Млечный Путь №2 (5) 2013
Шрифт:
И это не первоапрельская шутка – именно в этот день сэр Роджер выступил с публичной лекцией «Круги времени: можно ли сквозь Большой взрыв разглядеть предыдущую Вселенную?», организованной Фондом некоммерческих программ Дмитрия Зимина «Династия» в Политехническом музее Москвы. Желающих выслушать лекцию одного из самых знаменитых математиков и физиков нынешнего времени и задать ему вопросы о «веках, истории и мироздании» оказалось так много, что весьма обширная для научных докладов (520 мест!) знаменитая Большая Аудитория Политехнического была переполнена. Немногие из присутствовавших могли припомнить такой аншлаг, поскольку вспоминать нужно было события полувековой давности, когда эта аудитория видела нечто подобное на выступлениях поэтов Окуджавы, Высоцкого, Евтушенко, Ахмадулиной, Вознесенского:
Ура, галерка! Как шашлыки,
дымятся джемперы, пиджаки.
Тысячерукий, как бог языческий,
Твое Величество - Политехнический!
Я помню аншлаг в этой аудитории и на научной лекции нобелевского лауреата Р. Мессбауэра в 60-е годы. Но сегодняшняя аудитория была полна людьми, для которых все эти аншлаги – глубокая история из юности их дедов. Студенчество 2013 г. – вот кто были главными слушателями лекции Р. Пенроуза! И этот факт вселяет надежду, что у российской науки есть будущность, поскольку сэр Роджер говорил не о прагматике добычи «хлеба насущного» с помощью новейших «хай-тек», а о физико-философских проблемах осознания структуры Вселенной, о том, что никак не связано с «пищей телесной», но без чего не может развиваться наука – он открывал глаза молодым российским «Невтонам и Платонам» на тайны Мироздания.
А для тех, кто не смог найти места в зале, организаторы задействовали современные информационные технологии. Так что и услышать, и увидеть Пенроуза «он-лайн» могли все желающие.
Лекция была насыщена не только удивительным научным содержанием – теория эонов, о которой рассказывал сэр Роджер, совершенно по-новому описывает и рождение нашей Вселенной и ее будущее – но еще и содержала такой эмоциональный заряд «научной ненасытности», что я убежден: она сформирует у многих молодых слушателей категорический императив служения науке. И эта «консультация», пожалуй, важнее даже красоты высказанных на лекции пенроузовских идей.
Что же касается собственно научного содержания лекции и тех революционных новаций, которые предлагает Пенроуз в космологии, то о них я попытаюсь рассказать, неспешно следуя за сэром Роджером и комментируя его очень быструю и потому не всегда ясную даже опытному переводчику-синхронисту речь. В связи с этим комментарии и все изложение неизбежно будут плодом моего понимания сказанного Пенроузом. Поэтому те из читателей, кто не смог в тот апрельский вечер насладиться роскошью личного общения с сэром Роджером, а также те, кому мои комментарии покажутся невнятными или искажающими смысл пенроузовского выступления, могут получить свое представление об этом событии из видеозаписи лекции на сайте фонда «Династия» http://www.dynastyfdn.com/news/996.
В оправдание своей субъективности могу сказать, что она – прямое следствие эвереттической многозначности истории, а кроме того, позволяет показать плодотворность и «креативный потенциал» атмосферы прямого общения с интеллектуалом такого масштаба, как сэр Роджер Пенроуз.
Главной темой лекции и особой гордостью сэра Роджера является его теория «ССС» – Conformal Cyclic Cosmology – конформная циклическая космология. Теория настолько оригинальная, что, как говорил мне позже один известный московский астрофизик, она еще даже «серьезно не обсуждается в профессиональном сообществе». Иными словами, в «профессиональном сообществе», естественно, признается, что «сэр Пенроуз, конечно, гений, но, воля ваша, эта его идея сегодня не востребована». (Высказываются и более эмоциональные негативные оценки...)
И это обстоятельство – один из первых уроков, который должны усвоить молодые слушатели. В науке даже такой авторитет как Пенроуз не всегда принимается «на ура».
А второй урок состоит в том, что как бы ни воспринимали твои идеи современники и коллеги, если, взвесив все «за» и «против», ты остался искренне убежден в их полезности и важности, иди вперед, не оглядываясь ни на какие «мнения» и «оценки». Если, конечно, сможешь. Такая порода ученых относится к классу «крокодилов». Именно так назвал Резерфорда его ученик – сам по природе представитель этого класса! – П. Л. Капица: «Крокодил идет к своей цели, не оглядываясь по сторонам». Разумеется, при этом можно заблудиться и зайти в тупик. Но настоящие крокодилы этого не боятся – у них хватает решимости (и сил!) выбраться из любого болота, в которое заводит их судьба, не теряя чувства собственного достоинства и не изменяя искренности своих убеждений. «И пораженья от победы ты сам не должен различать»: и то, и другое обогащает опыт осознания действительности.
А теперь вернемся в зал Большой Аудитории Политехнического и последуем за логикой профессора Пенроуза.
Современная «темпорологическая карта Вселенной» имеет две удивительно похожих области – одну у самого основания, в первые мгновения около Большого взрыва, и вторую, которую сейчас связывают с темной энергией, которая и образует видимый на рисунке «перевернутый колокольчик» – это области ускоренного расширения пространства.
С точки зрения современной теории космологической инфляции первая область, возникающая почти сразу после Большого взрыва, столь быстротечна, что никак не может быть видна на карте, которую держал в руках Пенроуз.
Такая «структура картинки» – самоподобие на разных масштабах – очень характерна для фракталов, удивительных математических объектов, открытых в середине XX века Б. Мандельбротом. И фрактальность мироздания – это одно из его свойств, подчеркиваемых эвереттикой.
Но самое удивительное состоит в том, что, по мнению Пенроуза, невидимый на этой картинке колокольчик у самого основания, лежит на оси времени (а она идет снизу вверх рисунка) ДО Большого взрыва! И потому Большой взрыв – это не момент возникновения нашей Вселенной из «ничего», а только какая-то фаза развития предшествующей ему цепочки миров.
Но ведь Большой взрыв мгновенен, а расширяющаяся Вселенная бесконечна! Как же составить из мгновений и бесконечностей непрерывную цепь взаимопревращений? Это ключевой вопрос теории Пенроуза. И математик Пенроуз находит для ответа математический инструмент. По Пенроузу таким инструментом являются конформные преобразования пространства. Что такое конформные преобразования?
Математическое понятие конформности вводит такие преобразования геометрических объектов, при которых они сохраняют неизменными все углы своих исходных фигур, меняя при этом линейные размеры. Иными словами, конформные преобразования сохраняют форму исходного объекта: треугольники остаются треугольниками, а окружности – окружностями, но другого размера. А вот понятие расстояния (и, следовательно, размера объекта!) зависит от вида геометрии пространства, а именно, его кривизны. Например, в геометрии Лобачевского кривизна отрицательна и метрика (формула для расстояния) такова, что бесконечные на евклидовой плоскости расстояния «стягиваются» до конечных. Если двумерное евклидово пространство (обычную для нас плоскость) «искривить по Лобачевскому», то все точки такой «бесконечной вселенной» можно поместить в один круг. Математически это показали А. Пуанкаре и Э. Бельтрами, а художественно очень наглядно выразил М. Эшер, заполнив «плоскую Вселенную Лобачевского-Пуанкаре» ромбическими рыбами с круглыми глазами на своей знаменитой гравюре «Предел круга»:
И Пенроуз продемонстрировал этот рисунок как пример двумерного пространства с конформными преобразованиями. «Посмотрите сюда или сюда – у любой рыбы круглые глаза!», – демонстрировал Пенроуз конформность геометрии Лобачевского.
В геометрии Евклида точка, как и плоскость, бесконечна. Только плоскость бесконечно велика, а точка – бесконечно мала. Но и ту, и другую бесконечности с помощью конформных преобразований можно превратить в круги одинаковых размеров! И это свойство конформных преобразований, которое Пенроуз слегка иронично назвал «трюком или даже фокусом», и делает конформность одним из главных математических инструментов теории Пенроуза. (Замечу в скобках, что высказанное Пенроузом обещание: «Я покажу вам два математических трюка…» – невольно вызвало ассоциации с публичными «трюками» другого московского гастролера, профессора на букву W, хорошо знакомого начитанной московской публике.)