Идеальная теория. Битва за общую теорию относительности - Педро Феррейра

Тем не менее решение Гёделя одной деталью радикально отличалось от всех ранее представлявшихся моделей. Во Вселенных Фридмана и Леметра наблюдатель мог перемещаться в пространстве, исследуя различные части пространства-времени. При этом с течением времени он старел, оставляя за плечами прошедшие годы. Там присутствовало четкое понятие о прошлом, настоящем и будущем. Во Вселенной Гёделя ничего подобного не было. В ней при достаточно быстром перемещении наблюдатель мог проскользнуть вдоль вращающегося пространства-времени и вернуться к началу собственного жизненного цикла. С достаточной точностью он мог попасть в момент, когда он был намного моложе. Другими словами, во Вселенной Гёделя разрешались путешествия во времени.

В фантастической Вселенной Гёделя можно было двигаться во времени взад и вперед, возвращаться в прошлое, исправлять ошибки юности, просить прощения у давно умерших родственников, предостерегать себя от принятия в будущем неверных решений. Но одновременно становились возможными вещи, не имеющие смысла и приводящие к некоторым парадоксам, нарушающим ход вещей. Представьте, что вы разогнались, попали в прошлое и встретили свою бабушку, когда она была еще юной девушкой, и по ужасной случайности убили ее. Будучи стертой с лица земли, она уже не сможет дать жизнь вашей матери или вашему отцу. Соответственно этим вы запрещаете и свое собственное существование, а значит, некому уже будет вернуться в прошлое, чтобы совершить там свой ужасный поступок. Тем не менее если бы вы жили во Вселенной Гёделя, ничто, кроме технологических и моральных ограничений, не препятствовало бы подобному сценарию. Результат Гёделя показал, что общая теория относительности Эйнштейна имеет решения, допускающие путешествия в прошлое и парадоксы, подобные описанному, что совсем не согласуется с нашим реальным опытом. Однако если предположить, что теория Эйнштейна правдиво отражает окружающий мир, то абсурдная Вселенная Гёделя становится физически возможной.

Свои результаты Гёдель представил в 1949 году на собрании в честь семидесятилетия Эйнштейна. Они были красиво оформлены в виде набора простых постулатов и окончательного решения. Однако все это выглядело столь фантастичным, что никто не знал, что с этим делать. Чандра, в течение двадцати лет подвергавшийся нападкам и критике Эйнштейна, написал короткую записку, в которой указал на, как ему казалось, ошибку в выводах Гёделя. Но на этот раз дотошный и аккуратный Чандра сам допустил математическую ошибку. Астроном X. П. Робертсон, стоявший вместе с Фридманом и Леметром у истоков идеи расширяющейся Вселенной, годом Позже рассмотрел все выкладки и пренебрежительно отверг Вселенную Гёделя.

А что Эйнштейн? Он воспользовался своей легендарной интуицией, сыгравшей столь большую роль во всех его великих открытиях от специальной до общей теории относительности. Разумеется, та же самая интуиция заставила его отвергать решения Фридмана и Леметра и игнорировать решение Шварцшильда. Он отреагировал на работу Гёделя, признав его модель Вселенной «важным вкладом в общую теорию относительности», но ничего не сказав о том, стоит ли «исключить ее из физического рассмотрения».

Предложенное Гёделем решение уравнений Эйнштейна кажется слишком странным для воплощения в реальном мире. До своей смерти в 1978 году Гёдель продолжал искать в астрономических данных свидетельства, которые могли бы доказать реальную физическую значимость его решения. Но в некотором смысле работа Гёделя явилась примером, продемонстрировавшим основную проблему общей теории относительности — это чисто математическая теория, приводящая к странным выводам, которые не имеют отношения к реальной Вселенной.

Когда в 1935 году Институт перспективных исследований впервые попытался пригласить на работу Оппенгеймера, в то время как его группа в Беркли только начала делать себе имя, он ответил отказом. После короткого визита он писал своему брату: «Принстон — это дом умалишенных: эгоцентричные светила, сияющие в уединенном и тщетном одиночестве. Эйнштейн совершенно сумасшедший». Он так и не смог побороть свое недоверие к поздним работам Эйнштейна.

В 1947 году Оппенгеймер, наконец, согласился возглавить институт. Это назначение не обошлось без протестов. Эйнштейн и Герман Вейль агитировали за австрийского физика Вольфганга Паули, сформулировавшего принцип запрета, краеугольный камень квантовой физики. Они давили на преподавательский состав, категорически заявляя, что «Оппенгеймер не сделал столь же фундаментального вклада в физику, как Паули с его принципом запрета». Однако организаторские способности Оппенгеймера произвели впечатление, и работа была предложена именно ему, после чего он начал менять атмосферу института. Он принес с собой энтузиазм. Статья на обложке журнала Time 1948 года сообщала: «В списке приглашенных Оппи в этом году историк Арнольд Тойнби, поэт Т. С. Элиот, философ права Макс Радин, а также литературный критик, бюрократ и руководитель авиакомпании. Ничего не известно о том, кто будет следующим: возможно, психолог, премьер-министр, композитор или художник». С уединением было покончено.

Слегка покопавшись в общей теории относительности еще во время работы в Беркли, Оппенгеймер потерял к ней интерес. Вместе со своим учеником Хартландом Снайдером он написал одну из самых важных работ в этой области, открыв сжатие пространства-времени. Со временем он все больше разочаровывался в устаревшей, как он считал, и заумной теории, отговаривая молодых ученых от работы над ней. Молодой сотрудник института Фримен Дайсон в годы руководства Оппенгеймера писал домой, что «общая теория относительности в настоящее время является наименее перспективной областью исследований». До новых экспериментов, демонстрирующих странную природу пространства и времени или возможность включить общую теорию относительности в квантовую физику, говорить о ее применении не приходилось.

Оппенгеймер был не единственным ведущим физиком, отвергающим общую теорию относительности. Набирающая Все большую популярность квантовая физика настолько затмила плод усилий Эйнштейна, что стало даже сложно публиковать статьи, посвященные данной теме. Редактором журнала Physical Review был проживающий в Америке голландский ученый Сэмюэл Гаудсмит, игравший важную роль в первые годы появления квантовой теории. Став после эмиграции в Америку редактором журнала, он решил превратить его в основной печатный орган физиков, вступив в прямую конкуренцию с европейскими изданиями. К общей теории относительности Гаудсмит относился с недоверием. Как и Оппенгеймер, он считал, что столь заумная теория с ограниченной применимостью и возможностями проверки имеет не очень большой потенциал. Он пригрозил статьей, фактически запрещающей публикацию работ по «гравитации и фундаментальной теории». И только призыв принстонского профессора Джона Арчибальда Уиллера, который начал очаровываться теорией Эйнштейна, удержал Гаудсмита от этого шага.

Между Оппенгеймером и Эйнштейном в итоге установилась хрупкая дружба, сердечная, но не задушевная, с демонстрацией благосклонности и расположения. Однажды Оппенгеймер преподнес старику сюрприз, в качестве подарка на день рождения установив на доме на Мерсер-стрит радиомачту и обеспечив Эйнштейну возможность по вечерам слушать любимую музыку. В Эйнштейне Оппенгеймер обнаружил союзника, поддержавшего его в самые черные дни. Во время работы в Беркли Оппенгеймер пережил стремительный взлет и показал чудеса стратегического управления в рамках Манхэттенского проекта. Он прочно вошел в правящую верхушку как член семерки из комиссии по атомной энергии США, наблюдающей за послевоенными атомными проектами и применением атомной энергии. Он вызывал немалое раздражение, не желая подписываться под наиболее необычными ядерными проектами, такими как ядерный самолет, способный находиться в воздухе сутками, или водородная бомба, затмевающая своей мощью бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. Подобными действиями Оппенгеймер нажил себе немало врагов. И во время антикоммунистической истерии, начавшейся в 1950-х в эпоху Маккарти, эти враги нанесли удар.