Стефаны товч түүх. Орчлон ертөнцийн бүтэц - энгийн үгээр хэлбэл

Талархал

Энэ номыг Жэйнд зориулжээ

Би 1982 онд Харвардад Лоебын лекц уншсныхаа дараа орон зай, цаг хугацааны тухай алдартай ном бичихээр шийдсэн. Тэр үед орчлон ертөнц ба хар нүхний тухай маш сайн, жишээлбэл Стивен Вайнбергийн "Эхний гурван минут" ном, бас маш муу номууд аль хэдийн байсан бөгөөд энд нэрлэх шаардлагагүй юм. Гэвч тэдний хэн нь ч намайг сансар судлал, квант онолыг судлахад түлхэц болсон асуултуудад хариулаагүй юм шиг санагдсан: орчлон ертөнц хаанаас ирсэн бэ? яаж, яагаад үүссэн бэ? Энэ нь дуусах уу, хэрэв дуусах бол яаж? Эдгээр асуултууд бид бүгдийн сонирхлыг татдаг. Гэхдээ орчин үеийн шинжлэх ухаан нь математикийн хувьд маш баялаг бөгөөд үүнийг ойлгохын тулд хэдхэн мэргэжилтэн л сүүлийнх нь талаар хангалттай мэдлэгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч Орчлон ертөнцийн төрөлт, цаашдын хувь заяаны талаархи үндсэн санааг математикийн тусламжгүйгээр, шинжлэх ухааны боловсрол эзэмшээгүй хүмүүст ч ойлгомжтой байдлаар танилцуулж болно. Энэ бол би номондоо хийх гэж оролдсон зүйл юм. Уншигч намайг хэр амжилттай явааг шүүнэ.

Номонд орсон томъёо бүр худалдан авагчдын тоог хоёр дахин бууруулна гэж надад хэлсэн. Дараа нь би томъёололгүйгээр хийхээр шийдсэн. Үнэн, эцэст нь би нэг тэгшитгэл бичсэн хэвээр байна - алдарт Эйнштейний E=mc^2 тэгшитгэл. Энэ нь миний боломжит уншигчдын тэн хагасыг айлгахгүй гэж найдаж байна.

Би хажуугийн амиотрофийн склерозоор өвдсөнөөс гадна бараг бүх зүйлд азтай байсан. Эхнэр Жэйн болон миний хүүхдүүд Роберт, Люси, Тимоти нараас авсан тусламж, дэмжлэг намайг нэлээд хэвийн амьдралаар удирдаж, ажил дээрээ амжилтанд хүрэх боломжийг олгосон. Би бас онолын физикийг сонгосондоо азтай байсан, учир нь энэ бүхэн миний толгойд багтдаг. Тиймээс миний биеийн сул дорой байдал ноцтой сул тал болсонгүй. Шинжлэх ухааны хамт олон надад үргэлж хамгийн их тусламж үзүүлдэг байсан.

Миний ажлын анхны, “сонгодог” үе шатанд миний хамгийн дотны туслах, хамтран зүтгэгчид бол Рожер Пенроуз, Роберт Герок, Брэндон Картер, Жорж Эллис нар байсан. Би тэдэнд тусалж, хамтран ажилласанд нь талархаж байна. Эллис бид хоёрын 1973 онд бичсэн “Орон зай-цаг хугацааны том хэмжээний бүтэц” ном хэвлэгдсэнээр энэ үе шат дууссан (С.Хокинг, Ж.Эллис. Том хэмжээний бүтэц орон зай-цаг. М.: Мир, 1976).

1974 онд эхэлсэн ажлынхаа хоёр дахь "квант" үе шатанд би Гари Гиббонс, Дон Пэйж, Жим Хартл нартай голчлон ажилласан. Надад "биеийн" болон "онолын" утгаараа асар их тусалсан тэдэнд, түүнчлэн төгсөх ангийн оюутнууддаа би маш их өртэй. Төгсөх ангийн оюутнуудтай хөл нийлүүлэн алхах хэрэгцээ нь маш чухал түлхэц болсон бөгөөд намайг шаварт гацахаас хамгаалсан гэж бодож байна.

Миний шавь нарын нэг Брайн Витт ном дээр ажиллаж байхад надад их тусалсан. 1985 онд номын эхний бүдүүлэг тоймыг зурсны дараа би уушгины хатгалгаагаар өвдсөн. Би хагалгаанд орох шаардлагатай болж, трахеотоми хийсний дараа би ярихаа больсон тул бараг харилцах чадвараа алдсан. Би номоо дуусгаж чадахгүй гэж бодсон. Гэхдээ Брайн надад үүнийг засахад туслаад зогсохгүй Калифорниа мужийн Саннивейл дэх Words Plus, Inc.-ийн ажилтан Уолт Уолтошийн надад өгсөн Living Center компьютерийн харилцааны программыг хэрхэн ашиглахыг зааж өгсөн. Түүний тусламжтайгаар би ном, нийтлэл бичихээс гадна Sunnyvale-ийн өөр компани болох Speech Plus-аас надад өгсөн ярианы синтезатороор дамжуулан хүмүүстэй ярилцах боломжтой. Дэвид Мейсон миний тэргэнцэр дээр энэ синтезатор болон жижиг хувийн компьютер суулгасан. Энэ систем бүх зүйлийг өөрчилсөн: дуугаа алдахаас өмнөхөөсөө ч илүү хялбар харилцах болсон.

Стивен Хокингийн "Цаг хугацааны товч түүх" ном юуны тухай өгүүлдэг вэ?

Нээлттэй эх сурвалжаас

Өнөөдөр буюу гуравдугаар сарын 14-нд Английн нэрт онолын физикч Стивен Хокинг 77 насандаа таалал төгсөв. Энэ сайт нь түүний "Цаг хугацааны товч түүх: Их тэсрэлтээс хар нүх хүртэл" (1988) хэмээх шинжлэх ухааны алдартай номын хураангуйг нийтэлсэн нь бестселлер болжээ.

Английн нэрт физикч Стивен Хокингийн “Цаг хугацааны товч түүх: Их тэсрэлтээс хар нүх хүртэл” ном нь Эйнштейний “Бурхан ертөнцийг бүтээхдээ ямар сонголт хийсэн бэ?” гэсэн асуултын хариултыг олоход зориулагдсан болно. Энэ номонд орсон томьёо бүр худалдан авагчдын тоог хоёр дахин бууруулна гэдгийг анхааруулсан Хокинг харьцангуйн ерөнхий ба квант механикийг хослуулсан физикийн хараахан дуусаагүй салбар болох таталцлын квант онолын санааг ойлгомжтой хэлээр гаргажээ.

Энэхүү ном нь Аристотель, Птолемей нарын геоцентрик системийн селестиел бөмбөрцөгөөс эхлээд Нар бол нэг гартаа дундаж хэмжээтэй жирийн шар од гэдгийг ойлгох хүртэлх орчлон ертөнцийн тухай хүний үзэл санааны хувьсалын тухай түүхээр эхэлдэг. спираль галактикийн - Ертөнцийн ажиглагдаж болох хэсэг дэх олон зуун тэрбум галактикуудын дунд. Бусад галактик дахь оддын спектрийн улаан шилжилтийг нээсэн нь орчлон ертөнц тэлж байна гэсэн үг бөгөөд энэ нь их тэсрэлт гэсэн таамаглалыг бий болгосон: арав, хорин тэрбум жилийн өмнө орчлон ертөнцийн бүх объектууд хязгааргүй нэг газар байрлаж болно. өндөр нягтрал (ганц цэгт).

Сэдвийн талаархи мэдээ

Big Bang нь цаг хугацааны эхлэл болдог. Шинжлэх ухааны хуулиуд онцгой байдлын цэг дээр ажиллахаа больсон тул Их тэсрэлтийн өмнө юу болсон бэ гэсэн асуултад хариулт алга; ирээдүйг урьдчилан таамаглах чадвар алдагддаг тул хэрэв "өмнө" ямар нэгэн зүйл тохиолдсон бол энэ нь одоогийн үйл явдлуудад ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй. Их тэсрэлтийн дараа хоёр хувилбар байж болно: нэг бол орчлон ертөнцийн тэлэлт үүрд үргэлжлэх эсвэл хэзээ нэгэн цагт зогсоод шахалтын үе шатанд шилжих бөгөөд энэ нь өвөрмөц байдал болох Big Bang руу буцах болно. Аль хувилбар хэрэгжих нь тодорхойгүй байна - энэ нь галактикуудын хоорондох зай ба Орчлон ертөнц дэх материйн нийт массаас хамаардаг бөгөөд эдгээр хэмжигдэхүүнүүд нь тодорхойгүй байна.

Их тэсрэлтийн дараа ч гэсэн орчлон ертөнцөд онцгой шинж чанарууд байж болно. Цөмийн түлш дууссаны дараа од агшиж эхэлдэг бөгөөд хангалттай том масстай бол таталцлын уналтыг тэсвэрлэж чадахгүй бөгөөд хар нүх болж хувирдаг. Тиймээс Английн математикч, физикч Рожер Пенроуз одны эзэлхүүн тэг болж, түүний бодисын нягтрал, орон зай-цаг хугацааны муруйлт нь хязгааргүй байх хандлагатай байгааг харуулсан. Өөрөөр хэлбэл, хар нүх нь цаг хугацааны орон зайн онцгой шинж чанар юм.

Цаг хугацааны чиглэлийг өөрчилснөөр Пенроуз, Хокинг нар харьцангуйн ерөнхий онол (GR) үнэн бол Big Bang цэг байх ёстой гэсэн мэдэгдлийг нотолсон. Тиймээс их тэсрэлтийн таамаглал нь математик теорем болж, харьцангуйн ерөнхий онол өөрөө бүрэн бус болж хувирав: түүний хуулиуд нь онцгой байдлын цэг дээр зөрчигддөг. Энэ нь гайхмаар зүйл биш юм - эцэст нь GTR бол сонгодог онол бөгөөд онцгой байдлын ойролцоо орон зайн жижиг бүсэд квант нөлөөлөл чухал ач холбогдолтой болдог. Тиймээс, хар нүх болон орчлон ертөнцийн эхэн үеийг судлахын тулд квант механикийг ашиглах, таталцлын квант онол гэсэн нэгдсэн онолыг бий болгох шаардлагатай.

Бичил ертөнцийн үзэгдлүүдтэй харьцахдаа квант механик нь харьцангуйн ерөнхий онолоос үл хамааран хөгжсөн. Квантын физик нь янз бүрийн төрлийн харилцан үйлчлэлийг хослуулах талаар тодорхой туршлага хуримтлуулсан. Тиймээс цахилгаан соронзон болон сул харилцан үйлчлэлийг нэг онол болгон нэгтгэх боломжтой болсон. Тодруулбал, цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгчид (виртуал фотонууд) ба сул харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгчид (вектор бозонууд) нь нэг бөөмийн биелэл бөгөөд 100 ГэВ-ийн энергийн үед бие биенээсээ ялгагдахааргүй болсон. Мөн цахилгаан сул ба хүчтэй харилцан үйлчлэлийн нэгдмэл байдлын томоохон онолууд байдаг (гэхдээ агуу нэгдлийн эрч хүчийг олж авах, эдгээр онолыг туршихын тулд Нарны аймгийн хэмжээтэй хурдасгуур хэрэгтэй).

Эдгээр бүх онолд таталцлыг оруулаагүй, учир нь энэ нь энгийн бөөмсийн хувьд маш бага байдаг. Гэсэн хэдий ч онцгой байдлын цэг дээр таталцлын хүч нь орон зай-цаг хугацааны муруйлттай хамт хязгааргүйд хүрэх хандлагатай байдаг тул квант механик болон таталцлын нөлөөг хамтдаа авч үзэх нь зайлшгүй болдог. Энэ нь дараах гайхалтай үр дүнд хүргэдэг.

Пенроуз-Хокингийн теоремын дагуу хар нүхэнд унах нь эргэлт буцалтгүй юм. Гэхдээ мэдэгдэж байгаагаар эргэлт буцалтгүй үйл явц бүр энтропийн өсөлт дагалддаг. Хар нүхэнд энтропи байдаг уу?

Хокинг хар нүхний үйл явдлын давхрагын талбай цаг хугацааны явцад багасдаггүй (мөн хар нүхэнд бодис унах үед нэмэгддэг), өөрөөр хэлбэл энтропийн бүх шинж чанартай байдаг гэж тэмдэглэжээ. Түүний Америкийн хамтран зүтгэгч Бикенштейн хар нүхний үйл явдлын давхрагын талбайг түүний энтропийн хэмжүүр гэж үзэхийг санал болгож байна. Хокингийн объектууд: энтропитэй бол хар нүх нь температуртай байх ёстой бөгөөд иймээс цацраг туяа цацруулдаг - хар нүхний тодорхойлолтоос ялгаатай! - гэхдээ хожим тэр өөрөө энэ цацрагийн механизмыг олж мэдсэн.

Цацрагийн эх үүсвэр нь энергийн квант хэлбэлзлээс болж бөөмс-эсрэг бөөмсийн хосууд үүсдэг хар нүхний ойролцоох вакуум болж хувирдаг. Хосуудын нэг гишүүн эерэг энергитэй, нөгөө нь сөрөг энергитэй (тиймээс нийлбэр нь тэг); сөрөг энергитэй бөөмс хар нүх рүү унаж, эерэг энергитэй бөөмс ойр орчмоо орхиж болно. Эерэг энергийн бөөмсийн урсгал нь хар нүхний цацраг юм; сөрөг энергитэй бөөмс нь түүний массыг бууруулдаг - хар нүх нь "ууршиж", цаг хугацааны явцад алга болж, өвөрмөц байдлыг өөртөө шингээдэг. Хокинг үүнийг квант механик ашиглан харьцангуйн ерөнхий онолын онцгой шинж чанаруудыг арилгах боломжийн анхны илрэл гэж үзэж, квант механик нь "том" онцгой шинж чанаруудад ижил төстэй нөлөө үзүүлэх үү, өөрөөр хэлбэл квант механик нь харьцангуйн өвөрмөц байдлыг арилгах уу гэсэн асуултыг тавьжээ. Big Bang болон Big Bang?

Сэдвийн талаархи мэдээ

Харьцангуйн сонгодог ерөнхий онол нь ямар ч сонголт үлдээдэггүй: өргөжиж буй орчлон ертөнц нь өвөрмөц байдлаас үүссэн бөгөөд анхны нөхцөл нь тодорхойгүй байдаг (GTR нь "бүтээлийн мөчид" ажиллахгүй). Анхны мөчид Орчлон ертөнц эмх цэгцтэй, нэгэн төрлийн байж болно, эсвэл маш эмх замбараагүй байж болно. Хувьслын цаашдын үйл явц нь орон зай-цаг хугацааны энэ зааг дахь нөхцлөөс ихээхэн хамаардаг. Хокинг таталцлын квант онолын хүрээнд орчлон ертөнцийн хөгжлийн янз бүрийн "траекторуудыг" нэгтгэн дүгнэх Фейнманы аргыг ашиглан онцгой байдлын өөр хувилбарыг олж авсан: орон зай-цаг хугацаа хязгаарлагдмал бөгөөд онцгой шинж чанартай байдаггүй. хил буюу ирмэг (энэ нь дэлхийн гадаргуутай төстэй, гэхдээ зөвхөн дөрвөн хэмжээст) . Хил хязгаар байхгүй тул үүн дээр анхны нөхцөл байдал шаардлагагүй, өөрөөр хэлбэл, орчлон ертөнцийн эхэн үеийн зан төлөвийг тодорхойлдог шинэ хуулиудыг нэвтрүүлэх шаардлагагүй (эсвэл Бурханы тусламжид хандах). Дараа нь Орчлон ертөнц "...бүтээгдээгүй, устгагдахгүй байсан. Энэ нь зүгээр л оршин тогтнох байсан."

Бурханы сэдэв нь номын туршид байдаг; Хокинг үндсэндээ Бурхантай ярилцаж байна. Энэ хэлэлцүүлгийг нэгтгэн дүгнэсэн эшлэл энд байна.

"Орон зай, цаг хугацаа нь битүү гадаргууг бүрдүүлдэг гэсэн санаанаас орчлон ертөнцийн амьдрал дахь Бурханы гүйцэтгэх үүргийн талаар маш чухал үр дагавар гарч ирдэг. Шинжлэх ухааны онолууд үйл явдлуудыг тайлбарлахдаа олсон ололттой холбоотойгоор ихэнх эрдэмтэд ийм итгэл үнэмшилд хүрсэн. Бурхан орчлон ертөнцийг тодорхой хуулийн тогтолцооны дагуу хөгжүүлэхийг зөвшөөрдөг бөгөөд түүний хөгжилд саад учруулдаггүй, эдгээр хуулийг зөрчдөггүй. Гэвч хуулиудад Орчлон ертөнц анх гарч ирэх үед ямар байсан талаар юу ч хэлж өгдөггүй. Цаг болон эхлэлийг сонгох нь Бурханы ажил хэвээр байж болох юм.Бид Орчлон ертөнц эхлэлтэй байсан гэж бодож байхад түүнийг Бүтээгчтэй гэж бодож болох ч хэрэв Орчлон үнэхээр бүрэн хаалттай, ямар ч хил хязгааргүй бол энэ нь заавал байх ёстой. Эхлэл ч, төгсгөл ч байхгүй: энэ нь ердөө л ", тэгээд л болоо! Тэгвэл Бүтээгчид үлдэх газар үлдсэн үү?"

Эйнштейний асуултын хариулт энд байна: Бурханд анхны нөхцөлийг сонгох эрх чөлөө байгаагүй.

Орон зай-цаг хугацааны хил хязгаар байхгүй үед Фэйнманы замналыг нэгтгэн дүгнэснээр Хокинг орчлон ертөнц одоогийн байгаа төлөвт байгаа бүх чиглэлд ижил хурдацтай тэлэх магадлал өндөр байгааг олж мэдэв. Цаашилбал, цаг хугацааны гарал үүсэл нь орон зай, цаг хугацааны жигд, тогтмол цэг тул Орчлон ертөнц хувьслаа нэгэн төрлийн, эмх цэгцтэй төлөв байдлаас эхэлсэн. Энэхүү анхны дараалал нь цаг хугацааны термодинамик сум байгааг тайлбарлаж, Орчлон ертөнцийн эмх замбараагүй байдал (энтропи) нэмэгдэх цаг хугацааны чиглэлийг заадаг.

Номын төгсгөлийн хэсэгт Хокинг бүх физикийг нэгтгэдэг гэж үздэг утсан онолыг дүрсэлсэн байдаг. Энэ онол нь бөөмстэй харьцдаггүй, харин нэг хэмжээст утас шиг объектуудтай харьцдаг. Бөөмийг утаснуудын чичиргээ, бөөмийн ялгаралт, шингээлт - утсыг таслах, холбох гэж тайлбарладаг. Харин мөрний онол нь зөвхөн 10 хэмжээст эсвэл 26 хэмжээст орон зайд зөрчилдөөнд хүргэдэггүй. Магадгүй, Орчлон ертөнцийг хөгжүүлэх явцад бидний орон зай-цаг хугацааны ердөө дөрөвхөн координат нь "нээгдэж", үлдсэн хэсэг нь өчүүхэн жижиг хэмжээтэй орон зайд эвхэгддэг байв.

Яагаад ийм болсон бэ? Хокинг хариуг нь антропик зарчим гэгчийн байр сууринаас өгч байгаа юм: эс бөгөөс ийм асуулт тавих чадвартай оюун ухаант амьтдыг хөгжүүлэх нөхцөл бүрдэхгүй байх байсан. Үнэн хэрэгтээ орон зайн жижиг хэмжээсийн хувьд хувьсал нь хэцүү байдаг: жишээлбэл, хоёр хэмжээст амьтны биед дамжин өнгөрөх бүрийг хоёр хэсэгт хуваадаг. Илүү өндөр хэмжээтэй орон зайд таталцлын хууль өөр байж, гаригуудын тойрог замууд тогтворгүй болно ("бид дараа нь хөлдөх эсвэл шатах болно"). Мэдээжийн хэрэг, өөр өөр тооны задраагүй координат бүхий бусад орчлон ертөнцүүд ч боломжтой, "... гэхдээ ийм газар нутагт ийм олон янзын үйл ажиллагааны хэмжигдэхүүнийг харж чадах ухаалаг оршнолууд байхгүй болно."

Хокинг Орчлон ертөнцийг дүрсэлсэн нэгдсэн онолыг бий болгох хэтийн төлөвийг өөдрөгөөр харж байна. Бүтээлийн үйлдлийг Бурханаас авсны дараа тэрээр Бурханы хуулиудыг бүтээгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Математик загвар бүтээхэд энэ загварт захирагддаг Орчлон ертөнц яагаад оршдог вэ гэдэг асуулт хэвээр үлдэнэ. Эрдэмтэд шинэ онолыг бий болгох хэрэгцээ шаардлагаас үл хамааран түүний судалгаанд хандах болно. "Хэрэв ийм асуултын хариулт олдвол энэ нь хүний оюун санааны бүрэн ялалт байх болно, учир нь тэр үед Бурханы төлөвлөгөө бидэнд тодорхой болох болно."

Игорь Яковлевын бэлтгэсэн Стивен Хокингийн "Цаг хугацааны товч түүх" номын хураангуй

Стивен Хокинг, Леонард Млодинов

Цаг хугацааны товч түүх

Удиртгал

Энэ номын нэрийг 1988 онд анх хэвлэгдсэн номын гарчигнаас ердөө дөрвөн үсэг л ялгадаг. "Цаг хугацааны товч түүх" нь Лондонгийн Sunday Times сэтгүүлийн бестселлерүүдийн жагсаалтад 237 долоо хоног хадгалагдаж байсан бөгөөд манай гаригийн насанд хүрсэн хүүхэд ч бай, 750 дахь хүн бүр үүнийг худалдаж авсан байна. Орчин үеийн физикийн хамгийн хэцүү асуудлуудад зориулсан номын гайхалтай амжилт. Гэсэн хэдий ч эдгээр нь зөвхөн хамгийн хэцүү төдийгүй хамгийн сэтгэл хөдөлгөм асуудлууд юм, учир нь тэд биднийг Орчлон ертөнцийн талаар юу мэддэг вэ, бид энэ мэдлэгийг хэрхэн олж авсан, Орчлон ертөнц хаанаас ирсэн, хаана байдаг вэ гэсэн үндсэн асуултуудад ханддаг. явж байна уу? Эдгээр асуултууд "Цаг хугацааны товч түүх" номын гол сэдвийг бүрдүүлж, энэ номын гол сэдэв болсон. “Цаг хугацааны товч түүх” ном хэвлэгдэн гарснаас хойш нэг жилийн дараа дэлхийн өнцөг булан бүрээс бүх насны, янз бүрийн насны уншигчдаас хариултууд ирж эхлэв. Тэдний олонх нь "Цаг хугацааны товч түүх"-ийн мөн чанарыг хадгалсан, хамгийн чухал ойлголтуудыг илүү энгийн, хөгжилтэй байдлаар тайлбарласан шинэ хувилбарыг хэвлээсэй гэж хүсч байгаагаа илэрхийлжээ. Хэдийгээр зарим хүмүүс үүнийг "Цаг хугацааны урт түүх" гэж таамаглаж байсан ч уншигчдын хариултаас харахад тэдний маш цөөхөн нь коллежийн сансар судлалын курсын түвшинд энэ сэдвийг хамарсан урт зохиолыг унших хүсэлтэй байгаа нь тодорхой болов. Тиймээс бид "Цаг хугацааны хамгийн богино түүх" дээр ажиллаж байхдаа анхны номын үндсэн мөн чанарыг хадгалж, бүр өргөжүүлсэн боловч түүний хэмжээ, танилцуулгын хүртээмжийг өөрчлөхгүй байхыг хичээсэн. Энэ бол үнэндээ хамгийн богинотүүхийн талаар бид зарим нэг техникийн талыг орхигдуулсан боловч бидний үзэж байгаагаар энэ цоорхой нь номын гол цөмийг бүрдүүлдэг материалыг илүү гүнзгий тайлбарлахаас илүү юм.

Мөн бид мэдээллийг шинэчилж, хамгийн сүүлийн үеийн онолын болон туршилтын өгөгдлийг номонд оруулах боломжийг ашигласан. "Цаг хугацааны товч түүх" нь сүүлийн үед бүрэн нэгдмэл онолд хүрэх ахиц дэвшлийг дүрсэлдэг. Ялангуяа энэ нь утаснуудын онол, долгион-бөөмийн хоёрдмол байдлын хамгийн сүүлийн үеийн заалтуудад хамаатай бөгөөд янз бүрийн физикийн онолуудын хоорондын уялдаа холбоог харуулсан нь нэгдсэн онол байдгийг харуулж байна. Практик судалгааны хувьд уг номонд сүүлийн үеийн ажиглалтын үр дүн, тухайлбал COBE (Cosmic Background Explorer) хиймэл дагуул болон Хаббл телескоп ашиглан хийсэн ажиглалтын чухал үр дүнг багтаасан болно.

Эхний бүлэг

ОРЧЛОЛТЫН ТУХАЙ БОДОХ

Бид хачирхалтай, гайхалтай орчлонд амьдарч байна. Түүний нас, хэмжээ, догшин байдал, тэр ч байтугай гоо үзэсгэлэнг үнэлэхийн тулд ер бусын төсөөлөл шаардлагатай. Энэ хязгааргүй орон зайд хүмүүсийн эзэлсэн газар өчүүхэн мэт санагдаж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч бид энэ дэлхий бүхэлдээ хэрхэн ажилладаг, хүмүүс бид үүнийг хэрхэн харж байгааг ойлгохыг хичээж байна.

Хэдэн арван жилийн өмнө нэгэн алдартай эрдэмтэн (зарим нь Бертран Рассел гэж ярьдаг) одон орон судлалын талаар олон нийтэд лекц уншиж байжээ. Тэрээр хэлэхдээ, Дэлхий Нарыг тойрон эргэдэг бөгөөд энэ нь эргээд манай Галактик хэмээх асар том оддын системийн төвийг тойрон эргэдэг. Лекцийн төгсгөлд ард сууж байсан бяцхан хөгшин авгай босч ирээд:

Та энд шал дэмий юм ярилаа. Бодит байдал дээр дэлхий бол аварга яст мэлхийн нуруун дээр тогтсон хавтгай хавтан юм.

Эрдэмтэн давуу мэдрэмжээр инээмсэглэн асуув:

Яст мэлхий юун дээр зогсож байна вэ?

"Чи маш ухаалаг залуу байна, маш их" гэж хөгшин эмэгтэй хариулав. - Тэр өөр яст мэлхий дээр зогсож байна, гэх мэт, мөн хязгааргүй!

Өнөөгийн ихэнх хүмүүст энэ орчлон ертөнцийн зураг, яст мэлхийн эцэс төгсгөлгүй цамхаг үнэхээр инээдтэй санагддаг. Гэхдээ юу биднийг илүү ихийг мэддэг гэж бодоход хүргэдэг вэ?

Сансар огторгуйн талаар юу мэддэгээ, эсвэл мэддэг гэж боддогоо нэг хором март. Шөнийн тэнгэр рүү хар. Эдгээр бүх гэрэлтдэг цэгүүд танд ямар харагдаж байна вэ? Магадгүй тэд жижигхэн гэрэл юм болов уу? Энэ бодит байдал нь бидний өдөр тутмын туршлагаас дэндүү хол байгаа тул тэд үнэхээр юу болохыг таахад хэцүү байдаг.

Хэрэв та шөнийн тэнгэрийг байнга хардаг бол орой бүрхэг үед тэнгэрийн хаяанаас яг л үл ойлгогдох гэрлийн оч байгааг анзаарсан байх. Энэ бол манай гаригаас тэс өөр Меркури юм. Буд гаригийн нэг өдөр жилийнхээ гуравны хоёрыг эзэлдэг. Нарлаг талдаа температур 400 хэмээс дээш, шөнө дунд бол бараг -200 хэм хүртэл буурдаг.

Гэхдээ Буд гариг манай гарагаас хичнээн ялгаатай ч гэсэн жирийн оддыг төсөөлөхөд бүр ч хэцүү байдаг - секунд тутамд сая сая тонн бодисыг шатааж, төвд хэдэн арван сая градус хүртэл халдаг асар том там.

Толгойгоо эргүүлэхэд хэцүү өөр нэг зүйл бол гариг, од хүртэлх зай юм. Эртний Хятадууд ойроос харахын тулд чулуун цамхаг барьдаг байжээ. Өдөр тутмын амьдралдаа бид огторгуйн асар их зайтай хэзээ ч харьцдаггүй тул од, гаригууд бодит байдлаас хамаагүй ойрхон гэдэгт итгэх нь зүйн хэрэг юм.

Эдгээр зай нь маш том тул тэдгээрийг ердийн нэгжээр - метр эсвэл километрээр илэрхийлэх нь утгагүй юм. Оронд нь гэрлийн жилийг ашигладаг (гэрлийн жил гэдэг нь гэрлийн нэг жилийн зайг хэлнэ). Нэг секундэд гэрлийн туяа 300,000 км замыг туулдаг тул гэрлийн жил бол маш урт зам юм. Бидэнд хамгийн ойр орших од (Нарны дараа) Проксима Центаври нь ойролцоогоор дөрвөн гэрлийн жилийн зайд оршдог. Одоогоор зохион бүтээгдэж буй хамгийн хурдан сансрын хөлөг 10 мянга орчим жил хүрэхэд маш хол байгаа юм. Эрт дээр үед хүмүүс орчлон ертөнцийн мөн чанарыг ойлгохыг хичээсэн боловч орчин үеийн шинжлэх ухаан, тэр дундаа математикийн нээж өгдөг чадвар тэдэнд байгаагүй. Өнөөдөр бидэнд математик, шинжлэх ухааны арга гэх мэт оюун ухаан, компьютер, дуран гэх мэт технологийн хүчирхэг хэрэгслүүд бий. Тэдний тусламжтайгаар эрдэмтэд сансар огторгуйн тухай асар их мэдээлэл цуглуулсан байна. Гэхдээ бид Орчлон ертөнцийн талаар юу мэддэг вэ, бид үүнийг хэрхэн мэдсэн бэ? Тэр хаанаас ирсэн бэ? Ямар чиглэлээр хөгжиж байна вэ? Энэ нь эхлэлтэй байсан уу, хэрэв байсан бол юу болсон бэ? өмнөтүүнийг? Цаг хугацааны мөн чанар юу вэ? Энэ нь төгсгөл болох уу? Цаг хугацааг буцаах боломжтой юу? Сүүлийн үеийн физикийн томоохон нээлтүүд, зарим талаараа шинэ технологиор идэвхжүүлсэн нь эдгээр удаан үргэлжилсэн зарим асуултын хариултыг санал болгож байна. Хэзээ нэгэн цагт эдгээр хариултууд дэлхийн нарыг тойрон эргэх шиг тодорхой болох юм уу, эсвэл яст мэлхийн цамхаг шиг сониуч зантай болох байх. Зөвхөн цаг хугацаа (ямар ч байсан) хэлэх болно.

Орчин үеийн астрофизикийн хамгийн тод од гэгддэг Британийн эрдэмтэн Стивен Хокинг 76 насандаа таалал төгсчээ.

Хокинг бол хар нүхний судалгаа, "Цаг хугацааны товч түүх" зэрэг шинжлэх ухааны алдартай бүтээлүүдээрээ бидний орчин үеийн ертөнцийн талаарх ойлголтод хамгийн их нөлөө үзүүлсэн эрдэмтдийн нэг юм. 1942 онд төрсөн Британи хүн дэлхийн хамгийн агуу ухаантнуудын нэгд тооцогддог байсан бөгөөд зарим хүмүүс орчин үеийн дэлхийн хамгийн алдартай эрдэмтэн гэж үздэг байв. Бусад эрдэмтдийн хувьд тэрээр хүний оюун санааны хязгааргүй боломжийн бэлэг тэмдэг байсан юм.

“Түүний явах нь оюуны хоосон орон зай үлдээсэн. Гэхдээ хоосон биш. Үүнийг хэмжих боломжгүй орон зайн цаг хугацааны эдэд нэвтэрч буй энерги гэж бодоорой." , гэж дэлхийд алдартай астрофизикч, шинжлэх ухааны зохиолч Нил деГрасс Тайсон жиргэжээ.

Профессор Хокинг 21 настайдаа мотор мэдрэлийн өвчний ховор хэлбэр гэж оношлогдож, эмч нар түүнд хэдхэн жилийн нас өгсөн байна. Гэвч түүний өвчин ер бусын удаашралтай хөгжиж, хагас зуу гаруй тэргэнцэр дээр сууж ажиллахад хүргэсэн. Үнэн хэрэгтээ Хокинг бол анагаах ухааны гайхамшиг байсан - өвчний ийм хэлбэртэй хүмүүсийн ердөө 5 хувь нь оношлогдсоноос хойш арав гаруй жил амьдардаг ч тэрээр тав гаруй жил хамт амьдарсан. Түүний бие бялдрын байдал нь онолын физикийн чиглэлээр шинжлэх ухааны ажил хийхэд нь тийм ч их саад тотгор учруулаагүй, тэр ч байтугай ямар нэгэн байдлаар тусалсан гэж тэр өөрөө хэлсэн.

Хокинг уушгины хатгалгаа, хүндрэлийн дараа дуугаа алдсан. Хэсэг хугацааны турш түүний харилцах цорын ганц арга бол хэн нэгэн тусгай карт дээрх зөв үсгийг зааж өгөхөд хөмсгөө өргөсөн үгсийг шууд утгаар нь бичих явдал байв. Хожим нь Калифорнийн компьютерийн мэргэжилтэн Уолт Уолтоу түүнд өөрийн компьютерийн "Equalizer" нэртэй программыг илгээсэн нь профессор гартаа товчлуураар удирддаг дэлгэц дээрх цэснээс үг сонгох боломжтой байв. Энэ нь ярианы синтезатортой хослуулан Хокингийн "цахим" дуу хоолой болсон.

Өвчин нь түүний хувийн амьдралд саад болоогүй. 1965 онд тэрээр залуу үеийн хайр Жэйн Уайлдтай гэрлэж байсан ч тэр үед түүнд аль хэдийн аймшигтай өвчин оношлогджээ. Тэдний гэрлэлт 26 жил үргэлжилж үл ойлголцолоор төгссөн ч Хокинг гурван хүүхдийн эцэг болжээ.

1995 онд тэрээр сувилагч Элейн Мэйсонтой хоёр дахь гэрлэлтээ батлуулж, улмаар түүнийг асарч байжээ. Тэд 2006 он хүртэл хамт байсан.
Хокинг хоёр дахь эхнэр Элейн Мэйсонтойгоо хамт

Их Британийн эрдэмтэн хар нүх, харьцангуйн онолын чиглэлээр хийсэн бүтээлээрээ алдартай байсан бөгөөд орчин үеийн ертөнцийн талаарх ойлголтод хамгийн их нөлөө үзүүлсэн эрдэмтдийн нэг юм.

17 настайдаа Хокинг Оксфордод байр авчээ. 1971 онд тэд Сэр Рожер Пенроузын хамтаар Их тэсрэлтийн онолыг дэмжих математикийн үндэслэлийг гаргаж өгсөн: хэрэв харьцангуйн онол зөв бол орон-цагт өтний нүх байх ёстой гэдгийг харуулсан. Тэд мөн Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнцийн хөгжлийн эхэн үе ба түүний температур, нягтралаас хамаагүй өндөр төлөвөөс экспоненциал тэлэлтийн тухай Хокинг-Пенроузын онолыг бий болгосон.
Хокинг хүн төрөлхтний ирээдүй сансар огторгуйд оршино гэж үздэг байв.

Хокинг мөн Big Bang-ийн дараа анхдагч хар нүхнүүд үүсч, бараг тэр даруй ууршдаг гэж санал болгосон. Тэрээр хожим хар нүхнүүд энерги ялгаруулж, ууршдаг болохыг олж мэдсэн нь хожим Хокингийн цацраг гэж нэрлэгдэх болсон.

Олон жилийн турш тэрээр хар нүхний тухай өөр онолууд, тэр дундаа бусад орчлон ертөнц рүү хөтөлж чадна гэсэн санаанууд дээр ажиллажээ.

1980-аад оны эхээр тэрээр орчлон ертөнц ямар ч хил хязгааргүй боловч орон зайн цаг хугацааны хувьд хязгаарлагдмал хэмжээтэй байдаг гэж тэрээр санал болгосон. Энэ онолын математик нотолгоог хэсэг хугацааны дараа өгсөн. Түүний хэлснээр, Орчлон ертөнц хязгааргүй, гэхдээ хязгаарлагдмал.

Стивен Хокинг астрофизикийн чиглэлээр хийсэн ажил нь түүнийг өнөөгийн дэлхийн хамгийн нэр хүндтэй эрдэмтдийн тоонд оруулдаг. Тэрээр 12 хүндэт цол, Британийн эзэнт гүрний одон, АНУ-ын Ерөнхийлөгчийн эрх чөлөөний медалиар шагнагджээ. Тэрээр 30 жилийн турш Исаак Ньютон болон бусад алдартай эрдэмтдийн удирдаж байсан Кембрижийн Их Сургуулийн Математикийн Лукасын профессороор ажилласан. Хокинг 2009 онд тэтгэвэртээ гарсан ч тус их сургуульд үргэлжлүүлэн ажилласан. Барак Обама Хокингт АНУ-ын Ерөнхийлөгчийн эрх чөлөөний одонг гардуулж байна

Шинжлэх ухааныг сурталчлах ажил нь түүнд өргөн алдар нэр, алдар нэрийг авчирсан. 1988 онд хэвлэгдсэн "Цаг хугацааны товч түүх" ном нь Sunday Times сонины 237 долоо хоног буюу бараг таван жилийн турш 10 сая гаруй хувь борлогдож, олон арван хэлээр орчуулагдсан шилдэг борлуулалттай ном байв. Уг ном нь Орчлон ертөнцийн бүтэц, үүсэл хөгжил, Их тэсрэлт зэрэг үзэгдлүүдийг судлан, квант механикийн үндэс суурийг тодорхой хэлээр тайлбарласан болно.

Физикч 70 насныхаа төрсөн өдрийн өмнөхөн New Scientist сэтгүүлд өгсөн ярилцлагадаа түүний карьерийн хамгийн том физикийн ололтуудын нэг бол Big Bang-аас үлдсэн сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацрагийн температурын бага зэрэг өөрчлөлтийг COBE хиймэл дагуулаар нээсэн явдал гэж хэлсэн байна.

Хокинг хүн төрөлхтний ирээдүй сансар огторгуйд оршино гэж үздэг байв. Бидний түрэмгий зан чанараас болж хүн төрөлхтөн зөвхөн Дэлхий дээр л үлдэх юм бол амьд үлдэхгүй гэдгийг тэрээр дахин дахин хэлсэн.

Түүний өвөрмөц амьдрал баримтат киноны уран бүтээлчид, уран бүтээлчдийн анхаарлыг нэг бус удаа татаж байсан бөгөөд 2014 онд түүний тухай намтарчилсан “Стивен Хокингийн орчлон” киног бүтээж, Хокингийн дүрд Эдди Редмэйн тогложээ. Нэмж дурдахад эрдэмтэн "Симпсонууд", "Улаан одой", "Их тэсрэлтийн онол" зэрэг хэд хэдэн телевизийн шоунд оролцсон.
"Стивен Хокингийн орчлон" намтар киноны нээлтийн үеэр

Хокинг шинжлэх ухааны ажлаас гадна алсын хараатай мэдэгдлээрээ алдартай байв. Тэдгээрийн заримыг энд дурдъя:

Миний зорилго энгийн. Энэ бол орчлон ертөнц, яагаад ийм байгаа, яагаад оршдог тухай бүрэн ойлголт юм.
Миний бодлоор тархи бол бүрэлдэхүүн хэсэг нь ажиллахаа больсон компьютер юм. Эвдэрсэн компьютерт диваажин, хойд амьдрал гэж байхгүй; Энэ бол харанхуйгаас айдаг хүмүүст зориулсан үлгэрийн түүх юм.
Миний бодлоор хамгийн энгийн тайлбар бол бурхан гэж байдаггүй. Орчлон ертөнцийг хэн ч бүтээгээгүй бөгөөд бидний хувь заяаг хэн ч хянадаггүй. Энэ нь магадгүй диваажин, хойд нас гэж байдаггүйг гүн гүнзгий ухаарсан. Бидэнд орчлон ертөнцийн агуу дизайныг үнэлэх ганцхан нас байгаа бөгөөд үүнд би маш их талархаж байна.
Хөл дээрээ биш оддыг харахаа мартуузай.
Инээдтэй биш бол амьдрал эмгэнэлтэй байх байсан.
Намайг 21 настай байхад миний хүлээлт тэг болж буурсан. Тэр цагаас хойш бүх зүйл урамшуулал болсон.
Ухаанаараа гайхуулдаг хүмүүс ялагддаг.
Бид бол маш жижиг одны жижиг гариг дээрх дэвшилтэт мичний төрөл зүйл юм. Гэхдээ бид орчлон ертөнцийг ойлгож чадна. Энэ нь биднийг онцгой зүйл болгон хувиргадаг.

Шошго: ,

Стивен Хокинг

ЦАГ ХУГАЦААНЫ ТОВЧООН ТҮҮХ.

Их тэсрэлтээс эхлээд хар нүх хүртэл

Талархал

Энэ номыг Жэйнд зориулжээ

Би хажуугийн амиотрофийн склерозоор өвдсөнөөс гадна бараг бүх зүйлд азтай байсан. Эхнэр Жэйн болон хүүхдүүд Роберт, Люси, Тимоти нарын үзүүлсэн тусламж, дэмжлэг намайг хэвийн амьдралаар удирдаж, ажил дээрээ амжилтанд хүрэх боломжийг олгосон. Би бас онолын физикийг сонгосондоо азтай байсан, учир нь энэ бүхэн миний толгойд багтдаг. Тиймээс миний биеийн сул дорой байдал ноцтой сул тал болсонгүй. Шинжлэх ухааны хамт олон надад үргэлж хамгийн их тусламж үзүүлдэг байсан.

Номын эхний хувилбаруудыг уншсан олон хүмүүст үүнийг хэрхэн сайжруулах талаар санал өгсөнд би талархаж байна. Тиймээс, миний Bantam Books-ын редактор Питер Газзарди надад захидлын дараагаар захидал илгээж, өөрт нь тааруухан тайлбарлагдаагүй гэж үзсэн хэсгүүдийн талаар санал, асуултууд бичсэн. Санал болгож буй засваруудын асар том жагсаалтыг хүлээн авахад би маш их бухимдсан нь үнэн боловч Газзарди туйлын зөв байсан. Газзарди алдаан дээр хамраа үрж байснаар ном илүү сайн болсон гэдэгт итгэлтэй байна.

Би туслахууд болох Колин Уильямс, Дэвид Томас, Рэймонд Лафламм, нарийн бичгийн дарга Жуди Фелла, Анн Ральф, Шерил Биллингтон, Сью Мэйси болон сувилагч нартаа гүн талархал илэрхийлж байна. Шинжлэх ухааны судалгаа, шаардлагатай эмнэлгийн тусламж үйлчилгээний бүх зардлыг Гонвилл, Кайус коллеж, Шинжлэх ухаан, технологийн судалгааны зөвлөл, Леверхулме, Макартур, Нуффилд, Ральф Смит сангууд хариуцаагүй бол би юунд ч хүрч чадахгүй байсан. Би бүгдэд нь маш их баярлаж байна.

Удиртгал

Бид дэлхийн бүтцийн талаар бараг юу ч ойлгоогүй амьдардаг. Бидний оршин тогтнохыг баталгаажуулдаг нарны гэрлийг ямар механизм үүсгэдэг талаар бид боддоггүй, биднийг дэлхий дээр байлгаж, сансарт шидэхээс сэргийлдэг таталцлын тухай боддоггүй. Бид ямар атомаас бүрддэг, тэдгээрийн тогтвортой байдал нь үндсэндээ хамааралтай байгаа атомуудыг сонирхдоггүй. Хүүхдүүдийг эс тооцвол (ийм ноцтой асуулт асуухгүй байхын тулд хэтэрхий бага мэдлэгтэй хэвээр байгаа) цөөхөн хүн байгаль яагаад ийм байдаг, сансар огторгуй хаанаас ирсэн, хэзээд оршин тогтнож байсан эсэх талаар эргэлздэг. Үр нөлөө нь шалтгаанаас түрүүлж байхаар нэг өдөр цаг хугацааг эргүүлж болохгүй гэж үү? Хүний мэдлэгт дийлдэшгүй хязгаар гэж бий юу? Хар нүх ямар байдгийг, материйн хамгийн жижиг бөөмс гэж юу вэ? яагаад бид ирээдүйгээ биш, өнгөрсөнөө санаж байна вэ? Өмнө нь үнэхээр эмх замбараагүй байдал байсан бол одоо яаж илэрхий дэг журам тогтчихов оо? мөн яагаад Ертөнц оршдог вэ?

Манай нийгэмд эцэг эх, багш нар эдгээр асуултад ихэвчлэн мөрөө хавчиж, эсвэл шашны домгуудын талаар бүрхэг санагдсаар тусламж гуйх зэргээр хариулах нь түгээмэл байдаг. Хүний ойлголтын явцуу байдлыг тод томруун илчилсэн учраас ийм сэдэв зарим хүмүүст таалагддаггүй.

Гэвч энэ мэт асуултуудын ачаар философи, байгалийн шинжлэх ухааны хөгжил урагшиллаа. Илүү олон насанд хүрэгчид тэднийг сонирхож байгаа бөгөөд хариулт нь заримдаа тэдний хувьд огт гэнэтийн байдаг. Атом болон оддын цар хүрээнээс ялгаатай бид маш жижиг, маш том аль алиныг нь хамрахын тулд хайгуулын давхрагыг түлхэж байна.

1974 оны хавар Викинг сансрын хөлөг Ангараг гаригийн гадаргуу дээр хүрэхээс хоёр жилийн өмнө би Англид Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгээс харь гаригийн соёл иргэншлийг хайх боломжуудын талаар зохион байгуулсан бага хуралд оролцож байсан. Кофены завсарлагааны үеэр би хажуу өрөөнд илүү том хурал болж байгааг анзаарч, сониуч зандаа оров. Тиймээс би дэлхийн хамгийн эртний эрдэмтдийн холбоодын нэг болох Хатан хааны нийгэмлэгт шинэ гишүүдийг элсүүлэх олон жилийн зан үйлийн гэрч болсон. Урд нь тэргэнцэр дээр сууж байсан залуу өмнөх хуудсанд нь Исаак Ньютоны гарын үсэгтэй номонд нэрээ маш удаанаар бичиж байв. Эцэст нь түүнийг гарын үсэг зурж дуусахад үзэгчид алга ташилтаар алгаа ташив. Тэр үед Стивен Хокинг аль хэдийн домог болсон.

Хокинг одоо нэг удаа Ньютон, дараа нь П.А.М.Дирак нарын эзэмшиж байсан Кембрижийн их сургуулийн математикийн тэнхимийн тэнхимийн албыг хашиж байна - нэгийг нь хамгийн том, нөгөөг нь хамгийн жижиг нь судалж байсан хоёр алдартай судлаач. Хокинг бол тэдний зохистой залгамжлагч юм. Хокиппагийн энэхүү анхны алдартай ном нь өргөн үзэгчдэд хэрэгтэй олон зүйлийг агуулдаг. Энэхүү ном нь агуулгын өргөн цар хүрээгээрээ сонирхолтой төдийгүй зохиолчийн бодол санаа хэрхэн ажилладагийг харах боломжийг танд олгоно. Та эндээс физик, одон орон, сансар судлал, эр зоригийн хязгаарын талаар тодорхой илчлэлтүүдийг олох болно.

Гэхдээ энэ нь бас Бурханы тухай ном юм... эсвэл магадгүй Бурхан байхгүйн тухай. Түүний хуудсан дээр "Бурхан" гэдэг үг байнга гардаг. Хокинг Эйнштейний ертөнцийг бүтээхдээ Бурханд ямар нэгэн сонголт байсан уу гэсэн алдартай асуултын хариултыг олохоор зорьжээ. Хокинг өөрөө бичсэнчлэн Бурханы төлөвлөгөөг задлахыг хичээж байна. Хамгийн гэнэтийн зүйл бол эдгээрийн дүгнэлт (наад зах нь түр зуурын) юм