum a băut. Înțeleg că bea, dar ei o scot în prim-plan, ca
Stephen Hawking
O SCURTĂ ISTORIE A TIMPULUI.
De la big bang la găurile negre
Mulțumiri
Cartea este dedicată lui Jane
Am decis să încerc să scriu o carte populară despre spațiu și timp după ce am susținut cursurile Loeb la Harvard în 1982. Existau deja destul de multe cărți despre universul timpuriu și găurile negre, ambele foarte bune, precum Primele trei minute de Steven Weinberg, și foarte proaste, care nu trebuie menționate aici. Dar mi s-a părut că niciunul dintre ei nu a abordat de fapt întrebările care m-au determinat să studiez cosmologia și teoria cuantică: de unde a venit universul? cum si de ce a aparut? Se va termina, și dacă da, cum? Aceste întrebări sunt de interes pentru noi toți. Dar știința modernă este foarte saturată de matematică și doar câțiva specialiști o cunosc suficient pentru a o înțelege. Cu toate acestea, ideile de bază despre nașterea și soarta ulterioară a Universului pot fi afirmate fără ajutorul matematicii în așa fel încât să devină clare chiar și pentru oamenii care nu au primit o educație științifică. Asta am încercat să fac în cartea mea. Rămâne la latitudinea cititorului să judece cât de bine am reușit.
Mi s-a spus că fiecare formulă inclusă în carte va înjumătăți numărul de cumpărători. Apoi am decis să mă descurc deloc fără formule. Adevărat, în cele din urmă am scris o ecuație - celebra ecuație Einstein E = mc ^ 2. Sper să nu sperie jumătate dintre potențialii mei cititori.
În afară de faptul că am avut scleroză laterală amiotrofică, am avut noroc în aproape orice altceva. Ajutorul și sprijinul pe care le-am primit de la soția mea, Jane, și de la copiii, Robert, Lucy și Timothy, mi-au permis să duc o viață destul de normală și să am succes la locul de muncă. De asemenea, am avut noroc că am ales fizica teoretică, pentru că totul îmi încape în cap. Prin urmare, slăbiciunea mea fizică nu a devenit un minus serios. Colegii mei științifici, fără excepție, mi-au oferit întotdeauna asistență maximă.
La prima etapă „clasică” a muncii mele, cei mai apropiați asistenți și colaboratori ai mei au fost Roger Penrose, Robert Gerok, Brandon Carter și George Ellis. Le sunt recunoscător pentru ajutorul acordat și pentru munca lor comună. Această etapă s-a încheiat cu publicarea cărții „Large-scale structure of space-time”, pe care Ellis și cu mine am scris-o în 1973 (Hawking S., Ellis J. Large-scale structure of space-time. M .: Mir, 1976 ).
În cea de-a doua etapă „cuantică” a muncii mele, care a început în 1974, am lucrat în principal cu Gary Gibbons, Don Page și Jim Hartle. Le datorez mult lor, precum și studenților mei absolvenți, care mi-au oferit un mare ajutor atât în sensul „fizic”, cât și în sensul „teoretic” al cuvântului. Necesitatea de a ține pasul cu studenții absolvenți a fost un stimulent extrem de important și, cred, m-a împiedicat să mă blochez într-o mlaștină.
Brian Witt, unul dintre elevii mei, m-a ajutat foarte mult cu această carte. În 1985, după ce am schițat primul schiț gros al cărții, m-am îmbolnăvit de pneumonie. A trebuit să fac o operație, iar după traheotomie, am încetat să mai vorbesc și, astfel, aproape că mi-am pierdut capacitatea de a comunica. M-am gândit că nu voi reuși să termin cartea. Dar Brian nu numai că m-a ajutat să-l revizuiesc, dar m-a și învățat cum să folosesc programul de calculator de comunicare Living Center pe care mi l-a oferit Walt Waltosh de la Words Plus, Inc., Sunnyvale, California. Cu el, pot scrie cărți și articole, precum și pot vorbi cu oamenii printr-un sintetizator de vorbire donat mie de o altă firmă Sunnyvale, Speech Plus. David Mason a instalat acest sintetizator și un mic computer personal pe scaunul meu cu rotile. Acest sistem a schimbat totul: mi-a devenit și mai ușor să comunic decât înainte de a-mi pierde vocea.
Mulți dintre cei care au citit versiunile preliminare ale cărții, le sunt recunoscător pentru sfaturi despre cum ar putea fi îmbunătățită. De exemplu, Peter Gazardi, editorul meu la Bantam Books, mi-a trimis scrisoare după scrisoare cu comentarii și întrebări despre pasaje pe care le credea prost explicate. Sincer, am fost foarte enervat când am primit o listă uriașă de remedieri recomandate, dar Gazardi avea perfectă dreptate. Sunt sigur că cartea s-a îmbunătățit pentru că Gazzardi mi-a băgat nasul în greșeli.
Îmi exprim profunda recunoștință asistenților mei Colin Williams, David Thomas și Raymond LaFlemme, secretarelor mele Judy Felle, Ann Ralph, Cheryl Billington și Sue Macy și asistentelor mele. Nu aș fi putut realiza nimic dacă Colegiul Gonville și Cayus, Consiliul pentru Cercetare Științifică și Tehnică și Fundațiile Leverhulme, MacArthur, Nuffield și Ralph Smith nu și-ar fi asumat toate costurile cercetării științifice și ale îngrijirii medicale necesare. Tuturor acestora le sunt foarte recunoscător.
cuvânt înainte
Trăim, neînțelegând aproape nimic în structura lumii. Nu ne gândim la ce mecanism generează lumina solară care ne asigură existența, nu ne gândim la gravitație, care ne ține pe Pământ, împiedicând-o să ne arunce în spațiu. Nu ne interesează atomii din care suntem alcătuiți și de stabilitatea de care depindem în mod esențial noi înșine. Cu excepția copiilor (care știu încă prea puține să nu pună întrebări atât de serioase), puțini oameni se înțeleg de ce natura este așa cum este, de unde a venit cosmosul și dacă a existat întotdeauna? nu poate timpul să se întoarcă într-o zi, astfel încât efectul să precedă cauza? Există o limită de netrecut pentru cunoașterea umană? Există chiar și copii (i-am cunoscut) care vor să știe cum arată o gaură neagră, care este cea mai mică particulă de materie? De ce ne amintim de trecut și nu de viitor? dacă înainte a existat cu adevărat haos, cum s-a întâmplat ca acum să se stabilească o ordine vizibilă? și de ce există universul?
În societatea noastră, este obișnuit ca părinții și profesorii să răspundă la aceste întrebări ridicând din umeri sau chemând ajutor din referiri vag amintite la legende religioase. Unii nu le plac astfel de subiecte pentru că dezvăluie în mod viu îngustimea înțelegerii umane.
Dar dezvoltarea filozofiei și a științelor naturii a progresat în principal datorită unor astfel de întrebări. Din ce în ce mai mulți adulți își manifestă interes pentru ei, iar răspunsurile sunt uneori complet neașteptate pentru ei. Diferiți ca scară atât de atomi, cât și de stele, extindem orizonturile cercetării pentru a acoperi atât obiecte foarte mici, cât și foarte mari.
În primăvara anului 1974, cu aproximativ doi ani înainte ca nava spațială Viking să ajungă la suprafața lui Marte, am fost în Anglia la o conferință organizată de Societatea Regală din Londra despre posibilitatea căutării civilizațiilor extraterestre. In pauza de cafea am observat o intalnire mult mai aglomerata in camera alaturata si de curiozitate am intrat in ea. Așa că am devenit martor la un ritual de lungă durată - admiterea de noi membri în Societatea Regală, care este una dintre cele mai vechi asociații de oameni de știință de pe planetă. În față, un tânăr care stătea într-un scaun cu rotile își scria numele foarte încet într-o carte ale cărei pagini anterioare purtau semnătura lui Isaac Newton. Când în sfârșit a încheiat semnarea, publicul a izbucnit în aplauze. Stephen Hawking era deja o legendă atunci.
Hawking deține acum catedra de matematică la Universitatea din Cambridge, deținută cândva de Newton și mai târziu de P. A. M. Dirac, doi cercetători celebri care l-au studiat pe unul pe cel mai mare și pe celălalt pe cel mai mic. Hawking este demnul lor succesor. Această primă carte populară a lui Hockipg conține o mulțime de informații utile pentru un public larg. Cartea este interesantă nu numai pentru amploarea conținutului său, ci vă permite să vedeți cum funcționează gândirea autorului ei. Veți găsi în el revelații clare despre limitele fizicii, astronomiei, cosmologiei și curajului.
Dar este și o carte despre Dumnezeu... sau poate despre absența lui Dumnezeu. Cuvântul „Dumnezeu” apare adesea pe paginile sale. Hawking își propune să găsească răspunsul la celebra întrebare a lui Einstein despre dacă Dumnezeu a avut de ales atunci când a creat universul. Hawking încearcă, așa cum scrie el însuși, să dezlege planul lui Dumnezeu. Cu atât mai surprinzătoare este concluzia (cel puţin temporară) la care aceştia
Pagina curentă: 1 (totalul cărții are 4 pagini) [extras de lectură accesibil: 1 pagini]
Stephen Hawking
Scurtă istorie a timpului. De la Big Bang la găurile negre
O SCURTĂ ISTORIE A TIMPULUI
Editorul își exprimă recunoștința agențiilor literare Writers House LLC (SUA) și Synopsis Literary Agency (Rusia) pentru asistența acordată în dobândirea drepturilor.
© Stephen Hawking, 1988.
© N.Ya. Smorodinskaya, per. din engleză, 2017
© Ya.A. Smorodinsky, postfață, 2017
© Editura AST LLC, 2017
* * *
Dedicat lui Jane
Recunoștință
Am decis să încerc să scriu o carte populară despre spațiu și timp după ce am susținut cursul de curs Loeb la Harvard în 1982. Existau deja destul de multe cărți despre universul timpuriu și găurile negre, ambele foarte bune, precum Primele trei minute de Steven Weinberg, și foarte proaste, care nu trebuie menționate aici. Dar mi s-a părut că niciunul dintre ei nu a abordat de fapt întrebările care m-au determinat să studiez cosmologia și teoria cuantică: de unde a venit universul? Cum și de ce a apărut? Se va termina, și dacă da, cum? Aceste întrebări sunt de interes pentru noi toți. Dar știința modernă este saturată de matematică și doar câțiva specialiști o cunosc suficient pentru a înțelege totul. Cu toate acestea, ideile de bază despre nașterea și soarta ulterioară a Universului pot fi afirmate fără ajutorul matematicii, astfel încât să devină clare chiar și pentru persoanele care nu au primit educație specială. Asta am încercat să fac în cartea mea. Cât de mult am reușit în acest lucru rămâne să judece cititorul.
Mi s-a spus că fiecare formulă inclusă în carte va înjumătăți numărul de cumpărători. Apoi am decis să mă descurc deloc fără formule. Adevărat, până la urmă am scris o singură ecuație - celebra ecuație Einstein E=mc². Sper să nu sperie jumătate dintre potențialii mei cititori.
Cu excepția bolii mele, scleroza laterală amiotrofică, am avut noroc în aproape orice altceva. Ajutorul și sprijinul pe care le-am primit de la soția mea, Jane, și de la copiii, Robert, Lucy și Timothy, mi-au permis să duc o viață relativ normală și să am succes la locul de muncă. De asemenea, am avut noroc că am ales fizica teoretică, pentru că totul îmi încape în cap. Prin urmare, slăbiciunea mea corporală nu a devenit un obstacol serios. Colegii mei, fără excepție, mi-au oferit întotdeauna asistență maximă.
În timpul primei etape „clasice” a muncii mele, cei mai apropiați colegi și asistenți ai mei au fost Roger Penrose, Robert Gerock, Brandon Carter și George Ellis. Le sunt recunoscător pentru ajutor și cooperare. Această fază a culminat cu publicarea cărții The Large-Scale Structure of Space-Time, pe care Ellis și cu mine am scris-o în 1973. 1
Hawking S., Ellis J.. Structura la scară largă a spațiu-timpului. M.: Mir, 1977.
Nu aș sfătui cititorii să facă referire la el pentru informații suplimentare: este supraîncărcat cu formule și greu de citit. Sper că de atunci am învățat să scriu mai accesibil.
În timpul celei de-a doua etape „cuantice” a muncii mele, care a început în 1974, am lucrat în principal cu Gary Gibbons, Don Page și Jim Hartle. Le datorez mult lor, precum și studenților mei absolvenți, care mi-au fost de mare ajutor, atât în sensul „fizic”, cât și în sensul „teoretic” al cuvântului. Necesitatea de a ține pasul cu studenții absolvenți a fost un stimulent extrem de important și, cred, m-a împiedicat să mă blochez într-o mlaștină.
Brian Witt, unul dintre elevii mei, m-a ajutat foarte mult la scrierea acestei cărți. În 1985, după ce am schițat primul schiț gros al cărții, m-am îmbolnăvit de pneumonie. Și apoi - operația, iar după traheotomie, am încetat să mai vorbesc, de fapt, pierzând ocazia de a comunica. M-am gândit că nu voi reuși să termin cartea. Dar Brian nu numai că m-a ajutat să-l revizuiesc, ci m-a învățat și cum să folosesc programul de calculator de comunicare Living Center pe care mi l-a oferit Walt Waltosh de la Words Plus, Inc. din Sunnyvale, California. Cu el, pot scrie cărți și articole, precum și pot vorbi cu oamenii printr-un sintetizator de vorbire donat mie de o altă firmă Sunnyvale, Speech Plus. David Mason a instalat acest sintetizator și un mic computer personal pe scaunul meu cu rotile. Acest sistem a schimbat totul: mi-a devenit și mai ușor să comunic decât înainte de a-mi pierde vocea.
Mulți dintre cei care au citit versiunile preliminare ale cărții, le sunt recunoscător pentru sfaturi despre cum ar putea fi îmbunătățită. De exemplu, Peter Gazardi, editorul Bantam Books, mi-a trimis scrisoare după scrisoare cu comentarii și întrebări despre punctele despre care credea că erau prost explicate. Sincer, am fost foarte enervat când am primit o listă uriașă de remedieri recomandate, dar Gazardi avea perfectă dreptate. Sunt sigur că cartea s-a îmbunătățit mult datorită faptului că Gazardi mi-a băgat nasul în greșeli.
Îmi exprim cea mai profundă mulțumire asistenților mei Colin Williams, David Thomas și Raymond LaFlemme, secretarelor mele Judy Felle, Ann Ralph, Cheryl Billington și Sue Macy și asistentelor mele.
Nu aș fi putut realiza nimic dacă Colegiul Gonville și Cayus, Consiliul pentru Cercetare Științifică și Tehnică și Fundațiile Leverhulme, MacArthur, Nuffield și Ralph Smith nu și-ar fi asumat toate costurile cercetării științifice și ale îngrijirii medicale necesare. Tuturor acestora le sunt foarte recunoscător.
Stephen Hawking
Capitolul întâi
Viziunea noastră asupra universului
Odată, un om de știință celebru (se spune că era Bertrand Russell) a ținut o prelegere publică despre astronomie. El a povestit cum Pământul se învârte în jurul Soarelui, iar Soarele, la rândul său, se învârte în jurul centrului unui grup uriaș de stele numit galaxia noastră. Când prelegerea s-a încheiat, o bătrână s-a ridicat din ultimul rând și a spus: „Tot ce ne-ați spus este o prostie. De fapt, lumea noastră este o farfurie plată care stă pe spatele unei broaște țestoase uriașe.” Zâmbind condescendent, omul de știință a întrebat: „Ce ține broasca țestoasă?” „Ești foarte deștept, tinere”, a răspuns bătrâna. „O broască țestoasă este pe o altă țestoasă, aceea este și pe o țestoasă și așa mai departe.”
Ideea universului ca un turn nesfârșit de țestoase va părea ridicolă pentru majoritatea dintre noi, dar de ce credem că știm totul mai bine? Ce știm despre univers și de unde l-am știut? De unde a venit universul și ce va fi cu el? A avut Universul un început și, dacă da, ce s-a întâmplat înainte de început? Care este esența timpului? Se va termina vreodată? Realizările fizicii din ultimii ani, pe care le datorăm într-o oarecare măsură noii tehnologii fantastice, ne permit în sfârșit să obținem răspunsuri la cel puțin unele dintre aceste întrebări care ne-au fost de mult înainte. Timpul va trece, iar aceste răspunsuri vor fi poate la fel de sigure ca faptul că Pământul se învârte în jurul Soarelui și poate la fel de absurd ca un turn de țestoase. Doar timpul (orice ar fi) o va decide.
Înapoi în 340 î.Hr. e. Filosoful grec Aristotel, în cartea sa Despre cer, a dat două argumente puternice în favoarea faptului că Pământul nu este plat, ca o farfurie, ci rotund, ca o minge. În primul rând, Aristotel a ghicit că eclipsele de Lună au loc atunci când Pământul se află între Lună și Soare. Pământul aruncă întotdeauna o umbră rotundă pe Lună, iar acest lucru poate fi numai dacă Pământul este sferic. Dacă Pământul ar fi un disc plat, umbra lui ar avea forma unei elipse alungite - cu excepția cazului în care eclipsa are loc întotdeauna exact în momentul în care Soarele se află exact pe axa discului. În al doilea rând, din experiența călătoriilor lor pe mare, grecii știau că în regiunile sudice Steaua Nordului de pe cer este observată mai jos decât în cele nordice. (Deoarece Steaua Nordică se află deasupra Polului Nord, aceasta va fi direct deasupra capului unui observator care stă la Polul Nord, iar unei persoane de la ecuator i se va părea că se află la orizont.) Cunoscând diferența în poziția aparentă a Stelei Polare în Egipt și Grecia, Aristotel a putut chiar să calculeze că lungimea ecuatorului este de 400.000 de stadii. Nu se știe exact care au fost etapele, dar erau aproximativ 200 de metri și, prin urmare, estimarea lui Aristotel este de aproximativ 2 ori valoarea acceptată în prezent. Grecii au avut și un al treilea argument în favoarea formei sferice a Pământului: dacă Pământul nu este rotund, atunci de ce vedem mai întâi pânzele navei ridicându-se deasupra orizontului și abia apoi corabia în sine?
Aristotel credea că Pământul este nemișcat, iar Soarele, Luna, planetele și stelele se învârt în jurul lui pe orbite circulare. În conformitate cu opiniile sale mistice, el a considerat Pământul ca fiind centrul Universului, iar mișcarea circulară cea mai perfectă. În secolul al II-lea, Ptolemeu a dezvoltat ideea lui Aristotel într-un model cosmologic complet. Pământul se află în centru, înconjurat de opt sfere, purtând Luna, Soarele și cele cinci planete cunoscute atunci: Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn (Fig. 1.1). Planetele în sine, credea Ptolemeu, se mișcă în cercuri mai mici atașate sferelor lor respective. Aceasta a explicat calea foarte complexă pe care, după cum vedem, o fac planetele. Pe ultima sferă sunt stele fixe, care, rămânând în aceeași poziție una față de alta, se mișcă prin cer, toate împreună, ca un întreg. Ceea ce se află dincolo de ultima sferă nu a fost explicat, dar în orice caz nu a mai făcut parte din Univers pe care o observă omenirea.
Orez. 1.1
Modelul lui Ptolemeu a permis să prezică bine poziția corpurilor cerești pe cer, dar pentru o predicție precisă, a trebuit să accepte că în unele locuri traiectoria Lunii trece de 2 ori mai aproape de Pământ decât în altele. Asta înseamnă că într-o poziție Luna ar trebui să apară de 2 ori mai mare decât în alta! Ptolemeu era conștient de acest neajuns, dar totuși teoria lui era recunoscută, deși nu peste tot. Biserica creștină a acceptat modelul ptolemaic al universului ca nu contrazice Biblia: acest model era bun pentru că lăsa mult spațiu pentru iad și rai în afara sferei stelelor fixe. Cu toate acestea, în 1514, preotul polonez Nicolae Copernic a propus un model și mai simplu. (La început, de teamă poate că Biserica îl va declara eretic, Copernic și-a propagat modelul în mod anonim.) Ideea lui era că Soarele stătea nemișcat în centru, în timp ce Pământul și alte planete se învârteau în jurul lui pe orbite circulare. A trecut aproape un secol înainte ca ideea lui Copernic să fie luată în serios. Doi astronomi, germanul Johannes Kepler și italianul Galileo Galilei, au venit în sprijinul teoriei copernicane, în ciuda faptului că orbitele prezise de Copernic nu se potriveau exact cu cele observate. Teoria Aristotel-Ptolemeu a fost declarată insuportabilă în 1609, când Galileo a început să observe cerul nopții cu un telescop nou inventat. Îndreptându-și telescopul spre planeta Jupiter, Galileo a descoperit câțiva sateliți mici, sau luni, care orbitează în jurul lui Jupiter. Aceasta însemna că nu toate corpurile cerești trebuie neapărat să se învârte direct în jurul Pământului, așa cum credeau Aristotel și Ptolemeu. (Desigur, încă se poate presupune că Pământul este în repaus în centrul universului, iar lunile lui Jupiter se mișcă pe o cale foarte complexă în jurul Pământului, astfel încât par să se învârtească doar în jurul lui Jupiter. Cu toate acestea, Copernicanul teoria a fost mult mai simplă.) În același timp, Johannes Kepler a modificat teoria lui Copernic, bazându-se pe presupunerea că planetele se mișcă nu în cercuri, ci în elipse (o elipsă este un cerc alungit). În cele din urmă, acum predicțiile au coincis cu rezultatele observațiilor.
Cât despre Kepler, orbitele sale eliptice erau o ipoteză artificială (ad-hoc) și, în plus, „inelegantă”, întrucât elipsa este o figură mult mai puțin perfectă decât cercul. Găsind aproape întâmplător că orbitele eliptice se potrivesc bine cu observațiile, Kepler nu a reușit niciodată să împace acest fapt cu ideea sa că planetele se învârt în jurul Soarelui sub influența forțelor magnetice. Explicația a venit mult mai târziu, în 1687, când Isaac Newton și-a publicat cartea The Mathematical Principles of Natural Philosophy. În ea, Newton nu numai că a prezentat teoria mișcării corpurilor materiale în timp și spațiu, dar a dezvoltat și metodele matematice complexe necesare pentru a analiza mișcarea corpurilor cerești. În plus, Newton a postulat legea gravitației universale, conform căreia fiecare corp din univers este atras de orice alt corp cu o forță mai mare, cu cât masa acestor corpuri este mai mare și cu atât distanța dintre ele este mai mică. Aceasta este aceeași forță care face ca corpurile să cadă la pământ. (Povestea conform căreia Newton s-a inspirat dintr-un măr care i-a căzut pe cap este aproape sigur nesigură. Newton însuși a spus asta doar că ideea gravitației i-a venit în timp ce stătea într-o „dispoziție contemplativă” și „ocazia a fost căderea unui măr”.) În plus, Newton a arătat că, conform legii sale, Luna, sub influența forțelor gravitaționale, se mișcă pe o orbită eliptică în jurul Pământului, iar Pământul și planetele se rotesc pe orbite eliptice în jurul Soarelui. .
Modelul copernican a ajutat la scăparea sferelor cerești ptolemeice și, în același timp, de ideea că Universul are un fel de graniță naturală. Deoarece „stelele fixe” nu își schimbă poziția pe cer, cu excepția mișcării lor circulare asociată cu rotația Pământului în jurul axei sale, era firesc să presupunem că stelele fixe sunt obiecte ca Soarele nostru, doar mult mai îndepărtate. .
Newton a înțeles că, conform teoriei sale asupra gravitației, stelele trebuie să fie atrase unele de altele și, prin urmare, s-ar părea, nu pot rămâne complet nemișcate. Nu ar trebui să cadă unul peste altul, apropiindu-se la un moment dat? Într-o scrisoare din 1691 către Richard Bentley, gânditorul preeminent al vremii, Newton a spus că acest lucru ar trebui să se întâmple într-adevăr dacă am avea doar un număr finit de stele într-o regiune finită a spațiului. Dar, a raționat Newton, dacă numărul de stele este infinit și ele sunt distribuite mai mult sau mai puțin uniform în spațiu infinit, atunci acest lucru nu se va întâmpla niciodată, deoarece nu există un punct central în care ar trebui să cadă.
Acest raționament este un exemplu despre cât de ușor este să intri în necazuri când vorbim despre infinit. Într-un univers infinit, orice punct poate fi considerat centru, deoarece numărul de stele de pe ambele părți ale acestuia este infinit. Abia mai târziu ne-am dat seama că o abordare mai corectă este să adoptăm un sistem finit în care toate stelele să cadă una peste alta, tinzând spre centru, și să vedem ce schimbări vor fi dacă adăugăm din ce în ce mai multe stele distribuite aproximativ uniform. în afara regiunii luate în considerare. Conform legii lui Newton, stele suplimentare, în medie, nu le vor afecta în niciun fel pe cele inițiale, adică stelele vor cădea cu aceeași viteză în centrul zonei selectate. Indiferent câte stele am adăuga, ele vor tinde întotdeauna spre centru. În zilele noastre, se știe că un model static infinit al Universului este imposibil dacă forțele gravitaționale rămân mereu forțe de atracție reciprocă.
Este interesant cum era starea generală a gândirii științifice înainte de începutul secolului al XX-lea: nimănui nu i-a trecut prin minte că Universul se poate extinde sau contracta. Toată lumea credea că Universul fie a existat întotdeauna într-o stare neschimbată, fie a fost creat la un moment dat în timp în trecut, aproximativ la fel ca acum. Acest lucru se poate datora parțial înclinației oamenilor de a crede în adevăruri eterne, precum și atracției deosebite a ideii că, deși ei înșiși îmbătrânesc și mor, universul va rămâne etern și neschimbat.
Chiar și acei oameni de știință care și-au dat seama că teoria gravitației lui Newton face imposibil un univers static, nu au venit cu ipoteza unui univers în expansiune. Ei au încercat să modifice teoria făcând forța gravitațională respingătoare la distanțe foarte mari. Acest lucru practic nu a schimbat mișcarea prezisă a planetelor, dar a permis ca distribuția infinită a stelelor să rămână în echilibru, deoarece atracția stelelor din apropiere a fost compensată de respingerea celor îndepărtate. Dar acum credem că un astfel de echilibru ar fi instabil. Într-adevăr, dacă într-o regiune stelele se apropie puțin unele de altele, atunci forțele de atractivitate dintre ele vor crește și vor deveni mai mari decât forțele de respingere, astfel încât stelele vor continua să se apropie unele de altele. Dacă distanța dintre stele crește ușor, atunci forțele de respingere vor depăși, iar distanța va crește.
O altă obiecție la modelul unui univers static infinit este de obicei atribuită filozofului german Heinrich Olbers, care în 1823 a publicat o lucrare despre acest model. De fapt, mulți dintre contemporanii lui Newton au fost angajați în aceeași sarcină, iar articolul lui Olbers nu a fost nici măcar primul dintre lucrările în care au fost ridicate obiecții serioase. A fost primul care a fost citat pe scară largă. Obiecția este următoarea: într-un univers static infinit, orice linie de vedere trebuie să se sprijine pe o stea. Dar apoi cerul, chiar și noaptea, ar trebui să strălucească puternic, ca Soarele. Contraargumentul lui Olbers a fost că lumina care vine spre noi de la stelele îndepărtate trebuie atenuată prin absorbția materiei în calea ei. Dar, în acest caz, această substanță în sine ar trebui să se încălzească și să strălucească puternic, ca stelele. Singura modalitate de a evita concluzia că cerul nopții este la fel de strălucitor ca Soarele este să presupunem că stelele nu au strălucit întotdeauna, ci s-au luminat într-un anumit moment al timpului din trecut. Atunci substanța absorbantă, poate, nu avusese încă timp să se încălzească, sau lumina stelelor îndepărtate nu ajunsese încă până la noi. Dar se pune întrebarea: de ce s-au luminat stelele?
Desigur, problema originii Universului a ocupat mintea oamenilor de foarte mult timp. Potrivit unui număr de cosmogonie timpurie și mituri iudeo-creștine-musulmane, universul nostru a apărut într-un moment specific și nu foarte îndepărtat în timp în trecut. Unul dintre fundamentele unor astfel de credințe a fost nevoia de a găsi „cauza originală” a existenței universului. Orice eveniment din Univers este explicat prin indicarea cauzei sale, adică un alt eveniment care a avut loc mai devreme; o astfel de explicație pentru existența universului însuși este posibilă numai dacă ar avea un început. Un alt motiv a fost invocat de Sf. Augustin 2
Augustin cel Fericitul(354-430) - teolog, Părinte al Bisericii, întemeietor al filosofiei creștine a istoriei. - Notă. ed.
În eseul său „Despre orașul lui Dumnezeu” El a subliniat că civilizația progresează și ne amintim cine a comis acest sau acel act și cine a inventat ce. Prin urmare, umanitatea și, prin urmare, probabil, Universul este puțin probabil să existe pentru o perioadă foarte lungă de timp. Augustin cel Fericitul a considerat acceptabilă data creării Universului, corespunzătoare cărții Geneza: aproximativ 5000 î.Hr. e. (Interesant, această dată nu este prea departe de sfârșitul ultimei ere glaciare - 10.000 î.Hr., pe care arheologii o consideră începutul civilizației.)
Aristotel și majoritatea celorlalți filozofi greci nu le-a plăcut ideea de creare a universului, deoarece era asociată cu intervenția divină. Prin urmare, ei credeau că oamenii și lumea din jurul lor există și vor exista pentru totdeauna. Oamenii de știință din antichitate au luat în considerare argumentul privind progresul civilizației și au hotărât că în lume au loc periodic inundații și alte cataclisme, care tot timpul au readus omenirea la punctul de plecare al civilizației.
Întrebările dacă universul a apărut într-un moment inițial de timp și dacă este limitat în spațiu au fost mai târziu luate în considerare foarte îndeaproape de către filozoful Immanuel Kant în lucrarea sa monumentală (și foarte obscură) Critica rațiunii pure, care a fost publicată în 1781. El a numit aceste întrebări antinomiile (adică contradicțiile) rațiunii pure, pentru că a văzut că este la fel de imposibil să se dovedească sau să infirme atât teza despre necesitatea începutului Universului, cât și antiteza despre existența lui eternă. Kant a argumentat teza spunând că dacă Universul nu ar avea început, atunci fiecare eveniment ar fi precedat de o perioadă infinită de timp, iar Kant a considerat acest lucru a fi absurd. În sprijinul antitezei, Kant a spus că dacă universul ar fi avut un început, atunci ar fi fost precedat de o perioadă infinită de timp, iar atunci întrebarea este de ce universul a apărut brusc în acel moment și nu într-un alt moment al timpului. ? De fapt, argumentele lui Kant sunt practic aceleași atât pentru teză, cât și pentru antiteză. Ea pornește de la presupunerea tacită că timpul este infinit în trecut, indiferent dacă universul a existat sau nu pentru totdeauna. După cum vom vedea mai jos, înainte de crearea universului, conceptul de timp este lipsit de sens. Augustin Preafericitul a subliniat acest lucru pentru prima dată. Când a fost întrebat ce face Dumnezeu înainte de a crea universul, Augustin nu a răspuns niciodată în spiritul că Dumnezeu pregătește iadul pentru cei care pun astfel de întrebări. Nu, el a spus că timpul este o proprietate integrală a Universului creat de Dumnezeu și, prin urmare, nu a existat timp înainte de crearea Universului.
Când majoritatea oamenilor credeau într-un univers static și neschimbător, întrebarea dacă avea sau nu un început era în esență domeniul metafizicii și al teologiei. Toate fenomenele observabile ar putea fi explicate atât prin teoria conform căreia universul a existat pentru totdeauna, cât și prin teoria conform căreia universul a fost creat la un anumit moment în timp, în așa fel încât totul părea ca și cum ar fi existat pentru totdeauna. Dar în 1929, Edwin Hubble a făcut o descoperire importantă: s-a dovedit că în orice parte a cerului ați face observații, toate galaxiile îndepărtate se îndepărtează rapid de noi. Cu alte cuvinte, universul se extinde. Aceasta înseamnă că în vremurile anterioare toate obiectele erau mai aproape unele de altele decât sunt acum. Așadar, trebuie să fi existat o vreme, acum vreo zece sau douăzeci de mii de milioane de ani, când toți erau în același loc, așa că densitatea universului era infinită. Descoperirea lui Hubble a mutat întrebarea cum a luat ființă universul în domeniul științei.
Observațiile lui Hubble au indicat că a existat o perioadă - așa-numitul big bang - când universul era infinit de mic și infinit de dens. În astfel de condiții, toate legile științei își pierd sensul și nu permit prezicerea viitorului. Dacă ar fi existat evenimente chiar mai devreme, ele tot nu ar fi putut influența ceea ce se întâmplă acum. Din cauza lipsei de consecințe observabile, ele pot fi pur și simplu neglijate. Big Bang-ul poate fi considerat începutul timpului în sensul că vremurile anterioare ar fi pur și simplu nedefinite. Subliniem că un astfel de punct de referință al timpului este foarte diferit de tot ceea ce a fost propus înainte de Hubble. Începutul timpului într-un univers neschimbător este ceva care trebuie determinat de ceva care există în afara universului; nu este nevoie fizică de începutul universului. Crearea universului de către Dumnezeu poate fi atribuită oricărui punct al timpului din trecut. Dacă universul se extinde, atunci pot exista motive fizice pentru ca acesta să aibă un început. Ne putem imagina încă că Dumnezeu a fost cel care a creat universul – în momentul Big Bang-ului sau chiar mai târziu (dar de parcă Big Bang-ul s-ar fi întâmplat). Cu toate acestea, ar fi absurd să pretindem că Universul a apărut înainte de Big Bang. Ideea unui univers în expansiune nu exclude creatorul, ci impune restricții asupra posibilei date a muncii sale!
Pentru a putea vorbi despre esența Universului și dacă a avut un început și dacă va avea un sfârșit, trebuie să aveți o idee bună despre ce este o teorie științifică în general. Voi rămâne la cel mai simplu punct de vedere: o teorie este un model teoretic al Universului sau al unei părți a acestuia, completat de un set de reguli care raportează cantitățile teoretice la observațiile noastre. Acest model există doar în capul nostru și nu are altă realitate (indiferent de sensul pe care îl punem în acest cuvânt). O teorie este considerată bună dacă îndeplinește două cerințe: în primul rând, trebuie să descrie cu acuratețe o clasă largă de observații în cadrul unui model care conține doar câteva elemente arbitrare și, în al doilea rând, teoria trebuie să facă predicții bine definite despre rezultatele observațiilor viitoare. De exemplu, teoria lui Aristotel conform căreia totul este alcătuit din patru elemente – pământ, aer, foc și apă – era suficient de simplă pentru a fi numită teorie, dar nu putea face nicio predicție precisă. Teoria gravitației a lui Newton a pornit de la un model și mai simplu, în care corpurile sunt atrase unele de altele cu o forță proporțională cu o anumită cantitate numită masa lor și invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Dar teoria lui Newton prezice mișcarea soarelui, a lunii și a planetelor destul de precis.
Orice teorie fizică este întotdeauna temporară, în sensul că este doar o ipoteză care nu poate fi dovedită. Indiferent de câte ori este afirmată acordul teoriei cu datele experimentale, nu se poate fi sigur că data viitoare experimentul nu va intra în conflict cu teoria. În același timp, orice teorie poate fi infirmată prin referire la o singură observație care nu este de acord cu previziunile sale. După cum a subliniat filosoful Karl Popper, specialist în domeniul filozofiei științei, trăsătura necesară a unei bune teorii este aceea că vă permite să faceți predicții care, în principiu, pot fi infirmate experimental. Ori de câte ori noi experimente confirmă predicțiile teoriei, teoria își demonstrează vitalitatea și credința noastră în ea devine mai puternică. Dar dacă chiar și o nouă observație nu este de acord cu teoria, trebuie fie să o abandonăm, fie să o refacem. Aceasta este cel puțin logica, deși, desigur, aveți întotdeauna dreptul să vă îndoiți de competența celui care a făcut observațiile.
În practică, de multe ori se dovedește că noua teorie este de fapt o extensie a celei anterioare. De exemplu, observațiile extrem de precise ale planetei Mercur au relevat o mică discrepanță între mișcarea sa și predicțiile teoriei gravitaționale a lui Newton. Conform teoriei generale a relativității a lui Einstein, Mercur ar trebui să se miște puțin diferit decât se dovedește în teoria lui Newton. Faptul că predicțiile lui Einstein sunt de acord cu observațiile și ale lui Newton nu este una dintre confirmările decisive ale noii teorii. Adevărat, în practică încă folosim teoria lui Newton, deoarece în acele cazuri pe care le întâlnim de obicei, predicțiile acesteia diferă foarte puțin de predicțiile relativității generale. (Teoria lui Newton are, de asemenea, marele avantaj de a fi mult mai ușor de lucrat decât cu cea a lui Einstein.)
Scopul final al științei este de a crea o teorie unificată care să descrie întregul univers. Rezolvând această problemă, majoritatea oamenilor de știință o împart în două părți. Prima parte sunt legile care ne oferă capacitatea de a ști cum se schimbă universul în timp. (Știind cum arată Universul la un moment dat, putem folosi aceste legi pentru a afla ce se va întâmpla cu el în orice moment ulterior în timp.) A doua parte este problema stării inițiale a Universului. Unii cred că știința ar trebui să se ocupe doar de prima parte, iar întrebarea a ceea ce a fost la început este considerată o chestiune de metafizică și religie. Susținătorii acestei opinii spun că, din moment ce Dumnezeu este atotputernic, era în voința lui să „înceapă” universul după bunul plac. Dacă au dreptate, atunci Dumnezeu avea capacitatea de a face universul să se dezvolte complet arbitrar. Dumnezeu, aparent, a preferat ca ea să se dezvolte foarte regulat, după anumite legi. Dar atunci este la fel de logic să presupunem că există și legi care guvernează starea inițială a universului.
Se pare că este foarte dificil să creezi imediat o teorie care să descrie întregul univers. În schimb, împărțim problema în părți și construim teorii private. Fiecare dintre ele descrie o clasă limitată de observații și face predicții despre aceasta, neglijând influența tuturor celorlalte cantități sau reprezentând pe acestea din urmă ca simple seturi de numere. Este posibil ca această abordare să fie complet greșită. Dacă totul în univers depinde în mod fundamental de orice altceva, atunci este posibil ca, investigând părți individuale ale problemei în mod izolat, să nu se poată aborda soluția sa completă. Cu toate acestea, în trecut progresul nostru a fost în acest fel. Exemplul clasic este din nou teoria gravitației a lui Newton, conform căreia forța gravitațională care acționează între două corpuri depinde de o singură caracteristică a fiecărui corp, și anume masa acestuia, dar nu depinde de materia din care sunt făcute corpurile. În consecință, pentru a calcula orbitele de-a lungul cărora se mișcă Soarele și planetele, nu este necesară nicio teorie a structurii și compoziției lor.
Acum există două teorii principale pentru descrierea Universului: relativitatea generală și mecanica cuantică. Ambele sunt rezultatul eforturilor intelectuale enorme ale oamenilor de știință din prima jumătate a secolului al XX-lea. Relativitatea generală descrie interacțiunea gravitațională și structura pe scară largă a Universului, adică structura pe o scară de la câțiva kilometri la un milion de milioane de milioane de milioane de kilometri (unul cu douăzeci și patru de zerouri) sau până la dimensiunea observabilelor. parte a Universului. Mecanica cuantică, pe de altă parte, se ocupă de fenomene la scară extrem de mică, cum ar fi o milioneme dintr-o milioneme de centimetru. Și aceste două teorii, din păcate, sunt incompatibile - nu pot fi corecte în același timp. Una dintre principalele direcții de cercetare în fizica modernă și tema principală a acestei cărți este căutarea unei noi teorii care să le combine pe cele două anterioare într-una singură - teoria cuantică a gravitației. Până acum, nu există o astfel de teorie și poate că va trebui încă să aștepte mult timp, dar știm deja multe dintre proprietățile pe care ar trebui să le aibă. În capitolele următoare, veți vedea că știm deja multe despre ce predicții ar trebui să urmeze din teoria cuantică a gravitației.
Dacă crezi că universul nu se dezvoltă într-un mod arbitrar, ci se supune anumitor legi, atunci în cele din urmă va trebui să combini toate teoriile parțiale într-una singură completă care va descrie totul din univers. Adevărat, există un paradox fundamental în căutarea unei astfel de teorii unificate. Tot ce s-a spus mai sus despre teoriile științifice presupune că suntem ființe inteligente, putem face orice fel de observații în Univers și, pe baza acestor observații, putem trage concluzii logice. Într-o astfel de schemă, este firesc să presupunem că, în principiu, ne-am putea apropia și mai mult de a înțelege legile cărora le respectă Universul nostru. Dar dacă o teorie unificată există cu adevărat, atunci trebuie să ne influențeze cumva acțiunile. Și atunci teoria însăși ar trebui să determine rezultatul căutării noastre! Și de ce ar trebui să predetermina că vom trage concluziile corecte din observații? De ce nu ar trebui să ne conducă la fel de bine la concluzii greșite? Sau deloc?
Atenţie! Aceasta este o secțiune introductivă a cărții.
Dacă ți-a plăcut începutul cărții, atunci versiunea completă poate fi achiziționată de la partenerul nostru - distribuitorul de conținut juridic LLC "LitRes".
Cea mai importantă carte.
Consider că această lucrare ar trebui inclusă în programul de studii obligatorii, precum Primerul sau Tabelul periodic. „O scurtă istorie a timpului” nu doar modelează viziunea asupra lumii, ci o poate schimba. Îmi pot imagina cu ușurință o persoană, un adept al unei anumite religii, care, după ce o citește, își va schimba părerile asupra lumii. Iar dacă nu se va schimba, va fi obligat să nu fie de acord cu multe din cele scrise, ceea ce, prin definiție, este stupid și lipsit de sens, deoarece această lucrare se bazează pe fapte exclusiv științifice, confirmate experimental.
Această carte oferă răspunsuri la toate întrebările de bază (inclusiv la cele la care unii nu s-au gândit niciodată): ce este timpul și spațiul, este posibil ca o minte superioară să existe (dacă este posibil, ce restricții i se impun), care este universul, cum a apărut și cum va pieri (dacă va pieri deloc), este determinată (adică are liberul arbitru) conștiința umană... Apropo, răspunsul la ultima întrebare nu este dat clar - particulele cuantice tocmai au fost explicate, imprevizibile în comportamentul lor; dar imprevizibilitatea este sinonim cu liberul arbitru? Și ce rol joacă aceste particule în creierul/conștiința umană? Dacă rolul lor este mic (sau în general redus la zero), atunci un computer cuantic poate fi mai uman decât o persoană însuși (la urma urmei, gândirea sa se bazează pe procese cuantice și, prin urmare, nu este deloc deterministă).
Această lucrare este singura de acest fel, care a încadrat teorii disparate (cele mai multe dintre care orice persoană le-a auzit cel puțin o dată în viață) într-un concept unic, armonios și consistent. Devine imediat clar - ce este posibil în acest univers (cel puțin teoretic) și ce nu este; adică după ea nu mai este posibil să vizionezi fără râs niciun program pseudo-științific pe Ren-TV / NTV - comutatorul intern funcționează imediat, informând că această informație este basme, dar aceasta, da, poate fi un fapt real.
Și, în sfârșit, această carte este cu adevărat capabilă să sperie: unele dintre concepte m-au zguduit mai mult decât orice carte de groază! Este o realitate al naibii - totul se întâmplă aici și acum; direct cu mine! Și face cu adevărat o impresie - de la groază la încântare.
Rezultat: biblie din știință; simplificat pentru simpli muritori, dar cu toate acestea descriind destul de clar și complet legile ființei; însăși esența lumii în care trăim, logica dezvoltării și funcționării acesteia. Un colos ontologic absolut!
p.s. De fapt, am citit Scurtă istorie a timpului, dar diferența dintre aceste două versiuni ale cărții, după cum am înțeles-o, nu este atât de mare, așa că voi lăsa o recenzie aici.
Scor: 10
Nu mă angajez să comentez conținutul principal al acestei cărți. Cred că nu există mai mult de o mie de oameni pe întregul Pământ care pot spune ceva cu adevărat sensibil despre asta. Vreau să-mi exprim admirația pentru autor. O persoană care și-a pierdut capacitatea de a se mișca și de a vorbi, dar și-a păstrat interesul pentru muncă, dragostea de viață și chiar simțul umorului. Unul dintre cei mai mari fizicieni ai timpului nostru, expunând ideile sale și ale altora într-un limbaj pe înțeles de toată lumea. Și celor care au uitat de mult fizica și celor care nu au predat-o cu adevărat. Singura condiție necesară pentru citire este interesul pentru dezvoltarea Universului. Cât despre lipsa formulelor - fără ele, desigur, fizica nu este fizică, dar ele nu fac ca materialul prezentat să fie dovedit pentru totdeauna. Teoria lui Ptolemeu avea și o justificare matematică, aproape fără cusur pentru vremea ei.
Cea mai interesantă problemă cosmologică, în opinia mea de amator, nu este nici măcar săgeata timpului (un fel de punct culminant al cărții lui Hawking), ci întrebarea nerezolvată a raportului principalelor constante fizice. Principiul antropic este doar recunoașterea unui fapt, dar nu și explicația lui. De ce o duzină și jumătate de constante (chiar dacă doar una) au astfel de valori în lumea noastră la care apariția vieții este posibilă? Cu orice abatere, nu ar fi apărut numai ființe vii, ci chiar molecule și atomi. Toate răspunsurile, inclusiv cele ale lui Hawking, se reduc la una dintre cele trei opțiuni fundamental de nerefuzat. Prima abordare este că Dumnezeu a creat lumea și a creat legile fizice și raportul constantelor exact așa cum sunt necesare pentru dezvoltarea corespunzătoare a Universului. A doua abordare - există o mare varietate de universuri (sau regiuni dintr-un univers eterogen), unde se aplică legi diferite. Cu un număr suficient de mare de ele, rapoartele necesare ar trebui să se dezvolte într-una dintre ele. (Ca opțiune neconvingătoare - există un singur Univers și totul s-a întâmplat în el pur întâmplător, așa cum avem nevoie. Noroc.) A treia opțiune este doar Eu sunt Singurul, iar timpul, spațiul, Universul și locuitorii săi există doar in mintea mea. Nici nu vreau să discut despre această opțiune, dar este la fel de invulnerabilă ca și primele două. Rămâne să crezi în ceea ce ești obișnuit - în Dumnezeu, în legile numărului mare sau numai în tine. Deși primele două abordări sunt compatibile.
Scor: 10
Nu poți să nu admiri cerul înstelat. Atrage privirile oamenilor din vremuri foarte străvechi și nu se lasă până astăzi. La urma urmei, nimic nu atrage o persoană mai mult decât secretele lumii din jurul său, pe care el a încercat să le dezvăluie și să dea o explicație „corectă” de-a lungul întregii sale existențe.
Universul nostru este un mare mister care se află în apropiere și, în același timp, inimaginabil de departe.
Multe ocolesc cărțile de acest fel, deoarece adesea conținutul se bazează pe formule abstruse de pagină întreagă, cu explicații nu mai puțin abstruse. Dar nu în această carte! Autorul încearcă să minimizeze pe cât posibil cantitatea de text de neînțeles. Desigur, nu te poți lipsi de o terminologie specifică, dar dacă cursul de fizică școlară nu a fost o povară insuportabilă pentru tine, atunci nu ar trebui să existe probleme cu lectura.
Ne punem adesea întrebări: Cât de mare este universul? Câte stele are? De ce este totul așa cum este? Există viață inteligentă în altă parte? Există găurile negre și care sunt ele? Există și alte universuri în apropierea noastră? Ce a fost înainte de univers? Și ce se va întâmpla după? Și ce este Timpul, care ne lipsește mereu?
Nu, această carte nu oferă răspunsuri definitive la toate întrebările. Autorul încearcă doar să explice procesele care au loc în Universul nostru din punctul de vedere al științei moderne. Și chiar și la întrebarea despre locul lui Dumnezeu în Univers, autorul își dă raționamentul.
Nu, în această carte nu există spiriduși, spiriduși sau orci familiari literaturii moderne. Dar există quasari și galaxii, găuri negre și pulsari, nebuloase și supernove.
După ce ați citit cartea, veți privi cerul nopții într-un mod diferit, deoarece o parte din secretul Universului nostru vă va fi deja dezvăluită de marele astrofizician Stephen Hawking.
Și chiar dacă nu înțelegi totul din ceea ce citești, cu siguranță vei putea să-ți surprinzi sufletul pereche cu o poveste fascinantă.
Scor: 10
O carte excelentă de știință populară, care îi spune profanului despre lucrurile pe care studenții la fizică le studiază de ani de zile la universități și pentru dovezile cărora oamenii de știință se luptă de zeci de ani. Și Stephen Hawking a reușit să explice toate aceste teorii astrofizice super-abstruse într-un limbaj simplu și ușor de înțeles, pe înțeles nu doar de luminarii științelor fizice, ci chiar și de simplele gospodine și altor oameni departe de științe complexe. Asta e sigur – cartea este cel mai bun cadou, mai ales dacă această carte este concepută pentru cele mai largi mase, „O scurtă istorie a timpului”.
Vorbind despre această carte, nu se poate să nu-ți amintești de curajosul ei autor, care, în ciuda unei boli grave care l-a legat de un scaun și de un sintetizator de vorbire, trăiește mult mai activ și mai productiv decât majoritatea cititorilor săi. Iată un adevărat model de urmat pentru generația tânără.
Scor: 9
Fără îndoială, cartea este foarte interesantă și importantă, deoarece atinge cele mai profunde fundamente fizice ale ontologiei. Adevărat, nu l-aș numi foarte simplu, accesibil (în cea mai mare măsură) tuturor. Desigur, talentul popularizator al autorului este foarte mare, dar subiectul luat în considerare este foarte dificil. Este grozav dacă fanii înfocați ai literaturii științifico-fantastice din rândul „umanismului” vor găsi ceva util în această carte. Altfel, cred că nu poate fi.
După părerea mea, cartea este cea mai completă și cel mai bine povestită despre natura găurilor negre. Direcția timpului este, de asemenea, fundamentată convingător. Dar „timpul imaginar” este rezultatul, mi se pare, al jocurilor cu ecuații, spre care fizicienii teoreticieni (de fapt, matematicienii) sunt uneori înclinați. Este puțin probabil ca timpul imaginar să aibă nu doar o semnificație matematică (în matematică, după cum știți, totul este posibil), ci și o semnificație fizică reală (ontologică). Aceasta deja, mai degrabă, din domeniul NF. Cu toate acestea, în acest caz, o astfel de idee, mai degrabă înfrumusețează decât strică cartea, arată că este necesară o imaginație specială pentru a rezolva problemele cosmologiei și cosmogoniei.
Scor: 9
L-am cunoscut pe Stephen Hawking în urmă cu ceva timp în seria sa de documentare „Universul lui Stephen Hawking”. Chiar și atunci a fost uimitor că o persoană cu o boală cu adevărat gravă și gravă (scleroza laterală amiotrofică) nu și-a pierdut inima și nu numai că și-a continuat activitatea științifică, ci a devenit de fapt cel mai important om de știință din lume în domeniul său.
„O scurtă istorie a timpului” este remarcabilă tocmai pentru că oferă conceptul de formare a viziunilor omenirii și conceptele de bază ale astrofizicii într-un limbaj accesibil profanului. Fizicianul Joker Richard Feynman a spus odată: „Dacă ești un om de știință, un fizician cuantic, dar nu poți explica în câteva cuvinte unui copil de cinci ani ce faci, ești un șarlatan”. Hawking nu este un fizician cuantic, dar cu siguranță nu este un șarlatan și înțelege cu adevărat structura stelelor și teoriile moderne despre originea Universului.
De asemenea, vreau să remarc că de multe ori oamenii nu se ocupă de o astfel de literatură, temându-se de prezentări matematice complexe și de concluzii logice. Dar în cazul acestei cărți, nu este absolut nimic de care să vă fie frică! logica poveștii este clară și simplă, dar nu există deloc un aparat matematic (ei bine, mai precis, există o singură formulă - E-ul lui Einstein = mc ^ 2).
Consider că „O scurtă istorie a timpului” poate fi sfătuit să o citească oricărei persoane, indiferent de sex, vârstă, educație și statut. Aceasta este doar o carte minunată pentru o lectură ușoară, dar în același timp interesantă și informativă. Și este foarte posibil ca ea să fie cea care vă va deschide lumea fără margini a literaturii de știință populară.
Scor: 10
Excelenta carte. Înaintea oricărui absolvent de orientare fizică, mai devreme sau mai târziu, și cel mai probabil de mai multe ori, se pune întrebarea: unde să trimită un umanist care cere „să citească ceva pentru a cultiva în domeniul fizicii”. Când este clar că a da un manual este stupid și nepoliticos, iar trimiterea lui la Wikipedia este și mai stupid. Și Hawking m-a salvat de mai multe ori. Pentru care îi mulțumim. Mare și uman. Știința populară așa cum ar trebui să fie (a nu se confunda cu știința).
Scor: 9
Și nu voi repeta entuziasmul general care decurge din toate celelalte recenzii într-un flux amplu. Da, cartea este interesantă, în general informativă; personalitatea autorului este demnă de respect pentru puterea și voința sa, soarta. Dar. Ea nu oferă și nu poate da niciun răspuns anume, pe care autoarea le recunoaște de la bun început și pe care, de exemplu, le respect și eu. Autorul, spre deosebire de mulți membri ai forumului în discuții, nu transmite pe un ton peremptoriu că a înțeles secretele universului sau că știința modernă le-a înțeles.
Mai mult, el scrie că, de fapt, versiunea lumii plate pe broasca țestoasă și teoria modernă a big bang-ului sunt echivalente! Și anume, nu pot fi considerate adevărate, doar una dintre ele este mai potrivită cu observațiile și experimentele, iar cealaltă este mai proastă. Mâine s-ar putea să vină cu o altă teorie (și autorul speră așa), care o va face și mai bine.
Ideea unui univers în expansiune nu îl exclude pe Creator, ci impune restricții asupra posibilei date a muncii sale!
si chiar mai direct:
Ar fi foarte greu de explicat de ce universul a trebuit să înceapă în acest fel, altfel decât ca un act al lui Dumnezeu menit să creeze ființe ca noi.
Nu voi încerca să găsesc aici toate citatele cărții, unde autorul reflectă pe această temă, dar gândește destul de mult în acest sens. Ceea ce am fost, mărturisesc, a fost oarecum surprins, dar respect: dacă autorul nu poate explica sau respinge ceva, atunci scrie așa, sau încearcă să compare posibile explicații, încercând să nu fie neîntemeiat, spre deosebire de mulți, și se gândește foarte mult. in linii mari. Așa că el compară teoria creaționistă și posibilele teorii „științifice” ale originii Universului, în principal variante ale teoriei Big Bang, dar, potrivit autorului, acestea nu se contrazic: încercând să înțeleagă mecanismele originii Universul, știința nu poate respinge faptul că încearcă doar să înțeleagă calea, mecanismul Creației. Ar fi interesant pentru mine să citesc gândurile autorului dacă ar compara o altă teorie originală – că toți trăim într-o simulare virtuală – am întâlnit recent o teorie atât de amuzantă care poate explica aproape orice.
Scor: 10
De fapt, „O scurtă istorie a timpului” este o repovestire într-un limbaj accesibil a paradigmei existente în fizica teoretică. Și, în ciuda accesibilității limbii, în unele locuri a trebuit să „atârnă” unele propoziții sau paragrafe pentru a înțelege gândirea autorului. Până la urmă, vorbim despre lucruri atât de speculative încât este aproape imposibil să le imaginezi. Totuși, Hawking a avut talentul de a simplifica pe cât posibil explicația unui subiect atât de dificil pentru neprofesionist (și mai ales pentru științe umaniste), fără a pierde sensul. Acesta este meritul autorului. El dorește sincer să ajungă la fundul răspunsurilor la întrebările fundamentale ale fizicii (și nu numai fizicii) și speră să transmită cititorului interesul său de cercetare. Pentru a face acest lucru, trebuie să fiți capabil să vă transmiteți în mod clar și clar ideile. Hawking a înțeles bine.
Desigur, după citirea cărții, cititorul nu va deveni un specialist în domeniul mecanicii cuantice și al teoriei generale a relativității. Dar, ca exemplu de carte bună non-ficțiune, se potrivește O scurtă istorie a timpului. Puteți obține idei destul de clare despre subiectul cercetării de către fizicienii moderni (cred că problemele evidențiate de Hawking în această lucrare sunt încă relevante), despre originea Universului, despre găurile negre, începutul și sfârșitul timpului și chiar și despre rolul lui Dumnezeu în toate aceste procese pot fi obținute. Mulțumesc autorului pentru asta.
Stephen Hawking, Leonard Mlodinov
Cea mai scurtă istorie a timpului
cuvânt înainte
Doar patru litere disting titlul acestei cărți de titlul celei care a fost publicată pentru prima dată în 1988. O scurtă istorie a timpului a rămas pe lista de bestselleruri Sunday Times timp de 237 de săptămâni și fiecare al 750-lea locuitor al planetei noastre, adult sau copil, l-a cumpărat. Un succes remarcabil pentru o carte care tratează cele mai dificile probleme din fizica modernă. Totuși, acestea nu sunt doar cele mai dificile, ci și cele mai incitante probleme, deoarece ne adresează întrebări fundamentale: ce știm cu adevărat despre Univers, cum am dobândit aceste cunoștințe, de unde a venit Universul și unde este merge? Aceste întrebări au format subiectul principal al O scurtă istorie a timpului și au devenit centrul acestei cărți. La un an după publicarea A Brief History of Time, au început să se reverse răspunsuri de la cititorii de toate vârstele și profesiile din întreaga lume. Mulți dintre aceștia și-au exprimat dorința ca o nouă versiune a cărții să fie publicată, care, deși păstrează esența A Brief History of Time, să explice cele mai importante concepte într-un mod mai simplu și mai distractiv. Deși unii păreau să se aștepte să fie O lungă istorie a timpului, feedback-ul cititorilor a fost inconfundabil: foarte puțini dintre ei sunt dornici să se familiarizeze cu un tratat voluminos care expune subiectul la nivelul unui curs universitar de cosmologie. Prin urmare, în timp ce lucram la Cea mai scurtă istorie a timpului, am păstrat și chiar am extins esența fundamentală a primei cărți, dar în același timp am încercat să-i lăsăm neschimbate volumul și accesibilitatea prezentării. Acesta este într-adevăr cel mai scurt istorie, întrucât am omis unele aspecte pur tehnice, totuși, după cum ni se pare, acest gol este mai mult decât umplut cu o tratare mai profundă a materialului care constituie cu adevărat miezul cărții.
De asemenea, am profitat de ocazie pentru a actualiza informațiile și a include cele mai recente date teoretice și experimentale în carte. Cea mai scurtă istorie a timpului descrie progresul care a fost făcut către o teorie unificată completă în timpurile recente. În special, se ocupă de cele mai recente prevederi ale teoriei corzilor, dualitatea undă-particulă și dezvăluie legătura dintre diverse teorii fizice, indicând faptul că există o teorie unificată. În ceea ce privește cercetările practice, cartea conține rezultate importante ale ultimelor observații obținute, în special, cu ajutorul satelitului COBE (Cosmic Background Explorer) și al telescopului spațial Hubble.
Capitolul întâi
GÂNDIREA LA UNIVERS
Trăim într-un univers ciudat și minunat. Este necesară o imaginație extraordinară pentru a-i aprecia vârsta, mărimea, furia și chiar frumusețea. Locul ocupat de oameni în acest cosmos fără margini poate părea nesemnificativ. Și totuși încercăm să înțelegem cum funcționează întreaga lume și cum arătăm noi oamenii în ea.
Cu câteva decenii în urmă, un om de știință celebru (unii spun că era Bertrand Russell) a ținut o prelegere publică despre astronomie. El a spus că Pământul se învârte în jurul Soarelui și, la rândul său, se învârte în jurul centrului unui vast sistem stelar numit Galaxia noastră. La sfârșitul prelegerii, o bătrână care stătea în spate s-a ridicat și a spus:
Ne-ai spus complet prostii aici. În realitate, lumea este o placă plată sprijinită pe spatele unei broaște țestoase uriașe.
Zâmbind cu un sentiment de superioritate, omul de știință a întrebat:
Pe ce stă țestoasa?
Ești un tânăr foarte deștept, foarte, a răspuns bătrâna. - Stă pe o altă broască țestoasă și așa mai departe, la infinit!
Astăzi, majoritatea oamenilor ar găsi această imagine a universului, acest turn fără sfârșit de țestoase, destul de amuzantă. Dar ce ne face să credem că știm mai multe?
Uită pentru o clipă ceea ce știi – sau crezi că știi – despre spațiu. Privește pe cerul nopții. Ce vi se par toate aceste puncte luminoase? Poate sunt lumini mici? Ne este greu să ghicim care sunt ele cu adevărat, deoarece această realitate este prea departe de experiența noastră de zi cu zi.
Dacă privești adesea cerul nopții, atunci probabil că ai observat o licărire de lumină chiar deasupra orizontului în amurg. Acesta este Mercur, o planetă foarte diferită de a noastră. O zi pe Mercur durează două treimi din an. Pe partea insorita, temperatura depaseste 400°C, iar in toiul noptii scade la aproape -200°C.
Dar oricât de diferit este Mercur de planeta noastră, este și mai greu de imaginat o stea obișnuită - un infern colosal care arde milioane de tone de materie în fiecare secundă și este încălzit în centru la zeci de milioane de grade.
Un alt lucru care este greu de învățat în jurul meu este distanțele până la planete și stele. Vechii chinezi au construit turnuri de piatră pentru a le vedea de aproape. Este destul de firesc să credem că stelele și planetele sunt mult mai aproape decât sunt de fapt, pentru că în viața de zi cu zi nu intram niciodată în contact cu distanțe cosmice uriașe.
Aceste distanțe sunt atât de mari încât nu are sens să le exprimăm în unități obișnuite - metri sau kilometri. În schimb, se folosesc ani-lumină (un an lumină este calea pe care o parcurge lumina într-un an). Într-o secundă, un fascicul de lumină parcurge 300.000 de kilometri, deci un an lumină este o distanță foarte mare. Cea mai apropiată stea de noi (după Soare) - Proxima Centauri - se află la aproximativ patru ani lumină distanță. Aceasta este atât de departe încât cea mai rapidă navă spațială proiectată în prezent ar zbura către ea timp de aproximativ zece mii de ani. Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să înțeleagă natura Universului, dar nu au avut posibilitățile pe care știința modernă, în special matematica, le deschide. Astăzi avem la dispoziție instrumente puternice: cele mentale, cum ar fi matematica și metoda științifică a cunoașterii, și cele tehnologice, cum ar fi computerele și telescoapele. Cu ajutorul lor, oamenii de știință au strâns împreună o cantitate imensă de informații despre spațiu. Dar ce știm cu adevărat despre univers și de unde l-am știut? De unde a venit ea? În ce direcție se dezvoltă? A avut un început și, dacă a avut, ce a fost? inainte de l? Care este natura timpului? Se va termina? Este posibil să ne întoarcem în timp? Descoperirile fizice majore recente, datorită parțial noilor tehnologii, oferă răspunsuri la unele dintre aceste întrebări vechi. Poate că într-o zi aceste răspunsuri vor deveni la fel de evidente ca revoluția Pământului în jurul Soarelui - sau poate la fel de curioase ca un turn de țestoase. Doar timpul (orice ar fi) va spune.
