Главные идеи книги

Краткая история времени. От Большого взрыва до чёрных дыр

Стивен Хокинг, 1988

Было ли у Вселенной начало? Что происходит у края чёрной дыры? Почему мы помним прошлое, но не будущее? Стивен Хокинг попробовал ответить на эти вопросы почти без формул и собрать ответы в одну картину мира. Здесь — его главные мысленные эксперименты и честная граница между наблюдением и гипотезой.

Кому подойдёт

Для всех, кто хоть раз смотрел на звёздное небо и спрашивал, откуда всё взялось, — даже если школьная физика давно забыта.

Большинство людей сочтут картину Вселенной в виде бесконечной башни из черепах довольно нелепой. Но почему мы думаем, что знаем лучше?

О чём книга

Книга начинается с анекдота. После лекции об устройстве Вселенной пожилая дама из зала заявляет учёному: всё это чепуха, мир — плоская тарелка на спине гигантской черепахи. «А на чём стоит черепаха?» — «На другой черепахе. И так до самого низа».

Стивен Хокинг задаёт неудобный вопрос: а чем наши теории лучше черепах? Откуда взялась Вселенная, было ли у неё начало, почему время идёт только вперёд?

Физик из Кембриджа попробовал рассказать об этом без формул. Ему сказали, что каждая формула вдвое уменьшит число читателей, и он оставил одну: E = mc².

Книга устроена как одно расследование. Хокинг раз за разом ищет место, где привычная картина Вселенной перестаёт работать: в самом начале, внутри чёрной дыры, в направлении времени. И каждый раз спрашивает, какая модель окажется полнее. Все следы ведут в одну точку, и в финале станет ясно, в какую. По ходу важно различать, что наблюдают, что следует из теории и что остаётся гипотезой Хокинга.

Идея 1. Теория — это модель в голове

Хокинг начинает с простого: теория — модель Вселенной, которую мы строим в голове. Хорошая модель описывает много наблюдений с помощью немногих правил и делает прогнозы, которые можно проверить.

Отсюда поворот. Доказать теорию окончательно нельзя: сколько бы опытов её ни подтвердили, следующий может опровергнуть. Так теория Ньютона веками работала, пока точные наблюдения не потребовали теории Эйнштейна.

А дальше — завязка всей книги. У физики две великие теории. Общая теория относительности описывает большое: звёзды, галактики, Вселенную. Квантовая механика — очень малое: атомы и частицы. Обе прекрасно проверены, но, по словам Хокинга, друг с другом несовместимы. Пока они работают каждая на своей территории, это терпимо. Расследование начинается там, где территории сходятся.

Прогноз погоды на завтра — тоже модель: мы доверяем ему, пока он сбывается, и меняем его, когда он раз за разом ошибается. Это аналогия Livria, а не пример из книги.

Если теория — модель, то самые интересные места — те, где модель ломается. Именно там видно, какая картина нужна следующей.

Читать в Livria

Об авторе

Стивен Хокинг (1942–2018) — британский физик-теоретик, профессор Кембриджского университета. Известен работами о чёрных дырах и происхождении Вселенной, в том числе предсказанием излучения чёрных дыр. Большую часть жизни прожил с боковым амиотрофическим склерозом.

Все книги автора: Стивен Хокинг

Тест по книге «Краткая история времени. От Большого взрыва до чёрных дыр»

Понятия из книги

Эйнштейн
Ньютон
Торн
Пространство-время
Квантовая механика
Кембридж
Большой взрыв
Общая теория относительности
E = mc²: Знаменитая формула Эйнштейна: энергия (E) равна массе (m), умноженной на квадрат скорости света (c). Даже маленькая масса несёт огромную энергию.
Хаббл: Эдвин Хаббл — американский астроном. В 1929 году показал, что далёкие галактики удаляются тем быстрее, чем дальше они от нас: Вселенная расширяется.
Пенроуз: Роджер Пенроуз — британский математик и физик. Вместе с Хокингом доказал, что по теории Эйнштейна в начале Вселенной должна быть сингулярность. Нобелевская премия по физике 2020 года.
Сингулярность: Состояние бесконечной плотности, которое предсказывает общая теория относительности и в котором известные законы физики перестают работать.
Чёрная дыра: Область космоса, где тяготение так сильно, что оттуда не может вырваться даже свет. Возникает, например, когда сжимается крупная звезда.
Горизонт событий: Граница чёрной дыры: изнутри даже свет не может выйти наружу.
Лебедь X-1: Яркий источник рентгеновского излучения в созвездии Лебедя, один из первых кандидатов в чёрные дыры. Сегодня его считают чёрной дырой.
Гравитационные волны: Рябь пространства-времени, которую порождает движение очень массивных тел, например слияние чёрных дыр. Впервые зарегистрированы в 2015 году.
Излучение Хокинга: Теоретически предсказанное слабое излучение чёрных дыр, из-за которого они могут медленно терять массу. Напрямую пока не наблюдалось.
Хартл: Джеймс Хартл — американский физик-теоретик. Вместе с Хокингом в 1983 году предложил модель Вселенной без границы.
Мнимое время: Математический приём, которым Хокинг пользуется в гипотезе о Вселенной без границы. Инструмент расчёта, а не время, которое можно ощутить.
Термодинамическая: Термодинамическая стрела времени — направление, в котором растёт беспорядок. Термодинамика — раздел физики о тепле и энергии.
Стрела времени: Направление, в котором идёт время: от прошлого к будущему. Хокинг выделяет три такие стрелы.
Единая теория: Гипотетическая теория, которая объединила бы общую теорию относительности и квантовую механику. Пока не создана.

Все понятия