Читать онлайн полностью бесплатно Педро Феррейра - Идеальная теория. Битва за общую теорию относительности

© ООО Издательство «Питер», 2014

© Houghton Mifflin Harcourt

© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2015

© Издание на русском языке, оформление ООО Издательство «Питер», 2015

Эта книга появилась благодаря двум людям. Патрик Уолш (Patrick Walsh) не только убедил меня написать о предмете моей страсти, но и предоставил мне такую возможность. Кортни Янг (Courtney Young) взяла мою рукопись и с удивительным тактом, но одновременно с твердостью превратила ее в книгу, которую хочется прочитать.

Я полагался на замечания, советы и критику, которые мне на протяжении многих лет давали коллеги, друзья, члены семьи, читатели и писатели. Вот их список (возможно, неполный): Энди Албрехт (Andy Albrecht), Арлен Андерсон (Arlen Anderson), Тесса Бейкер (Tessa Baker), Макс Банадос (Max Banados), Джулиан Барбур (Julian Barbour), Джон Бэрроу (John Barrow), Адриан Бикрофт (Adrian Beecroft), Яаков Бекенштейн (Jacob Bekenstein), Джоселин Белл Бёрнелл (Jocelyn Bell Burnell), Орфей Бертолами (Orfeu Bertolami), Стив Биллер (Steve Biller), Майкл Брукс (Michael Brooks), Харви Браун (Harvey Brown), Фил Булл (Phil Bull), Алекс Баттерворс (Alex Butterworth), Филипп Канделас (Philip Candelas), Ребекка Картер (Rebecca Carter), Крис Кларксон (Chris Clarkson), Тим Клифтон (Tim Clifton), Фрэнк Клоуз (Frank Close), Питер Коулс (Peter Coles), Аманда Кук (Amanda Cook), Марк Дэвис (Marc Davis), Ксения де ла Осса (Xenia de la Ossa), Сесиль Девитт-Моретт (Cécile DeWitt-Morette), Майк Дафф (Mike Duff), Джо Данкли (Jo Dunkley), Рут Дюрер (Ruth Durrer), Джордж Эфстатиу (George Efstathiou), Джордж Эллис (George Ellis), Грэм Фармело (Graeme Farmelo), Хьюго и Карин Джил Феррейра (Hugo and Karin Gil Ferreira), Эндрю Ходжес (Andrew Hodges), Крис Ишам (Chris Isham), Эндрю Яффе (Andrew Jaffe), Дэвид Кайзер (David Kaiser), Янна Левин (Janna Levin), Рой Маартенс (Roy Maartens), Эд Макъюли (Ed Macaulay), Жуан Магейжу (Joao Magueijo), Дэвид Марш (David Marsh), Джон Миллер (John Miller), Ланс Миллер (Lance Miller), Жозе Мауро (José Mourao), Самая Ниссанке (Samaya Nissanke), Тим Палмер (Tim Palmer), Джон Пикок (John Peacock), Джим Пиблс (Jim Peebles), Роджер Пенроуз (Roger Penrose), Жоао Пиментел (Joao Pimentel), Эндрю Понтцен (Andrew Pontzen), Франс Преториус (Frans Pretorius), Димитриос Псалтис (Dimitrios Psaltis), Мартин Рис (Martin Rees), Бернар Шатц (Bernard Schutz), Джо Силк (Joe Silk), Константинас Скордис (Constantinos Skordis), Ли Смолин (Lee Smolin), Джордж Смут (George Smoot), Андрей Старинец (Andrei Starinets), Келли Стел (Kelly Stelle), Франческо Силос-Лабини (Francesco Sylos-Labini), Кип Торн (Kip Thorne), Нил Турок (Neil Turok), Тони Тайсон (Tony Tyson), Гиза Вешкальнис (Gisa Weszkalnys), Джон Уитер (John Wheater), Адам Уишарт (Adam Wishart), Лукас Виловски (Lukas Wilowski), Андреа Вульф (Andrea Wulf) и Том Злосник (Tom Zlosnik). Их вклад неоценим, а за любые ошибки и заблуждения, оказавшиеся в окончательной версии текста, ответственность лежит исключительно на мне.

Команда агентства Conville and Walsh была невероятно доброжелательно настроена к данной книге, а коллеги из Оксфордского университета полны энтузиазма и готовы помочь.

Доклад Артура Эддингтона на совместном заседании Королевского и Астрономического обществ 6 ноября 1919 года в корне изменил парадигму гравитационной физики. С торжественной монотонностью кембриджский астроном описал свое путешествие на маленький, поросший буйной зеленью остров Принсипи у западного побережья Африки, где с помощью телескопа он сфотографировал полное солнечное затмение, постаравшись запечатлеть находящееся за Солнцем неяркое звездное скопление. Измерив положение звезд, Эддингтон обнаружил отклонения от закона всемирного тяготения, открытого покровителем британской науки Исааком Ньютоном и безоговорочно принимавшегося в течение более чем двух столетий. Астроном утверждал, что место этого закона теперь занимает новая и более правильная теория, предложенная Альбертом Эйнштейном под названием «общая теория относительности».

В то время теория относительности Эйнштейна была известна не только своим потенциалом в плане объяснения происходящих во Вселенной явлений, но и своей невообразимой сложностью. После церемонии, когда слушатели и докладчики уже готовились выйти в лондонские сумерки, к Эддингтону подошел польский физик Людвиг Зильберштейн. Зильберштейн был автором книги о более ограниченной «специальной теории относительности» Эйнштейна и с интересом следил за выступлением Эддингтона. Он сказал: «Профессор Эддингтон, вы, должно быть, один из трех человек в мире, понимающий общую теорию относительности». Заметив замешательство Эддингтона, Зильберштейн добавил: «Не скромничайте». Эддингтон решительно взглянул на него и произнес: «Напротив, я пытаюсь понять, кто же является третьим».

К моменту моего первого знакомства с общей теорией относительности названную Зильберштейном цифру уже можно было скорректировать в сторону увеличения. В начале 1980-х я услышал, как Карл Саган рассказывает о сжатии и растяжении времени и пространства в телесериале «Космос». Я немедленно попросил отца объяснить мне эту теорию. Он ограничился словами о том, что она крайне сложна. «Вряд ли кто-то понимает общую теорию относительности», – вот как он сказал. Но остановить меня было непросто. В этой странной теории с ее искривленными сетками пространства-времени, обернутыми вокруг пустынных впадин небытия, имелось что-то до крайности притягательное. Действие принципа общей относительности можно было наблюдать в старых эпизодах «Звездного пути», когда «черная звезда» отправляла в прошлое космический корабль «Энтерпрайз» или когда Джеймс Т. Кирк путался в измерениях пространства-времени. Неужели понять все это настолько сложно?