Коротка історія часу - Стівен Вільям Хокінг

описували стаціонарні, незмінні в часі стани Всесвіту. Але, як виявив Фрідман, рівняння Айнштайна не мають сталих стаціонарних розв’язків, тобто всі можливі всесвіти нестаціонарні. Отже, космологічна константа виявилась непотрібною, вона не стабілізувала Всесвіт. Ще більше Айнштайн був засмучений тим, що якщо ніякої матерії (речовини) немає, все одно його рівняння з космологічною константою описують дуже цікавий Всесвіт (схожий на той, в якому ми тепер живемо). Тобто головна ідея Айнштайна — матерія визначає геометрію — виявилась хибною. Все, що треба зробити, щоб проблема, яка дуже засмучувала Айнштайна, була розв’язана, це переписати його рівняння таким чином:

Рівняння Айнштайна докладно проаналізував А. Фрідман у роботах 1922 та 1924 р. Фрідман знайшов їх розв’язок для всесвітів з позитивною, негативною та нульовою просторовими кривинами. Тепер переконливо встановлено, що просторова кривина всесвіту к дорівнює нулеві. Те, як Всесвіт буде розвиватися в часі, залежить від того, який знак має космологічна константа. Розв’язки рівнянь Айнштайна для випадку к = 0, знайдені Фрідманом, мають вигляд:

Переконливо встановлено, що Всесвіт підлягає рівнянням Айнштайна з позитивною космологічною константою (верхня крива на рисунку). R(t) — це так званий масштабний фактор, який визначає розширення Всесвіту, що, як переконливо встановлено, розширюється з пришвидшенням, передбаченим теорією Айнштайна.

Отже, ми бачимо, що наш реальний Всесвіт набагато простіший за ті, які Гокінг обговорює у своїй книжці. Як пояснює Гокінг у розділі «Стріла часу», «розумні істоти можуть існувати тільки в фазі розширення» Всесвіту і не можуть існувати «в фазі стискання». Ми можемо не турбуватися: фаза стискання не загрожує нашому Всесвіту!

У 1932 р., звертаючись до студентів Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, Альберт Айнштайн сказав, що «зусилля науковців ґрунтуються на впевненості в тому, що дійсність повинна мати дуже гармонійну структуру. Сьогодні в нас більше підстав для такої прекрасної впевненості, ніж будь-коли раніше».

Сьогодні, у нас ще більше підстав для такої прекрасної впевненості, ніж 80 років тому, коли ці слова були сказані. Саме така впевненість керує Гокінгом протягом усього його нелегкого життя, надихає його на творчі звершення і пронизує його легендарну книжку «Коротка історія часу».

Юрій Степановський

ПОДЯКИ

Багато хто допомагав мені писати цю книжку. Мене надихали колеги-науковці. Але головними моїми спільниками й однодумцями ці всі роки були Роджер Пенроуз, Роберт Ґероч, Брендон Картер, Джордж Еліс, Ґарі Ґібенс, Дон Пейдж і Джим Гартл. Я дуже вдячний їм, а також своїм студентам-дослідникам, що завжди, коли була потреба, ставали мені у великій пригоді.

Підготувати перше видання цієї книжки мені допоміг мій студент — Браян Віт. Мій редактор з «Бентем букс» Пітер Ґудзарді зробив безліч зауваг, які значно поліпшили книжку. Крім того, за це видання я хотів би подякувати Ендрю Дану, що допоміг мені скорегувати текст.

Я б ніколи не написав цієї книжки без своєї системи спілкування. Програмне забезпечення «Еквалайзер» подарував мені Волт Волтош з «Вордс плюс інкорпорейтед», що в каліфорнійському Ленкестері, а мовний синтезатор — фірма «Спіч плюс» з каліфорнійського Санівейла. Синтезатор і портативний комп’ютер встановив на мій інвалідний візок Дейвід Мейсон з «Кембридж едептив комунікейшн ЛТД». Відтоді завдяки цим пристроям я спілкуюся краще, ніж перед тим, як спав з голосу.

Я мав чимало секретарок і асистентів, поки писав і корегував цю книжку. Хочу скласти величезну подяку секретаркам Джуді Фела, Ен Ралф, Лаурі Джентрі, Шерил Білінґтон і Сью Мейсі. За асистентів мені були Колін Вільямс, Дейвід Томас, Реймонд Лефлейм, Нік Філіпс, Ендрю Дан, Стюарт Джеймісон, Джонатан Бренчлі, Тим Гант, Саймон Ґіл, Джон Роджерс та Том Кендал. Вони, а також медсестри, колеги, друзі та сім’я, попри мою інвалідність, дали мені змогу жити повним, насиченим життям, не припиняючи досліджень.

Стівен Гокінг

ПРО  АВТОРА

Cтівен Гокінг народився в Оксфорді 1942 року в трьохсоту річницю смерті Ґалілея. Студіював фізику в Оксфордському й Кембридзькому університетах. Коли Гокінгові минув двадцятий рік, у нього виявили бічний аміотрофічний склероз, що його у Великій Британії частіше називають хворобою рухового ней­рона. Тридцять років, як свого часу Ісак Ньютон, Гокінг обій­мав посаду лукасівського професора математики в Кембриджі. Тепер він директор досліджень Центру теоретичної космології Кембридзького університету. Має понад десять почесних наукових звань. З 1989 року — Кавалер честі. Член Королівського товариства і Національної академії наук США. Його найпопулярніші книжки — «Коротка історія часу», «Чорні діри і всесвіти-дитята», «Всесвіт у горіховій шкаралупі», «Найкоротша історія часу», «Великий задум» (останні дві — у співавторстві з Ленардом Млодиновим). Разом з дочкою Люсі написав кілька дитячих книжок: «Джорджів секретний ключ до Всесвіту», «Джорджів пошук космічних скарбів», «Джордж і Великий вибух», «Джордж і незламаний код». Визнаний одним з найблискучіших фізиків-теоретиків від часів Айнштайна. Живе в Кембриджі.

ПЕРЕДМОВА  АВТОРА

Я не писав передмови до першого видання «Короткої історії часу». Це зробив Карл Саґан. Я ж тоді просто подякував усім, хто допомагав мені створювати книжку. Однак декотрі фонди, які мене були підтримали, не надто зраділи з того, що я їх згадав у своїх подяках, бо дістали на свою адресу величезну кількість замовлень.

Гадаю, ні мої видавці, ні мій агент, ні я сам навіть не сподівалися, що книжка стане такою популярною. Вона протрималася в списку бестселерів лондонської «Санді таймс» аж 237 тижнів — довше за будь-яку іншу книжку (крім хіба Біблії та Шекспіра). Її перекладено майже сорока мовами. Приблизно на кожні 750 душ у всьому світі припадає один примірник моєї книжки. Як зауважив Нейтан Мірволд із корпорації «Майкрософт» (мій колишній постдокторант), я продав більше книжок з фізики, ніж Мадонна про секс.

Успіх «Короткої історії часу» свідчить про неабияку цікавість до таких визначальних питань, як «звідки ми взялися?» і «чому Всесвіт такий, який є?».

Я скористався з нагоди освіжити книжку і доповнив її новими теоретичними та практичними результатами, що їх дістав уже після того, як моя праця вперше побачила світ у День сміху 1988 року. Я додав новий розділ, присвячений червоточинам і подорожам у часі. Загальна теорія відносності Айнштайна, як на мене, не заперечує того, що ми кінець кінцем створимо ті червоточини — малі трубки, які сполучатимуть різні ділянки часопростору. Якщо це правда, то вони допоможуть нам швидко пересуватися Галактикою або подорожувати назад у часі. Певен, що ми ще не бачили жодної людини з майбутнього (чи бачили?), і, здається, я