«Краткие ответы на большие вопросы»
Брифли
Почему у Стивена Хокинга есть ответы на все вопросы?
В 75 лет Стивен Хокинг мог шевелить лишь несколькими лицевыми мышцами. Но паралич не остановил научные поиски великого физика и популяризатора науки — каждое утро он надевал костюм и приступал к работе.
Своим примером Хокинг доказал, что нет ничего невозможного для тех, кто умеет «смотреть не только под ноги, но и на звезды». Ему не помешала ни болезнь, ни потеря речи — Хокинг писал книги и читал лекции с помощью электронного голоса. Хокинг хотел быть услышанным — и нашел способ этого добиться. Он был готов преодолеть любые сложности ради того, чтобы люди не забывали о вечных вопросах в рутине повседневной жизни.
Что может быть важнее, чем мечтать, творить и изобретать?
Что может быть важнее, чем наконец-то узнать, кто и зачем создал Вселенную?
Что может быть важнее, чем поиск путей колонизации космоса?
Хокинг был не только великим физиком, но и великим оптимистом. Однако к концу жизни даже у него не осталось иллюзий по поводу будущего Земли. Хокинг предупреждал: если человечество не будет уничтожено падением метеорита, то люди уничтожат Землю сами! Наша перенаселенная и загрязненная планета уже мало похожа на удобное место для жизни. Поэтому Хокинг считал, что главная задача ближайших ста лет — это не спасение Земли, а поиск способа вырваться за ее пределы.
На первый взгляд, план Хокинга по спасению человечества очень прост. Однако чтобы он сработал, нам нужно научиться правильно определять приоритеты. Жить так, как это делал сам Хокинг: не только ради собственного комфорта, но и ради будущего всей Земли.
Не каждый должен быть изобретателем или космонавтом — есть и другие способы внести вклад в спасение человечества. Сам Хокинг считал своей миссией на Земле не только теоретическую физику, но и популяризацию науки. Он переживал из-за несовершенства системы образования — и как мог исправлял чужие огрехи с помощью книг и лекций.
Хокинг не переставал искать ответы на самые важные вопросы до конца жизни. В книге «Краткие ответы на большие вопросы» собраны последние записи Хокинга — выводы, к которым он пришел в результате десятилетий научной и просветительской работы.
Прочитав книгу, вы узнаете:
Кто, если не Бог, создал Вселенную?
Есть ли разумная жизнь за пределами Земли?
Почему важно колонизировать космос?
Как вдохновить детей и подростков на занятия наукой?
Кто создал Вселенную?
Еще недавно люди были уверены: мир создан богами. Ими же он и управляется. А чем еще объяснить солнечные затмения, грозы или ураганы, как не гневом богов?! Сегодня даже верующий человек рассмеется, услышав, что удар молнии вызван яростью божества. Однако этот же человек будет отрицать возможность случайного зарождения Вселенной.
Принятие этой идеи требует мужества. Перед вами встанут новые, непростые вопросы. Если Бог не создавал Вселенную, то никто не управляет нашей судьбой? И нет ни рая, ни загробной жизни?
Стивен Хокинг: «Вера в загробную жизнь — это принятие желаемого за действительное. Умирая, мы превращаемся в прах. Но пока мы живем, мы можем на многое повлиять. А еще мы способны оценить великий замысел Вселенной — и за это я бесконечно благодарен».
Рецепт создания Вселенной от физиков-теоретиков
Если вы верите в Бога, вам может быть сложно признать, что завораживающие пространства космоса появились сами по себе. Однако у ученых есть убедительные доказательства зарождения Вселенной без участия высшего разума.
Стивен Хокинг: «Я считаю, что Вселенная возникла спонтанно, из ничего, — согласно научным законам».
Согласно современным научным представлениям, для создания Вселенной требуются всего три ингредиента.
- Материя — вещество, имеющее массу. Материя — это не только камни, вода или пыль, но и газовые облака.
- Энергия. Энергия пронизывает всю Вселенную, запускает процессы, которые поддерживают ее в бесконечно изменяющемся состоянии.
Когда вы смотрите на солнце и чувствуете тепло на лице, вы ощущаете энергию.
- Пространство. Мы не можем определить размеры Вселенной, но точно знаем, что ее не назовешь тесной. Пространства космоса простираются во все стороны — и кажутся бесконечными.
Но где же взять материю, энергию и пространство? Может быть, их создал Бог? Ученые уверены, что и здесь обошлось без Бога, если, конечно, не называть Богом силы природы.
Благодаря Эйнштейну стало ясно, что энергия и масса — это две стороны одной медали. Знаменитое уравнение E = mc² как раз и показывает, что массу можно рассматривать как энергию — и наоборот. Поэтому, если вы захотите создать Вселенную, вам потребуются только энергия и пространство — два самых важных ингредиента.
Где же тогда взять пространство и энергию? По мнению физиков, пространство и энергия появились в результате спонтанного Большого взрыва. То есть именно момент Большого взрыва можно считать «днем рождения» всей Вселенной.
В повседневной жизни ничего не появляется само по себе — и нам сложно представить, как из ничего могла возникнуть целая Вселенная. Но если вы доберетесь до мира атомов и попадете на субатомарный уровень, то поймете, что из «ничего» на самом деле можно создать все! На субатомарном уровне видно, что протоны возникают случайно, соединяются на время — и исчезают, чтобы появиться где-то еще.
Назад в будущее
Стивен Хокинг: «В самом начале во Вселенной не было времени, как нет его и в современных черных дырах».
Давайте отправимся в путешествие во времени и посмотрим, как зарождалась Вселенная. По мере удаления в прошлое вы заметите, как Вселенная уменьшается. Она сдувается, как воздушный шарик! Вы увидите «новорожденную» Вселенную — бесконечно малую, бесконечно плотную черную дыру. Можно ли увидеть тот момент, когда ее не существовало? Самое начало Большого взрыва? Нет! Потому что время началось только в момент Большого взрыва.
Стивен Хокинг: «Когда меня спрашивают, создал ли Бог Вселенную, я отвечаю, что этот вопрос не имеет смысла. До Большого взрыва времени не существовало, поэтому у Бога не было времени для ее создания».
Что такое отрицательная энергия?
Для того чтобы Вселенная могла материализоваться из ничего, ей необходима «отрицательная» энергия.
Представьте, что вы хотите слепить снеговика. Вы подходите к сугробу и берете снег. В сугробе остается углубление. Вы создали не только снеговика, но и пустое пространство в сугробе. Вещество, которое раньше было сугробом, находится в снеговике — и все идеально уравновешено. Такой же принцип лежит в основе создания Вселенной.
Когда в результате Большого взрыва появилась положительная энергия, одновременно появилась и отрицательная. Такое же количество!
Сумма отрицательного и положительного дает ноль — это закон природы. Отрицательная энергия, появившаяся в момент Большого взрыва, не исчезла. Наша Вселенная похожа на огромный аккумулятор, который накопил отрицательную энергию. Эта энергия по-прежнему находится в пространстве и все уравновешивает.
Почему важно колонизировать космос?
Стивен Хокинг: «Не забывайте смотреть не только под ноги, но и на звезды!»
Зачем думать о далеком космосе, если на Земле хватает своих проблем? Не лучше ли потратить деньги на спасение нашей планеты от экологической катастрофы, а не на запуск очередного космического корабля?
До 1492 года тех, кто соглашался финансировать экспедиции Колумба, считали безумцами: зачем пускать деньги на ветер?! Однако сегодня нам сложно представить мир без открытия Нового Света.
5 убедительных доводов за колонизацию космоса
Стивен Хокинг: «Я опасаюсь за будущее человечества, если оно не выйдет в космос».
- Истощение ресурсов. Земля уже мала для нас: она перенаселена и истощена. Пройдет еще немного времени, и люди будут воевать из-за недостатка плодородных почв и питьевой воды.
- Ядерная война. Запасов ядерного оружия на Земле достаточно для того, чтобы уничтожить все человечество. Угроза ядерной войны не миновала, хотя об этой опасности мы все забыли. Появляются новые ядерные державы — и это увеличивает риск несчастных случаев и захвата атомной бомбы террористами.
- Глобальное потепление. Из-за гибели тропических лесов и повышения температуры воды в океанах растет объем углекислого газа в атмосфере. В будущем эти процессы создадут парниковый эффект — и ускорят глобальное потепление. Со временем Земля станет похожа на Венеру. Ее зальет сернокислотными дождями, а температура воздуха поднимется до 460 °C!
- Столкновение с астероидом. Последнее столкновение Земли с крупным астероидом произошло примерно 66 миллионов лет назад. Считается, что именно из-за него вымерли динозавры. Рано или поздно такое столкновение повторится — это гарантировано теорией вероятности и физическими законами Вселенной.
- Восстание роботов. Искусственный интеллект — это не только полезное, но и потенциально очень опасное изобретение. Не исключено, что однажды искусственный интеллект займется самоусовершенствованием и будет ставить собственные цели.
План колонизации космоса от Стивена Хокинга:
- Создание баз для длительного проживания на ближайших планетах или их спутниках. Например, на Луне или Марсе.
- Поиск планеты или спутника с подходящей для жизни атмосферой и запасами воды.
Европа, спутник Юпитера, покрыта льдом. Высока вероятность того, что подо льдом есть вода и, возможно, живые организмы.
- Достижение автономии на новых планетах или спутниках — полноценного, независимого от Земли существования.
За пределами нашей Солнечной системы могут быть десятки подходящих для жизни планет. Например, Проксима-b. Исследования показали, что у нее много общего с Землей. К сожалению, при современном уровне развития технологий мы не можем совершать такие далекие путешествия. Даже полет до ближайшей звезды и обратно потребует как минимум 8 лет, а до центра Галактики придется добираться около 50 тысяч лет!
В 2016 году Стивен Хокинг и бизнесмен Юрий Мильнер объявили о старте научно-исследовательского проекта Breakthrough Starshot. Цель проекта — отправить зонд к альфе Центавра.
Если человечество объединит свои усилия, межзвездные полеты могут стать реальностью еще при нашей жизни.
Как увлечь детей и подростков наукой?
Парадокс: наука и технологии играют все большую роль в нашей жизни, однако мало кто из подростков мечтает посвятить себя науке. Если мы не возродим интерес к науке среди современных школьников, технический прогресс остановится. Для появления новых Эйнштейнов нужно изменить образовательную систему и развивать в детях те качества, которые присущи гениям.
1. Любознательность
Что общего между шестимесячным малышом, выбрасывающим игрушку из кроватки, и астрофизиком, исследующим траекторию движения звезд? Ими движет один и тот же инстинкт — стремление найти ответы на вопросы «А что будет, если...» и «А как это устроено?».
Стивен Хокинг: «В детстве я разбирал игрушки на запчасти, чтобы понять, как они устроены. Я по-прежнему пытаюсь разобраться, как все устроено, — изменился лишь масштаб. Теперь мне интересны не игрушки, а устройство Вселенной, которое я изучаю, опираясь на законы физики».
Инстинкт исследователя есть у каждого из нас. Однако современная система образования не только не развивает природную любознательность, но и подавляет ее. Детям не нужны готовые ответы на вопросы, которых они не задавали. Им нужно пространство для исследования мира и учителя, которые показывают красоту научных открытий.
Обычные школы предлагают детям лишь зубрежку, решение уравнений и заставляют испытывать стресс из-за экзаменов. Все это вызывает не интерес к науке, а отторжение. Как это исправить? Изменить программу: большинство людей лучше воспринимает не количественное, а качественное объяснение. Даже самые сложные вещи можно объяснить доступно, без формул и уравнений.
2. Воображение
Почему даже сверхмощный компьютер не может сам совершить научное открытие? Ведь его возможности, например скорость обработки информации, превосходят возможности человеческого мозга. Дело в том, что у компьютера нет воображения. Великие научные открытия случаются только благодаря уникальной человеческой способности — фантазировать и видеть мир не таким, каков он есть.
3. Самостоятельность мышления
У всех гениальных людей есть одна общая черта — способность посмотреть на проблему так, как никто не смотрел до этого. Человека, который умеет мыслить самостоятельно, не испугает чужой «здравый смысл». У него хватит мужества реализовывать идеи, которые другим кажутся абсурдными.
В 1895 году Лорд Кельвин, президент Лондонского королев-ского общества, заявил, что не верит в существование летающих аппаратов тяжелее воздуха. В 1903 году братья Райт поднялись в воздух на созданном ими самолете.
Наше будущее: вопросы без ответов
Совсем недавно мы и представить не могли мир, в котором есть интернет, мобильные телефоны и социальные сети. Точно так же нам сложно представить, каким будет мир через пятьдесят или сто лет. Однако кое-что можно попробовать предсказать:
- Мы освоим космические пространства: будем добывать редкие металлы на Луне и летать в командировки на Марс. Возможно, мы даже встретим разумную жизнь во Вселенной. Шансов на это вроде бы немного, но мы все равно должны пытаться искать «братьев по разуму» в других звездных системах.
- Мы усовершенствуем искусственный интеллект и улучшим те технологии, которые у нас есть. Уже сегодня благодаря достижениям науки люди с ограниченными возможностями могут передвигаться и общаться. Но это только начало. Мы стоим на пороге важных открытий во всех областях науки — и сложно даже вообразить, как эти открытия могут изменить нашу жизнь.
Стивен Хокинг: «Технологии вернули мне голос, который отняла болезнь. Мне повезло, что я лишился голоса уже в компьютерную эпоху».
- Термоядерный синтез обеспечит неограниченные запасы энергии, и мы полностью перейдем на электромобили. Если термоядерный синтез станет самым популярным источником энергии, мы будем меньше загрязнять окружающую среду и, возможно, остановим процесс глобального потепления.
- Согласно теории относительности, если возможно перемещаться быстрее света, то возможны и путешествия во времени. От этих путешествий нас отделяет только отсутствие технологической возможности перемещаться со скоростью света.
- Мы научимся изменять и совершенствовать ДНК человека. Мы сможем предотвращать генетические аномалии и, возможно, даже улучшать умственные и физические способности. Однако «искусственная эволюция» обязательно приведет и к новым проблемам. Как будут взаимодействовать «усовершенствованные» и «неусовершенствованные» люди?
- Рано или поздно мы найдем ответы и на глобальные вопросы. Однажды мы точно узнаем, что происходило во время Большого взрыва, создавшего нашу Вселенную. Узнаем мы и то, как возникла жизнь на Земле. Но это те вопросы, которые будет решать уже следующее поколение.
10 главных мыслей
1. Из всех живых существ на Земле только человек способен оценить великий замысел и красоту Вселенной.
2. Согласно научным законам, Вселенная возникла спонтанно, в результате Большого взрыва.
3. В самом начале во Вселенной не было времени, как нет его и в современных черных дырах.
4. Для создания Вселенной требуются всего три ингредиента: материя, энергия и пространство. Энергия пронизывает всю Вселенную, запускает процессы, которые поддерживают ее в бесконечно изменяющемся состоянии.
5. Во Вселенной нет границ. Нет границ и у пытливого человеческого ума. Однажды мы вырвемся за пределы Земли — и найдем свой новый дом на другой планете Солнечной системы, а возможно, и в другой галактике.
6. Наша планета рано или поздно станет непригодной для жизни из-за последствий глобального потепления, ядерной войны или падения астероида. Поэтому колонизация космоса — это самая важная задача ближайших ста лет.
7. За пределами нашей Солнечной системы могут быть десятки подходящих для жизни планет. Если человечество объединит свои усилия, межзвездные полеты могут стать реальностью еще при нашей жизни!
8. Человечеству нужны новые Эйнштейны и новые научные открытия. А для этого важно поднять престиж науки и изменить образовательную систему. Образование должно развивать в детях любознательность, способность фантазировать и мыслить самостоятельно.
9. Старайтесь искать смысл в том, что вы видите и делаете. Как можно чаще задумывайтесь о том, почему и для чего существует Вселенная. Не забывайте смотреть не только под ноги, но и на звезды.
10. Будьте любознательны и не переставайте мечтать. Какой бы трудной ни казалась жизнь, вы всегда можете что-то изменить, — никогда не сдавайтесь!