Теория всего. От сингулярности до бесконечности: происхождение и судьба Вселенной

Теория всего. От сингулярности до бесконечности: происхождение и судьба Вселенной

«Теория всего» – это история Вселенной, рассказанная Стивеном Хокингом в привычной – прозрачной и остроумной – манере и дополненная фантастическими снимками космического телескопа «Хаббл», от которых перехватывает дух. Иллюстрации и схемы, созданные специально для этой книги, помогут понять те самые теории и концепции, с которыми каждый день сражаются передовые ученые по всему миру.

Книга объединяет семь лекций, охватывающих широкий диапазон тем: от Большого взрыва и черных дыр до теории струн. Автор описывает представления о Вселенной – от постулата о том, что Земля имеет форму шара, до теории о расширении Вселенной, основанной на недавних наблюдениях.

Однако с особым азартом Стивен Хокинг рассуждает о непрекращающихся поисках теории всего, появление которой, по мнению автора, ознаменует триумф человеческого разума.

Это книга для всех, кто когда-либо вглядывался в ночное небо и задавался вопросом о том, что скрывается в его чернильной синеве.

Читать онлайн Теория всего. От сингулярности до бесконечности: происхождение и судьба Вселенной


Перевод оригинального издания:

Stephen Hawking

The Theory of Everything

Печатается с разрешения Waterside Productions Inc и литературного агентства «Синопсис».

Оригинальное издание опубликовано Phoenix Books and Audio.

© Phoenix Books and Audio, 2006

© ООО «Издательство АСТ», 2017 (перевод на русский язык)

Введение

В этой серии лекций я постараюсь в общих чертах рассказать о наших представлениях об истории Вселенной от Большого взрыва до образования черных дыр. Первая лекция посвящена краткому обзору идей о строении Вселенной, которых придерживались в прошлом, и рассказу о том, как была построена современная картина мира. Эту часть можно назвать историей развития представлений об истории Вселенной.

Во второй лекции я опишу, как теории гравитации Ньютона и Эйнштейна привели к пониманию того, что Вселенная не может быть неизменной – она должна либо расширяться, либо сжиматься. Из этого, в свою очередь, следует вывод, что в какое-то время в интервале от 10 до 20 млрд лет назад плотность Вселенной была бесконечной. Эта точка на оси времени называется Большим взрывом. По-видимому, этот момент и был началом существования Вселенной.

В третьей лекции я расскажу о черных дырах. Они образуются, когда массивная звезда или более крупное космическое тело коллапсирует под действием собственной гравитации. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, каждый, кто окажется достаточно глуп, чтобы угодить в черную дыру, останется там навсегда. Никто не сможет оттуда выбраться. В сингулярности истории существования любого объекта приходит конец. Однако общая теория относительности – это теория классическая, то есть в ней не учитывается квантовомеханический принцип неопределенности.

В четвертой лекции я объясню, как квантовая механика позволяет энергии ускользать из черной дыры. Черные дыры не так уж черны, «как их малюют».

В пятой лекции я расскажу о применении идей квантовой механики к решению вопросов, связанных с Большим взрывом и происхождением Вселенной. Это подведет нас к пониманию того, что пространство-время может быть конечным, но не иметь границы или края. Это напоминает поверхность Земли, но с добавлением еще двух измерений.

В шестой лекции я покажу, как на основе этого нового предположения о границе можно объяснить, почему прошлое так сильно отличается от будущего, хотя законы физики симметричны относительно времени.

Наконец, в седьмой лекции я расскажу о попытках сформулировать единую теорию, охватывающую квантовую механику, гравитацию и все остальные физические взаимодействия. Если нам это удастся, мы действительно сможем понять Вселенную и свое место в ней.

Лекция первая

Представления о Вселенной

Еще в 340 г. до н. э. Аристотель в своем трактате «О небе» сформулировал два веских довода в пользу того, что Земля имеет форму шара, а не является плоской, как тарелка. Во-первых, он понял, что лунные затмения вызваны прохождением Земли между Солнцем и Луной. Тень Земли на Луне – всегда круглая, а это возможно, только если Земля имеет сферическую форму. Если бы Земля представляла собой плоский диск, тень была бы вытянутой и имела бы форму эллипса, за исключением тех случаев, когда в момент затмения Солнце находится точно над центром диска.

Во-вторых, из опыта своих путешествий греки знали, что в южных районах Полярная звезда находится ниже над горизонтом, чем в более северных. Опираясь на разницу видимых положений Полярной звезды в Египте и Греции, Аристотель даже приводит оценку длины окружности Земли – 400 тыс. стадиев. Чему равен один стадий – точно не известно (возможно, около 180 метров). Тогда оценка Аристотеля почти в два раза превосходит значение, принятое в настоящее время.


Вам будет интересно
Под этой обложкой – полный текст научно-популярного бестселлера. В главе, ранее не публиковавшейся на русском языке, автор рассуждает о возможности путешествий во времени. Текст сопровождают примечания и уточнения, сообщающие о достижениях современных космологов и астрономов....
Читать онлайн
Три, два, один, ПУСК! Стартует третья книга про Джорджа, Анни, ученого Эрика Беллиса, суперкомпьютер Космос и полный загадок мир вокруг нас!Профессор Эрик работает над масштабной «теорией всего» и катается на лунном ровере. Компьютер Космос ищет пристанище для поросенка Фредди, которого бабушка подарила Джорджу на день рождения. У Анни появляется новый друг, сын режиссера и скейтбордист… а в этом время в одном из темных подвалов университета Фоксбридж зреет заговор против исследований Эрика, пле...
Читать онлайн
Стивен Хокинг долгое время откладывал создание автобиографической книги, потому как свою популяризаторскую миссию считал куда более важной. Однако с годами число людей, желающих записать его историю вместо него самого, росло. Так и родились эти записки – из желания соблюсти границы личного пространства.Автор без обиняков рассказывает о своей жизни, семье, своей болезни и своей науке. Он дает ответы на многие – даже неудобные и личные – вопросы, которые ему только доводилось слышать. Значительное...
Читать онлайн
Под этой обложкой собраны работы Стивена Хокинга, которые дают наиболее полное представление о его жизни, работе, взглядах на науку и Вселенную: «Краткая история времени». «Моя краткая история» и отдельные лекции из сборника «Черные дыры и молодые вселенные»....
Читать онлайн
И вот – долгожданная вторая часть о приключениях Джорджа в космосе – «Джордж и сокровища Вселенной». Все те, кто прочитал научно-приключенческую повесть Стивена и Люси Хокинг «Джордж и тайны Вселенной», с нетерпением ждали продолжения: что-то станется с бесстрашными и любознательными героями дальше? Какие загадки предстоит им решить? Что нового узнать? Куда подевался тщеславный злодей доктор Линн?Во второй книге трилогии, к неразлучным друзьям Джорджу и Анни присоединяется еще один мальчик – ком...
Читать онлайн
Стивен Хокинг, величайший ученый современности, изменил наш мир. Его уход – огромная потеря для человечества. В своей финальной книге, над которой Стивен Хокинг работал практически до самого конца, великий физик делится с нами своим отношением к жизни, цивилизации, времени, Богу, к глобальным вещам, волнующим каждого из нас....
Читать онлайн
Автор книги, известный американский физик-теоретик и блестящий популяризатор науки, рассказывает о физике элементарных частиц, о последних достижениях ученых в этой области, о грандиозных ускорителях и о самой загадочной частице, прозванной частицей Бога, о которой все слышали, но мало кто действительно понимает ее природу Перевернув последнюю страницу, читатель наконец узнает, почему эта частица так важна и почему на ее поиски и изучение свойств ученые не жалеют ни времени, ни сил, ни денег.Лон...
Читать онлайн
Кип Торн, ученый с мировым именем и консультант известной кинокартины Кристофера Нолана «Интерстеллар», в своей книге, глубоко погружаясь в научный мир, подробно объясняет все те невероятные факты о гравитации, черных дырах, пятом измерении и других явлениях, которые визуально воплощены в этом фильме.Эта книга для всех, кому интересны физика, космос, естественные науки и то, как устроена наша Вселенная. А также для тех, у кого остались вопросы после просмотра фильма «Интерстеллар»....
Читать онлайн
Современные взгляды на возникновение жизни связывают с процессами, подчиняющимися теории вероятности: «Возникновение жизни на Земле соответствует созданию самолета „Боинг“, ураганом пронесшегося над свалкой». Звучит впечатляюще и не учитывает то, что жизнь – это часть круговорота. Следовательно, эволюция круговорота создает жизнь. Круговорот возникает по законам Природы. Следовательно, жизнь возникает закономерно, только нужны условия....
Читать онлайн
– Браво! – вскричал иностранец, – браво! Вы полностью повторили мысль беспокойного старика Иммануила по этому поводу. Но вот курьез: он начисто разрушил все пять доказательств, а затем, как бы в насмешку над самим собою, соорудил собственное шестое доказательство! – Доказательство Канта, – тонко улыбнувшись, возразил образованный редактор, – также неубедительно… М. Булгаков. Мастер и Маргарита...
Читать онлайн
«Популярная история – от электричества до телевидения» охватывает период от древних времен до 1965 года и посвящена хронологическому изложению этапов развития нашей цивилизации в направлении: Электричество – Магнетизм – Телеграф – Телефон – Радио – Телевидение. Автор напоминает читателю имена ученых-первопроходцев и изобретателей, представляет интересные иллюстрации и схемы, при этом автор не перегружает читателя теорией и формулами, и сообщает много интересной и полезной информации....
Читать онлайн
В данной публикации изложен новый взгляд на происхождение и устройство мироздания. Он основан на совмещении религиозно-мистического и научного подхода к этому вопросу. Представлен новый подход к рассмотрению понятий пространства и времени, а также основных физических явлений, таких как гравитация, природа теплоты, связь продольных и поперечных волн, жизнь частиц микромира, протекание электрического тока. Публикация является продуктом длительных «размышлений на тему»....
Читать онлайн
Описанная автором в предыдущих публикациях методологическая модель смены теорий применяется к максвелловской научной революции. Показано, что генезис максвелловской электродинамики может рассматриваться как закономерный результат согласования «старых» исследовательских программ, относившихся к домаксвелловской физике: электродинамики Ампера-Вебера, волновой теории света Юнга-Френеля и программы Фарадея. «Нейтральным языком», сконструированным Максвеллом для объективного сравнения выводов теорий ...
Читать онлайн
Книга «Глаз и Солнце», созданная выдающимся ученым, академиком С. И. Вавиловым (1891–1951), стала классикой научно-популярной литературы. В ней представлена история изучения света, рассказано об устройстве человеческого глаза и свойствах излучения Солнца. Дополняют книгу тексты знаменитого физика Г. Г. Слюсарева, а также суждения мыслителей прошлого – Р. Декарта, Х. Гюйгенса, И. Ньютона, Дж. Беркли, О. Ж. Френеля и И. В. Гёте....
Читать онлайн
У Чарли Лэрда – не жизнь, а сказка: 1. У него экстравагантная мачеха, которая держит лавку травяных снадобий. 2. Он живет в фиолетовом особняке с порталом в Нижний мир – царство кошмаров. 3. Сбежав из этого мира, Чарли и его друзья избавились от дурных снов. Навсегда. Или?..Внезапно соседний городок Орвил-Фолс наводняют… зомби. То есть выглядят они в точности как ходячие мертвецы. Но в действительности, похоже, всё ещё хуже. Чарли чувствует: грядут крупные неприятности. Ведь ночные кошмары никог...
Читать онлайн
Кого надо опасаться после смерти? Чертей? Э, нет. Некромантов. Которые призывают вас из приличного посмертия и требуют найти их убийцу. Не умеешь? Ничего, научишься, дело нехитрое… и разве тебе самой не интересно попробовать? Помереть-то всегда успеешь… Аргументы показались Любе достойными. Кому легче всего найти убийцу? Домовому. Им и будешь. Не хочешь домового? А поздно, договор уже подписан, получите метлу – и начинайте....
Читать онлайн
Он лишил меня всего: семьи, положения в обществе, самоуважения, достоинства, свободы и способности чувствовать. Единственное, что не удалось отобрать этому монстру, которому я добровольно преподнесла свое сердце – мою жизнь. Он рвал моё тело и душу, ломая как дешевую игрушку. Втаптывал в грязь, наслаждаясь моей агонией. Но я выжила. И теперь игра будет идти по моим правилам. Выйти из неё живым, у него нет ни малейшего шанса. Предупреждение: Много жестокости, откровенный секс , нецензурная лекси...
Читать онлайн
На берегах карельского Варозера творится непонятное: то ли духи каменных сейдов шалят, то ли частная фармакомпания тестирует на местных жителях новое лекарство. А может всему виной археологи, нашедшие «проклятый клад» загадочного народа чудь? Журналисты Валерия Гусева и Максим Чудинов по заданию редакции отправляются в Карелию, чтобы собрать материал о загадках Русского Севера. Волей судьбы к ним присоединяется егерь и следопыт Андрей Никольский. Однако пробудившееся зло невозможно приручить. ...
Читать онлайн