Умные p-браны

На рубеже тысячелетий и в первые годы нового века Андрей Линде и его команда трудились над задачей объединить теорию струн с теорией вечной инфляции, а Хокинг со своими бывшими и новыми учениками пытался (когда не уносился вновь в какую-нибудь дальнюю страну) согласовать гипотезу об отсутствии граничных условий со сравнительно новой идеей p-бран. В свете теории p-бран пересматривались и представления о черных дырах.

Питер Таунсенд, коллега Хокинга по DAMPT, создал термин “p-браны” и фундаментально изучил это своеобразное явление. Р обозначает любое число, соответствующее числу измерений в мембране. Если p = 1, это 1-брана с единственным измерением – длиной, то есть струна. При двух p – 2-брана, с двумя измерениями, длиной и шириной, то есть привычная нам мембрана. Желатиновый куб из знаменитой игры “Драконы и подземелья” можно считать 3-браной, хотя об этом физики-теоретики умалчивают. Возможны и большие значения p, хотя их труднее визуализировать. Вспоминается великая идея, придуманная пифагорейцами в V веке до н. э. и продолженная Платоном: мир был создан как прогрессия от точки к линии, от линии к телу. Платон предполагал существование и других измерений, но этих трех ему казалось достаточно для известного нам мира[337]. Современные теории p-бран подобной умеренностью не отличаются. Р-браны поглощают и испускают частицы точно так же, как это делают черные дыры. Модель p-бран, по крайней мере, для некоторых черных дыр предсказывает именно такой уровень излучения, какой предусматривала и модель Хокинга с парами частиц.

P-браны – своего рода склад информации, падающей в черные дыры, но они способны на большее: вместе с излучением из p-бран эта информация возвращается. Задумавшись над такой возможностью, Хокинг вновь обратился к выводу из принципа неопределенности Гейзенберга: в любой области пространства должно находиться множество крошечных черных дыр, возникающих и исчезающих так же быстро, как пары частиц в излучении Хокинга. Эти малыши жадно заглатывают частицы и информацию. Они в сотни триллионов раз меньше атомного ядра, так что правильнее сказать – не заглатывают, а грызут, и только благодаря этому, утверждает Хокинг, законы физики сохраняют применимость в повседневной жизни. Тем не менее происходит серьезная утрата информации. Выручат ли нас p-браны?

C тех пор как в 1981 году Хокинг возвестил об исчезновении информации в черной дыре, споры об информационном парадоксе не затихали, хотя и – что удивительно, учитывая важность этого вопроса для физики, – не разгорались настолько, чтобы обеспокоить Хокинга и вынудить его отвлечься от других проблем. Кое-кто обвинял Хокинга в упрямстве: он, мол, отмахивается от вполне весомых аргументов, противоречащих его концепции, стоит на своем и не ввязывается в дискуссии. Или он расхворался так, что уже не сумеет возразить сильно и убедительно? Сам же Хокинг полагал, что его приговор, как бы печально это ни звучало, окончательный и обжалованию не подлежит, и никакие новые аргументы не побуждали его вернуться к спорам.

Но босс, как мы уже знаем, не дремлет. Он не пропустил мимо ушей идею, высказанную в 1993 году Сасскиндом, а уж предпринятая в 1996 году физиками Эндрю Строминджером и Кумруном Вафой попытка разрешить информационный парадокс с помощью p-бран безусловно привлекла его внимание. Хокинг обсудил с коллегами подобное решение проблемы утраты информации, и кое-кто выражал надежду, что на этот раз объяснение будет найдено. Богатырь слегка шелохнулся на печке, но потом повернулся на другой бок и вновь застыл в недоверии: все-таки информация в черных дырах пропадает безвозвратно. P-браны – хотя ко многому другому они применимы – тут не помогут. Но когда он закончил очередную лекцию словами: “Будущее вселенной, вопреки Лапласу, не до конца определяется законами физики и ее нынешним состоянием. Бог припас кое-какие козыри в рукаве”, – и на последнем слайде появился бородатый, загадочно улыбающийся старик, прячущий карты в свой широкий рукав, – тут-то и подумалось: а ведь карты – это 2-браны?