На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда

– Я знаю, что вы привыкли писать популярные статьи для журналов, – сказал он к моему удивлению. – Но когда вы пишете научную статью, она не должна выглядеть так, как будто написана для широкой аудитории.

– Я знаю это, – сказала я. – И никогда не буду писать свои статьи так, чтобы их можно было понять.

Несколько дней спустя другой профессор остановил меня в коридоре:

– Ваши статьи не должны быть похожи на статьи для популярных журналов, – предупредил он меня. Выглядел он при этом разочаровавшимся во мне, явно преждевременно.

– Они и не будут, – пообещала я. – Они будут сухими и серьезными настолько, насколько это возможно.

Поэтому когда я, наконец, садилась писать статьи, я старалась примерить на себя образ пожилого джентльмена с британским акцентом в голосе, одетого в коричневый твидовый костюм с замшевыми нарукавниками, сидящего рядом со своим глобусом и высокомерно играющего на трубе. «В действительности, как будет доказано мною ниже, тезис о холизме Дюгема подрывает гипотетико-дедуктивный метод обоснований. Пуфф, пуфф. Чао». Я засоряла тексты сложноподчиненными предложениями и жаргоном; зачищала их от любых заметных расцветок и юмора. Я излагала и подтверждала свои аргументы на каждом шагу. Вот резюме того, что я только что сказала. Вот что я говорю. Вот что я собираюсь сказать. Я использовала как нормативные выражения, так и упомянутые выше. Мои профессора могли быть мною довольны.

Теперь, когда пришло время писать диплом, я вызвала образ пожилого джентльмена и писала в течение сорока восьми часов. Не прерываясь.

«В мире классической Ньютоновой физики материя – это объективная сущность, не зависящая от наблюдателей, – начала я. – Ее онтология, видимо, берет свое начало в мире абсолютного пространства и времени. Как квантовая механика, так и теория относительности пошатнули ее онтологические основы, ставя острые вопросы относительно наших представлений о материи. В квантовой теории, например, электрон существует как суперпозиция всевозможных состояний, характеризуемых вероятностями, и „сваливается“ в одно из состояний, только когда наблюдатель выполняет измерения. Таким образом, наблюдатель становится соучастником в определении свойств вещества. В общей теории относительности наше восприятие материи частично определяется системой отсчета, и два наблюдателя не всегда придут к единому мнению, например, по вопросу о длине объекта. Точно так же наблюдатели становятся соучастниками в определении свойств материи. Как выясняется, больше нельзя описывать материю без указания системы отсчета. Тем не менее ни одна из этих теорий не подрывает полностью классическую онтологию материи. И в теории относительности, и в квантовой теории свойства материи могут в некоторых случаях зависеть от наблюдателя, но самое существование материи не оспаривается наблюдателями. Это имеет глубокие последствия для онтологии, и это является непосредственным продуктом современной физики, которая приступила к объединению общей теории относительности, термодинамики и квантовой теории». Та-дам!

Затем я перешла к рассказу о физике черной дыры и горизонтах Риндлера и де Ситтера. Я дала определения их температуре и энтропии, подробно разобрав связь между механикой горизонта событий и термодинамикой. Затем я остановилась на вопросе, являются ли три типа горизонтов событий эквивалентными или просто аналогичными. «С точки зрения физики, все три ситуации кажутся существенно различными, – писала я. – В одном случае у нас имеется черная дыра, останки потухшей звезды. В другом – наблюдатели перемещаются через пустое пространство. В третьем – вся вселенная выворачивается наружу. Возможно ли говорить, что речь идет об одном и том же?»

С позиции структурного реализма, тем не менее, эти описания не имеют значения. Значение имеет структура. Математика. А с математической точки зрения между тремя горизонтами нет никакой разницы.

«Физика горизонтов событий – излучение, которое они производят, например – определяется соотношением между системой отсчета наблюдателя и геометрией пространства-времени, – писала я. – Это соотношение одинаково во всех трех рассматриваемых случаях: в случае черной дыры гравитация определяет геометрию пространства-времени; в случае деситтеровского горизонта космологическая постоянная определяет геометрию пространства-времени; и в случае горизонта Риндлера ускоренное движение наблюдателя определяет геометрию пространства-времени. Но физика этих явлений зависит не от сил тяготения, не от космологической постоянной, не от ускорения, а от соотношения между геометрией и наблюдателем. Это соотношение определяет искомые „структуры“, и они оказываются эквивалентными. Принимая это положение во внимание, мы следуем за Эйнштейном, чей принцип эквивалентности гласит, что сила тяжести и ускорение не просто аналогичны – они эквивалентны».

«Хорошо, – подумала я. – Кто будет спорить с Эйнштейном? Или с оратором, использующим в речи королевское „мы“?»

Я объяснила смысл энтропии, вывод формулы для излучения Хокинга и неэквивалентность метрик, зависящих от наблюдателя вакуумных состояний, заключив под конец: «Наличие горизонта событий указывает на вырождение вакуумных состояний при невозможности определить предпочтительные колебательные моды поля. Онтологические последствия всего этого безумно офигительны!»

Перечитав, я подумала, что последнее предложение может показаться недостаточно «академичным». Я нажала на клавишу delete и попробовала написать предложение заново: «Онтологическим следствием всего этого является принципиальное изменение используемых понятий „поля“ и „частицы“, которые, как было показано, характеризуются выбором системы отсчета».

Так-то лучше.

Сохранить, распечатать, спать.

Глава 8

Как творить историю

Учеба закончилась, и мой шестимесячный контракт с редакцией журнала New Scientist тоже подошел к концу. Мне не терпелось вернуться в Штаты. Увидеть родных, друзей, солнце. Пожить в Ньютоновой квартире. В то же время мой опыт работы в New Scientist открыл для меня целый мир новых возможностей. Он обеспечил мне стабильный доступ к физикам и железное алиби для проведения поисков истоков реальности. Я не собиралась отказываться от всего этого. Поэтому я убедила мое начальство, чтобы они держали меня в качестве редактора в Соединенных Штатах, где бы я могла продолжать работать в их филиале, расположенном в Кембридже, штат Массачусетс.

Портрет редактора: работа, о которой можно только мечтать. В офисе журнала New Scientist в Кембридже штата Массачусетс.

Фото: У. Гефтер.

Направляясь обратно через Атлантику, я хотела разузнать подробнее о горизонтах событий. Многие вопросы по-прежнему не давали мне покоя. Как можно энтропии вакуума поставить в соответствие площадь горизонта событий, если у горизонта на одну размерность меньше? Что значит для космологии, что мы живем в деситтеровской вселенной с неотвратимо надвигающимся непрозрачным горизонтом событий в отдаленном будущем? И почему существование деситтеровского горизонта заставило Хокинга и Гиббонса верить, что, как выразился Буссо, «квантовая гравитация, возможно, несовместима с единым, объективным и полным описанием Вселенной», но «ее законы могут быть сформулированы относительно наблюдателя – не более чем одного наблюдателя единовременно»? Я была уверена, что ответы помогут нам выяснить, что является инвариантом. Что имеет отношение к окончательной реальности.

Вернувшись в Соединенные Штаты, я поселилась в Кембридже. Офис журнала New Scientist находился в окрестностях Кендалл-сквер, походивших на физический Диснейленд. Всего в нескольких кварталах от офиса проходила улица Галилея и располагались ресторан MC2, книжный магазин «Квантовая книга» и бар «Чудо науки». Я сняла квартиру на окраине кампуса MIT с видом на реку Чарльз.