Oktobra beigās par lejupielādēm kļuva pusgadsimtu ilga astrofizikas disertācija, kas saturēja galvenokārt novecojušu informāciju, "noliekot" Kembridžas universitātes vietni.
Kas notika?
Kembridžas universitāte 2017. gada 23. oktobrī nolēma publiski darīt zināmu slavenā zinātnieka un zinātnes popularizētāja Stefana Hokinga disertāciju, kuru viņš uzrakstīja jau 1966. gadā. Padomājiet par to: pirms 51 gada! Un pēkšņi universitātes tīmekļa vietne "nokrita". Starp citu, pat 24. oktobrī viņš periodiski joprojām "devās gulēt", lai gan dažreiz bija iespējams izlauzties un lejupielādēt vīrusu disertāciju - spraugās starp jaunām neveiksmēm.
Lielākā daļa plašsaziņas līdzekļu to interpretēja kā satraukuma pazīmi zinātnieka darbā, taču tā nav pilnīgi taisnība. Ir tikai aptuveni 70 tūkstoši lejupielāžu, tikai pdf faila pamata versija sver 72 megabaitus - tieši tāpēc mazs universitātes serveris to nevarēja izturēt. Ja pāris megabaitu fails vai serveris būtu jaudīgāks, nekas nebūtu noticis.
Tiesa, Kembridžā neviens pat nedomāja par šādu "satiksmi", jo parasti "turienes" darbi no turienes tiek lejupielādēti simts reizes, un nepopulāros var saskaitīt no vienas puses. Un tas nav tikai tas. Visticamāk, ka vairums no tiem, kas lejupielādēja Hokinga disertāciju, nevarēs to izlasīt pilnībā. Lieta ir ne tikai tā, ka tai ir 130 lappuses - vēl svarīgāk, ka tai, tāpat kā jebkurai disertācijai, ir nepieciešama pienācīga lasītāja sagatavošanās. Un tomēr tā nozīmi var apkopot diezgan īsi, ko mēs darīsim tālāk.
Par ko ir šī disertācija?
Reklāmas video:
Hokings pēta Visuma paplašināšanās atklāšanas sekas. Tas kļuva zināms jau pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados un tika pieņemts (starp citu, pirmo reizi - PSRS iedzīvotājs) 1920. gados. Balstoties uz izplešanās faktu, brits analizēja toreiz populāro Hoyle-Narlikar gravitācijas teoriju. Pēc viņas teiktā, matērija parādījās ārpus savienojuma ar Visuma paplašināšanos (šodien ir zināms, ka tieši pretēji - ciešā saistībā).
Šī teorija, kā toreiz vispirms parādīja Hokings, ir kļūdaina, jo tā nav savietojama ar paplašināmo Visumu. Smieklīgi, ka, kaut arī pati hipotēze, ko viņš kritizē, ir nepareiza, viņa kritika … arī bija nepareiza! Šodien mēs zinām, ka paātrinātā Visuma paplašināšanās padara Hokinga analīzi novecojušu. Viņš neņēma vērā šāda paātrinājuma iespējamību, tāpēc pašu Hoyle-Narilikar nepareizības aprēķini izrādījās kļūdaini.
Tomēr britu disertācija tika uzrakstīta 30 gadus pirms Visuma paātrināšanās paplašināšanās atklāšanas pēc Lielā sprādziena, un ir grūti kritizēt zinātnieku par šī fakta nezināšanu. Beigu beigās visi kļūdās - arī Einšteins nevēlējās ticēt, ka Visums paplašinās, šī doma viņam sākotnēji likās tik dīvaina. Nav pārsteidzoši, ka ne mazāk eksotiskais arvien straujākās ekspansijas jēdziens nenotika Hokingam pirms pusgadsimta.
Starp citu, neilgi pirms disertācijas publicēšanas Hokings ierosināja, ka Hoilam un Narlikāram varētu būt taisnība - ja Visumā ir kaut kas ar negatīvu masu. Tagad šo “kaut ko” ir aizstājusi tumšā enerģija - ideja par noteiktu vielu, kas “nospiež” kosmosu visos virzienos, mazliet līdzīgi tam, kā to dara Hokinga viela ar negatīvu masu.
Otrajā nodaļā Hawking pēta Visuma izplešanās ietekmi uz masas sadalījumu tajā. Viņi pieskaras galaktiku noslēpumam - “matērijas salām” Visuma tuksnesī, no kurām vienā mēs arī dzīvojam. Autore secina, ka galaktikas nevarētu rasties no sākotnēji mazajām agrīnā Visuma nehomogenitātēm, un ir jābūt vēl vienam skaidrojumam. Kurš? Diemžēl tas nebija pilnībā saprotams ne 1966. gadā, ne šodien. Bet pati ideja, ka noslēpumainajām neviendabībām bija jābūt pamanāmām jau pašā sākumā, joprojām atrod jaunu apstiprinājumu.
Trešajā nodaļā fiziķis pieskaras gravitācijas starojumam - ļoti gravitācijas viļņiem, kas tika atklāti tikai pagājušajā gadā, veicot reālus novērojumus. Ceturtā ir īpatnību problēma. Tās būtība ir tāda, ka saskaņā ar esošajiem priekšstatiem pirms Lielā sprādziena matērijai vajadzēja būt bezgalīgam blīvumam un temperatūrai, saspiežot vienā punktā ar nulles platumu, augstumu un garumu. Tajos gados daudzi mēģināja kaut kā "atbrīvoties" no singularitātes aprēķinos - galu galā jebkuras fiziskās formulas ar bezgalīga blīvuma ieviešanu pārstāj jēgpilni aprakstīt notikumus. Šādi mainīgie lielumi vienkārši nav paredzēti.
Stīvens Hokings 1974. gadā. Foto: EAST NEWS
Tomēr Hokings parāda, ka šādi risinājumi faktiski nedarbojas bez īpatnības. Nevar apgalvot, ka kopš tā laika mēs esam izdevies šo jautājumu izprast ievērojami vairāk nekā kandidāta pirms pusgadsimta. Joprojām ir skaidrs, ka singularitāte varētu būt pastāvējusi, un joprojām nav skaidrs, vai to zinātniski var pareizi aprakstīt.
Var šķist, ka Hokinga disertācijas galvenā vērtība ir diskusijās par jautājumiem, kas šodien ir zaudējuši savu aktualitāti (piemēram, Hoila-Narlikāra hipotēze), vai situācijas ar galaktikām analīzē, kur viņš norāda uz problēmām ar to izcelsmi, bet nevar atrast risinājumu (patiesībā viņa joprojām meklējam). Kā redzam, no ielas viedokļa nekas sensacionāls. Kur rodas šī sajūsma, kāpēc vietne tika “nolikta”?
Hype Hawking
Lai to saprastu, ir vērts atcerēties, kas ir Hokings un kāpēc sabiedrība viņu pazīst un mīl. Viņš deva savu lielāko ieguldījumu melno caurumu izpētē - ķermeņos, kuru blīvums ir tik liels, ka gaisma nevar izkļūt no viņu gravitācijas lauka. Ārpusē tiem, pēc loģikas, jābūt pilnīgi melniem - galu galā pat gaismas fotoni nevar no tiem aizlidot. Britam izdevās pielietot termodinamiku melno caurumu izpētē un pierādīt, ka tie patiesībā … izstaro! Izmetiet fotonus (lai arī ļoti reti). Tas ir, stingri runājot, tie nav tik melni.
Starp citu, tas nozīmē arī to, ka tie nav mūžīgi, bet mazi melnie caurumi ir ārkārtīgi īslaicīgi. Visa viņu enerģija tiek pārveidota šādā starojumā, un viņi burtiski "iztvaiko". Viņi to sauc par Hawking starojumu. Galu galā tas bija tas, kurš to vispirms aprēķināja, kā arī tas, ka tā dēļ melnie caurumi iztvaiko un mirst. Aprēķināja … bet neatvēra.
Jā, Hokinga starojumu, kā tas bieži notiek zinātnē, vispār neatklāja tas, pēc kura šī parādība tika nosaukta. Hokinga darbs par radiāciju ("melno caurumu iztvaikošana") tika publicēts 1974. gadā. Un gadu pirms tam viņš bija apmeklējis PSRS. Tur padomju zinātnieki Zeldovičs un Starobinskis viņam no teorētiskā viedokļa parādīja, ka fotoniem, kuru viļņa garums ir garāks par melnā cauruma notikumu horizontu (zonai, kur pārējie fotoni tiek aizturēti ar gravitācijas palīdzību), jāpārvar melnā cauruma smagums kvantu tunelēšanas dēļ.
Šī efekta būtība ir tāda, ka saskaņā ar kvantu mehānikas likumiem fotons ar noteiktu varbūtību var pārvarēt šķietami nenovēršamu šķērsli (spoguli vai melnā cauruma smagumu), ja tā enerģija ir virs noteikta līmeņa.
Aprakstītā efekta demonstrēšana.
Faktiski Zeldovičs pats to visu neizdomāja - ideju izteica padomju fiziķis Vladimirs Gribovs vēl pirms Hokinga ierašanās PSRS. Tas ir, radiāciju vajadzēja saukt par Gribova starojumu - ja, protams, padomju zinātnieks savu domu formalizēja atbilstošā darbā ar nepieciešamajiem aprēķiniem. Diemžēl viņš to nedarīja, tikai mutiski paužot, no kurienes Zeldovičs uzzināja par viņu.
Hawkingam ir arī daudz citu darbu - piemēram, tas bija viņš, kurš matemātiski pierādīja, ka "melnajiem caurumiem nav matu." Precīzāk, nav iespējams kaut ko uzzināt par melno caurumu, ko šie fotoni atstājuši no šādiem fotoniem (Gribova-Hokinga starojums). No tā izriet, ka melno caurumu saturs mums nav zināms - neskatoties uz to, ka tie reizēm izstaro. Pat ja melnais caurums sastāvētu nevis no mūsu, bet gan no antimatērijas, to būtu absolūti neiespējami saprast ar starojuma fotoniem, kas mūs sasniedz.
Un tomēr, būsim godīgi - daudzus interesantus darbus mūsdienu fiziķu vidū ir uzrakstījuši ne tik maz cilvēku. Smolins, Torns, Penrozs un vēl virkne citu. Tomēr, ja jūs pārtraucat garāmgājēju uz ielas un pajautājat, ko viņš domā par šiem cilvēkiem, tad, visticamāk, viņš teiks, ka viņš nezina nevienu no viņiem. Kāpēc Hokings ir tik slavens? Viņa veiksmei ir daudz faktoru, taču galvenais ir viņa neparastais liktenis un viņa kā cilvēka ārkārtējais raksturs.
Hokinga harizma
Fiziķis cieš no amiotrofās laterālās sklerozes. Šī ir ļoti reta slimība ar neskaidru iedarbības mehānismu, kā dēļ motoriskie neironi mirst cilvēkiem. Vispirms nāk paralīze, bet pēc tam nāve no elpošanas apstāšanās. Šī briesmīgā diagnoze viņam tika noteikta 1963. gadā. Tā kā ārsti tikai sāka pētīt eksotisku slimību, viņi arī teica, ka viņam ir palikuši 2-3 gadi, lai dzīvotu. Hokings toreiz bija 21 gadu vecs, un izredzes uz nedaudz priekšlaicīgu nāvi viņu apbēdināja. Tad viņš koncentrējās un nolēma darīt pēc iespējas vairāk zinātnes jomā. Kā godīgi atzīst zinātnieks, pirms tam viņš studēja un strādāja labprāt, bet bez fanātisma - bet pēc diagnozes viss mainījās. Kad jūs saprotat, ka laika vairs nav, to ir daudz vieglāk novērtēt.
Kopš tā laika ir pagājuši 54 gadi, un zinātnieks joprojām ir dzīvs. Tiesa, tikai muskuļi vaigu apvidū saglabāja viņa kustīgumu. Raustot tos, viņš kontrolē speciāli modificētu datoru, kas vārdos sintezē signālus no fiziķa muskuļiem. Šādā darbietilpīgā veidā pētnieks sazinās zinātniskās konferencēs un pat lekcijās plašai sabiedrībai. Viņš, iespējams, ir slavenākais cilvēks ar invaliditāti dzīvo zinātnieku vidū un visveiksmīgākais šādas nopietnas slimības pārvarēšanā. Protams, teorētisks fiziķis ar šādām īpatnībām, visticamāk, nekā citi saņem mediju un “plašo masu” uzmanību.
Nu, šeit Hokinga popularitātes otrais komponents "izšauj" - mūsdienu zinātnes pops. Diemžēl tai ir savi likumi, starp kuriem plašsaziņas līdzekļi un rakstzīmes hype, par kurām rakstāt, ir gandrīz galvenais faktors, kas nosaka, vai vispār ir vērts par viņu rakstīt. Kas zina par Gribovu, kurš ieteica izstarot melnos caurumus? Neviens, viņš nomira 1997. gadā, praktiski nezināms ārpus akadēmiskās vides. Zeldovičs, savulaik ļoti padomju laika “mediju” fiziķis, arī, teiksim, šodien nav pārāk daudz baumu. Jā, Hokings ļoti labi spēj radīt analoģijas, kas būtu pieejamas dažādu profesiju cilvēkiem, taču kosmologs Novikovs prata tos izgudrot tikpat labi … Kāds ir vienīgais spožais laika ceļojuma fiziskā rakstura skaidrojums viņiem - slavenais Novikova princips!
Protams, tas nenozīmē, ka zinātniekam popularitātes dēļ obligāti jābūt atspējotam. Tur ir arī Higss (Higsa bozons) jeb astronoms Maiks Brauns (planēta Batygin-Brown, tā ir devītā planēta). Bet, ja jūs neesat atklājis daļiņu, kas noteica parametrus burtiski visam apkārtējā pasaulē vai jaunai planētai Saules sistēmā, nebūs viegli rēķināties ar popularitāti. Cilvēks, kurš nepamet nopietnu slimību divdesmit reizes ilgāk, nekā ārsti gaidīja, iespējams, ir cienīgs kandidāts uz šādām "netipiskām slavenībām".
ALEXANDER BEREZIN