Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна - Кип Торн

В начале 1960-х, когда я студентом изучал физику в Калтехе, Игорь учился в аспирантуре Московского университета. В 1962-м, когда я собирался отправиться в Принстон в аспирантуру под руководством Джона Уилера, специализируясь в общей теории относительности, один из моих профессоров в Калтехе отговаривал меня от этого намерения: общая теория относительности имеет малое отношение к реальной Вселенной, предупреждал он, лучше поискать интересные проблемы в других областях физики. (Это было время широко распространенного скептицизма относительно черных дыр и отсутствия к ним интереса.) В это же самое время Игорь в Москве закончил аспирантуру со степенью кандидата наук (доктора философии), тоже специализируясь в общей теории относительности, и его жену Нору, тоже физика, друзья предупреждали, что эта теория является болотом, не имеющим связи с реальной Вселенной, и муж ради карьеры должен бросить эту область.

И если я проигнорировал эти предупреждения, отправившись в Принстон, то озабоченная Нора воспользовалась случаем на физической конференции в Эстонии, чтобы получить совет от известного физика Якова Борисовича Зельдовича. Она нашла Зельдовича и спросила, что он думает о значении общей теории относительности. Зельдович в своем динамичном напористом стиле ответил, что теория относительности становится чрезвычайно важной в астрофизических исследованиях. Тогда Нора описала идею, над которой работал ее муж, — что схлопывание звезды с образованием черной дыры могло быть подобно происхождению нашей Вселенной в ходе Большого взрыва, но обращенным, текущим вспять временем.69 Чем больше рассказывала Нора, тем больше возбуждался Зельдович. Он тоже занимался разработкой этой же самой идеи.

Несколько дней спустя Зельдович пришел в кабинет, который Игорь Новиков делил со многими другими студентами Московского университета, работавшими в Астрономическом институте Штернберга, и начал пытать Новикова вопросами о его исследовании. Хотя их идеи были близки, методы работы сильно различались. Новиков, который был уже большим специалистом в теории относительности, использовал изящные математические вычисления, чтобы показать подобие Большого взрыва схлопыванию звезд. Зельдович, который едва ли хорошо знал общую теорию относительности, показывал это, основываясь на своем глубоком понимании физики и грубых вычислениях. Зельдович понял, что здесь имело место идеальное соответствие. Он тогда только отошел от своей жизни изобретателя и проектировщика ядерного оружия и начинал создавать новую команду исследователей, команду, которая работала бы над его новой любовью — астрофизикой. Новиков, прекрасно владевший общей теорией относительности, мог быть идеальным членом команды.

Когда Новиков, которому нравилось в Московском университете, заколебался, Зельдович решил надавить. Он пошел к Мстиславу Келдышу, директору Института прикладной математики, где собиралась команда Зельдовича, Келдыш позвонил Ивану Петровскому, ректору Московского университета, и Петровский вызвал Новикова к себе. Новиков с трепетом входил в кабинет Петровского, расположенный в Главном высотном здании Университета, куда по собственной инициативе он бы вряд ли попал. Петровский высказался определенно: «Возможно, Вы сейчас не хотите оставлять Университет, чтобы работать с Зельдовичем, но Вам потом захочется». Новиков согласился и, несмотря на отдельные сложности, никогда об этом не пожалел.

Стиль Зельдовича в работе с молодыми астрофизиками оставался тем же, который он развил, работая со своей командой над проектированием ядерного оружия: «искры [идеи] Зельдовича, бензин его команды» до тех пор, пока, случалось, какой-то другой член команды не начинал сам генерировать стбящие новые идеи (как было с Новиковым, когда дело доходило до теории относительности). Тогда Зельдович с энтузиазмом принимал идею своего молодого коллеги и начинал энергично проталкивать ее в своей команде, доводя ее до большей зрелости и разделяя авторство с изобретателем.

Новиков живо описывал стиль работы Зельдовича. Называя своего наставника по имени и сокращенному отчеству (форма уважительного и одновременно личного русского обращения), Новиков рассказывает: «Яков Борисыч часто будил меня по телефону в пять или шесть часов утра. У меня есть новая идея! Новая идея! Приезжайте ко мне домой! Нужно поговорить!» Я приезжал, и мы долго-долго обсуждали. Яков Борисыч думал, что все мы могли работать также много, как и он. Он мог работать с командой с шести утра, скажем, до десяти над одним вопросом. Затем до обеда над другим. После обеда был небольшой перерыв для прогулки, разминки или просто, чтобы вздремнуть. Потом кофе, и опять совместная работа до пяти или шести вечера. Вечером мы были свободны, чтобы вычислять, думать, писать и готовиться к следующему дню».

Избалованный годами работы над проектами вооружения, Зельдович продолжал требовать, чтобы окружение приспосабливалось к нему: следовало за его распорядком дня, начинало работать, когда начинал он и спало, когда он спал. (В 1968 г. Джон Уилер, Андрей Сахаров и я провели у него вторую половину дня, обсуждая различные физические проблемы в гостиничном номере далеко на юге Советского Союза. После нескольких часов интенсивного обсуждения Зельдович резко заявил, что пришло время соснуть. После чего он прилег и уснул на двадцать минут, а Уилер, Сахаров и я отдыхали, тихо читая в разных углах комнаты, дожидаясь его пробуждения.)

Нетерпеливый с такими перфекционистами как я, которые настаивают на точности всех деталей вычисления, Зельдович заботился только о главных концепциях. Как и Оппенгеймер, он мог почти безошибочно отбросить и занулить все несущественные детали, сосредоточившись на центральных моментах. С помощью нескольких стрелок и кривых на доске, уравнений не больше чем на полстроки и пары ярких фраз он мог ввести свою команду в самое существо исследуемой проблемы.

Он был скор на суждения о ценности физических идей и медленно их менял. Он мог сохранять веру в неправильное поспешное суждение в течение многих лет, отгораживая себя таким образом, от важных истин, как в случилось, когда он отверг идею о том, что крошечные черные дыры могут испаряться (глава 12). Но когда (как это обычно случалось) его поспешные суждения были верны, они позволяли ему продвигаться вперед с огромной скоростью, пересекая границы знания, быстрее, чем любому, с кем я когда-либо встречался.

Контраст между Зельдовичом и Уилером был абсолютен: Зельдович постоянно подстегивал свою команду, направляя ее твердой рукой, заставляя проверять собственные идеи и идеи, рожденные в самой команде. Уилер же предложил своим подопечным философское окружение, ощущение того, что интересные идеи находятся вокруг

Слева: Джон Арчибальд Уилер, около 1970 г. [Предоставлено Лабораторией Джозефа Генри, Университет Принстона]. Справа: Игорь Дмитриевич Новиков и Яков Борисович Зельдович в 1962 г. [Предоставлено С.Чандрасекаром]

Деннис Сиама в 1955 г. [Предоставлено Деннисом В. Сиама]

нас, готовые к тому, чтобы их исследовали, но он редко настаивал на какой-то идее в конкретной форме, не давил на студентов и он абсолютно никогда не присоединялся к своим студентам в разработке их собственных идей. Главной целью Уилера было образование его подопечных, даже если это замедляло темп открытия. Зельдович, все еще пропитанный духом гонки за обладание супербомбой, брал самый быстрый возможный темп, не считаясь с ценой.

Зельдович будил своих коллег утром по телефону в безбожную рань, требуя внимания, требуя взаимодействия, требуя продвижения. Уилер казался нам, его подопечным, самым занятым в мире человеком; слишком занятым своими собственными проектами, чтобы требовать от нас внимания. Но все же он был легко доступен, чтобы ответить на вопрос, дать мудрый совет, оказать поддержку.

* * *

Деннис Сиама — третий Учитель этой эпохи, обладал собственным стилем. Он посвятил все шестидесятые и начало семидесятых годов делу создания оптимальных условий для успешной работы со студентами в Кембридже. Поскольку собственную работу и карьеру он поставил на второе место, он так и не получил в Кембридже престижного звания «Профессор» (это звание в Англии гораздо почетнее, чем в Америке). Не он, а его ученики получали награды и приобретали славу. К концу семидесятых годов двое из его бывших студентов, Стивен Хокинг и Мартин Рис, стали профессорами в Кембридже.

Сиама играл роль катализатора; он держал своих студентов в курсе всех важнейших мировых достижений в области физики. Как только где-либо публиковалось сообщение об интересном открытии, он предлагал кому-либо из студентов познакомиться с ним и сделать доклад для других. Если в Лондоне предполагалась интересная лекция, то он отправлялся туда на поезде вместе со студентами либо командировал в Лондон группу своих учеников. Он имел исключительно хорошее чутье на интересные идеи, на темы, которыми следовало бы заняться; на то, что следует почитать в начале нового исследования и к кому следует пойти за тем или иным советом.