Дублинская конференция

Весной 2004 года на семинаре в Кембридже Хокинг поделился новыми идеями – пока еще предварительно, как бы вчерне – и заявил, что хотел бы встретиться с коллегами-физиками на какой-нибудь крупной конференции. Вскоре представился случай: в июле в Дублине собиралась 17-я Международная конференция по общей теории относительности и гравитации. Хокинг связался с председателем научного совета комитета конференции Куртом Катнером и попросил включить в программу его выступление: “Я решил проблему информации в черных дырах и хочу сообщить об этом”[375]. По сути дела, Хокинг просил, чтобы ради него сделали исключение: заявки подавались до 19 марта, однако тогда он только-только вышел из больницы и даже заранее представить текст доклада не мог. Но благодаря своей репутации получил час для выступления на конференции.

Судя по бурной реакции прессы и поклонников, популярность Хокинга отнюдь не пошла на убыль. Он все еще оставался мегасуперзвездой. Пиар-компания, взявшаяся проводить конференцию, стребовала 4000 фунтов и более чем отработала свои деньги: репортеры и фанаты штурмовали двери конференц-зала. Счастливчики с удостоверениями прессы расположились по обеим сторонам зала, наставив на сцену камеры и включив диктофоны.

Волновались и коллеги Хокинга, полноправные участники конференции, ведь они не знали, чего ждать. Вспышки камер сопровождали Хокинга, медленно и торжественно выехавшего из глубины Большого зала Королевской академии Дублина к ведущему на сцену пандусу. Одни думали, что он попросту повторит то, о чем твердил более двадцати лет: в черных дырах информация теряется, и все тут. Другие рассчитывали, что стареющий гений признает свое поражение. Кип Торн, державший сторону Хокинга и тоже полагавший, что информация в черных дырах пропадает, его оппонент Джон Прескилл, председательствовавший на конференции Петрос Флоридис и помощник Хокинга Кристоф Гальфар ждали его на сцене, лицом к десяткам камер, спешивших увековечить это событие. Не слишком-то похоже на обычное научное мероприятие.

Лишь Гальфар и Торн были подготовлены к тому, что Хокинг совершит – как уже неоднократно делал – полный разворот, но вовсе не в том смысле, на какой рассчитывали оппоненты. Он не собирался признавать правоту Сасскинда и Мальдасены. Да, идея, которую он упрямо отстаивал более двадцати лет, оказалась неверной. Но Сасскинд и Мальдасена тоже не справились с проблемой. Хокинг решил взяться за дело сам. Он придумал другой способ разделаться с информационным парадоксом.

Заседание открыл Петрос Флоридис. Во вступительном слове он пошутил: хотя по законам физики информация не может распространяться быстрее, чем со скоростью света, новости о появлении Хокинга на конференции облетели мир явно быстрее.

Как правило, Хокинг начинал свои выступления с вопроса, задаваемого размеренным механическим голосом: “Вы меня слышите?” Поскольку молчание означало бы, что его плохо слышно, зал откликался приветливым бормотанием, порой и ободряющими выкриками. И теперь после этой обязательной фразы Хокинг принялся излагать проблему, проследил историю споров об информационном парадоксе начиная с середины 1960-х, когда выяснилось, что при падении тела в черную дыру вместе с ним исчезает и вся информация о нем за исключением трех подробностей: массы, углового движения и электрического заряда. Джон Уилер шутливо формулировал: “У черных дыр нет волос”, – и с тех пор эта гипотеза так и называлась – “теоремой об отсутствии волос”.

Из этого еще отнюдь не возникал информационный парадокс. Классическая черная дыра могла существовать вечно, и информация пребывала бы внутри нее – недоступная, однако вполне сохранная. Информация оставалась бы во вселенной. Проблема возникла с открытием Хокинга: квантовый эффект вызывает постоянное излучение черной дыры, то самое излучение Хокинга. Излучение не несет с собой никакой информации о материи, которая участвовала в формировании черной дыры или упала в нее позднее. И это бы еще не проблема – но ведь в результате черная дыра постепенно испарится целиком и исчезнет. И что тогда станется со всей запертой внутри информацией? Казалось бы, единственный способ сохранить информацию – предположить небольшие отклонения в излучении Хокинга, по которым и можно будет судить о том, что падало в черную дыру. Ни одному ученому не удалось придумать, каким образом могли бы возникнуть такие отличия, хотя многие физики были уверены, что отклонения должны быть. Расчеты Хокинга доказали, что излучение изотермально, распределяется случайно и не имеет особых примет[376].

Тех, кто еще надеялся решить проблему потери информации с помощью гипотезы о молодых вселенных, возникающих из черных дыр, Хокинг огорошил последним своим открытием: “Внутри черной дыры не возникают молодые вселенные, как я думал раньше. Информация остается внутри нашей вселенной. Жаль разочаровывать поклонников научной фантастики, но поскольку информация сохраняется, черные дыры не сгодятся для путешествий в иные миры. Если вы прыгнете внутрь черной дыры, ваша масса-энергия вернется в нашу вселенную, но в искаженной форме: это будет информация о том, как вы выглядели, однако опознать вас по ней уже не удастся”[377].

Тут многие в аудитории навострили уши. Неужто Хокинг заявит, что решение проблемы заключается в излучении Хокинга и как сгоревшую книгу – о чем говорилось ранее, – так и информацию, скрытую в черной дыре, удастся восстановить по этому излучению?

Но нет, новое решение опиралось на принципиально иную идею, на догадку, что черная дыра может обладать более чем одной геометрией (топологией). Тогда информация не останется внутри, словно в ловушке, потому что горизонт событий не сформируется.

Кристоф Гальфар рассказывает, что доклад Хокинга поверг основную часть ученой аудитории “в глубокую задумчивость”. Слышались перешептывания: “Хватает высоко, а математика слабая… не так уж убедительно… все больше фокусы”. Кип Торн прокомментировал: “С виду мне эта гипотеза кажется симпатичной, но я еще не вник в детали”[378]. Он сказал, что ему придется посидеть какое-то время, разбираясь в работе Хокинга, прежде чем он сможет определиться, согласен ли с ней. Роджер Пенроуз был настроен скептически: “Мне кажется, все говорит в пользу потери информации, как Стивен первоначально и думал. В Дублине он публично отрекся от своей позиции. По-моему, как раз отступать от нее и не следовало. Нужно было отстаивать ее и впредь”[379]. Но Хокинг, хотя и обещал еще поработать над математическим аппаратом, был до такой степени убежден в своих выводах, что готов был признать проигранным пари, заключенное им и Кипом Торном с Джоном Прескиллом из Калифорнийского технологического. Точный текст договора гласил: “Поелику Стивен Хокинг и Кип Торн твердо уверены в том, что информация, проглоченная черной дырой, навсегда скрывается из вселенной и не может быть обнаружена, даже когда черная дыра полностью испарится и исчезнет, и поелику Джон Прескилл твердо уверен в том, что при правильном применении теории квантовой гравитации должен обнаружиться и будет обнаружен механизм высвобождения информации из испаряющейся черной дыры, Прескилл предлагает, а Хокинг и Торн принимают следующее пари. Когда первоначальное чисто квантовое состояние проходит гравитационный коллапс с формированием черной дыры, финальная стадия испарения черной дыры всегда будет чистым квантовым состоянием. Проигравший(ие) купят победителю(ям) по выбору победителя энциклопедию, из которой всегда можно по желанию почерпнуть информацию”. Документ подписали все трое (Хокинг приложил большой палец) 6 февраля 1997 года в Пасадене, штат Калифорния.

Свое выступление Хокинг закончил словами: “Я вручу Джону Прескиллу энциклопедию по его выбору. Он американец и, естественно, хочет энциклопедию бейсбола. Здесь такую найти очень трудно, и я предлагал ему альтернативу в виде энциклопедии крикета, но Джон не признает превосходство крикета. К счастью, мой помощник Эндрю Данн уговорил издателей Sportclassic Books выслать в Дублин экземпляр “Все о бейсболе: полная энциклопедия игры”. Сейчас я вручу Джону его выигрыш, и если Кип согласен признать проигрыш, он потом отдаст мне половину денег”. Но Торн пока не признавал, чтобы Хокингу или кому другому удалось решить проблему информационного парадокса. Энциклопедию вынесли на сцену, Джон Прескилл высоко поднял ее над головой, словно кубок по теннису, завоеванный в Уимблдоне.

В следующем январе в лекции в Калифорнийском технологическом Хокинг прокомментировал тот эпизод: “Об этом парадоксе спорили тридцать лет без особого успеха, пока я не нашел, как мне кажется, решение. Информация не утрачивается, но и не возвращается в сколько-нибудь ценном виде. Все равно что сжечь энциклопедию: информация вроде бы и не теряется, но и восстановить ее невозможно. Я вручил Джону Прескиллу энциклопедию по бейсболу, а стоило бы вручить пепел”[380].

Хокинг обещал коллегам более подробное объяснение. Это объяснение вылилось в статью, опубликованную в октябре 2005 года.