Интервью с Уолтером Левиным. О физике, искусстве, секретах преподавания и главных загадках Вселенной
В апреле 2017 мы взяли интервью у Уолтера Левина — легендарного лектора, астрофизика, автора книги «Глазами физика: Путешествие от края радуги до границы времени», бывшего профессора MIT. Его прощальная лекция «For the Love of Physics» набрала на YouTube почти 6 млн просмотров.
Мы поговорили о науке, преподавании, личных интересах и самых загадочных объектах во Вселенной: видео-версия интервью тут, адаптированная для чтения — под катом.
Vert Dider: Сегодня у нас в гостях бывший профессор MIT, один из самых известных физиков и преподавателей в мире — Уолтер Левин. Вероятно, вы помните его лекцию «Во имя физики» в переводе Vert Dider или его книги, например, «Глазами физика», которую издательство «МИФ» выпустило на русском. Как-нибудь почитайте.
Итак, Уолтер, думаю, мы начнем с нескольких личных вопросов.
Первый и, возможно, самый важный: что вдохновило вас пойти в физику?
Walter Lewin: На самом деле ответ на этот вопрос довольно банален. Вот как все началось: я довольно неплохо учился в школе, у меня была склонностью к науке, но не к языкам. Потом надо было решать, куда поступать: мне давалась математика, но у меня в голове не укладывалось, что я могу связать с ней жизнь — так что тут мимо. Я любил и химию, но как мне тогда казалось, там главное было зубрить, а не понимать концепции, а у меня ужасная память — так что мимо. У меня остался вот какой выбор: биология, физика живого, или же физика. В Голландии для изучения биологии необходимо чтобы в школе были латынь и греческий — у меня их не было. Так что я выбрал физику методом исключения, не то чтобы от большой любви. Кто же знал, что я влюблюсь в физику и она отплатит мне взаимностью: моя жизнь так сплелась с физикой, что я теперь говорю, что физика и есть моя жизнь, а искусство — моя любовь. Этим я дышу.
VD: Рад, что вы упомянули искусство — об этом как раз наш второй вопрос: какой вид искусства вам больше всего нравится и кто ваш любимый деятель искусства?
W. Lewin: Любимых художников у меня пятьдесят, не меньше. Хотя формального образования в искусстве у меня нет, я тщательно изучил историю искусств, у моей жены степень магистра истории искусств, а я даже читал о ней лекции. Нескромное заявление, но в искусстве я разбираюсь хорошо. Единственное же, что меня в нем интересует — это первопроходцы. Что мне там нравится или нет, гораздо менее важно чем своего рода изобретения, прорывы. В физике то же самое. Мои личные предпочтения не играют никакой роли, важно кто совершил этот прорыв. Назову творцов-новаторов первой четверти двадцатого века. Один из них — Малевич.
Супрематизм изменил мир: 1915-ый, его «Белое на белом» и «Черный квадрат» — они изменили мир. Так же как Мондриан, и Пикассо, как и Матисс, и Кандинский, и Бранкузи. Но я выделяю среди них Малевича. И никаких любимых деятелей искусства у меня быть не может… У меня нет даже никакого любимого направления в искусстве — все они настолько восхитительны. Супрематизм — великолепная реакция на постимпрессионизм, как и неопластицизм Мондриана.
Или вспомним дадаистов. Дюшан перевернул саму концепцию искусства. Он написал портрет Моны Лизы и добавил ей усы, а внизу написал «L.H. O.O.Q». Если быстро читать это по-французски, то получится «У нее горячая задница». Какова провокация. В 1917-ом Дюшан взял обычный писсуар, повернул его на девяносто градусов и отправил его на выставку общества независимых художников. Отказаться выставлять его не могли: Дюшан состоял в обществе. Экспонат отправили в подвал — испугались. Такой же писсуар, как тот, сейчас стоит миллионов десять. Он изменил само понятие искусства. Нравится ли мне тот писсуар? — Да нет. Нравится ли мне произведение искусства, одно из самых важных явлений в искусстве, сравнимое с«Авиньонскими девицами» Пикассо 1907 года? Красива ли та картина с девицами? — Не-а, уродство. Я часто ее вижу на выставках, например, в Нью-Йорке. Это, вероятно, самое известное полотно двадцатого века. Омерзительное, но важнейшее.
Это к тому, что у меня нет любимого художника, я люблю новаторство, прорывы.
VD: Все же интересно спросить: вы сказали, что к физике вы относитесь так же. Скажем, за последние сто лет какие открытия в этой области вы бы назвали наиболее важными? Если говорить о первопроходцах.
Walter Lewin: Самые важные за двадцатый век?
VD: Да, двадцатого или, может быть, даже двадцать первого.
Walter Lewin: В двадцатом веке самым важным открытием, глобальным прорывом, который случился в двадцатых годах, стала квантовая механика. Коренным образом изменилась не только физика, но сам подход к ней. Мы все думаем в категориях ньютоновской физики. Каждый человек на Земле, даже физики-теоретики, размышляют схожим образом. А почему? — Они родились, у них была бутылочка из которой они пили молоко, они играли с бейсбольными и теннисными мячиками, они их бросали и ловили… и каждое такое событие определено́ — можно подбросить мячик, «помогать» ему ракеткой, и он так и будет одинаково скакать.
В квантовой механике такой определенности нет. То есть ни представить себе, ни понять ее мы не можем. Это самая контринтуитивная область физики, но именно так работает мир на уровне молекул и атомов, он не детерминистический. И вот это был невероятный прорыв.
Ну и конечно, в 1905-м — Эйнштейн и специальная теория относительности. Она перевернула наше понимание пространства и времени. Еще более удивительная вещь — это был 1915-й год, общая теория относительности. Она открыла для нас новое понимание гравитации. Ну да, теории Ньютона были верные и необычайно точные, но Эйнштейн оказался точнее, представив небольшие поправки в наше фундаментальное понимание мира, а именно: гравитационное искажение пространства-времени.
VD: Раз уж вы упомянули гравитацию… Один из вопросов, который сейчас обсуждают в кругу ученых: возможно ли создать теорию гравитации на основе частиц. Квантовая теория гравитации — насколько она вероятна, по вашему мнению?
Walter Lewin: Это, конечно, своего рода «святой грааль» физики. Если рассматривать все меньшие и меньшие масштабы, мы упремся в сингулярность, такой же, как в сердце каждой черной дыры. Сингулярность не имеет размера. Размера у нее нет, зато есть масса — и какая! — Она может быть в миллиард раз тяжелее Солнца. Или, например, в двадцать раз. Соответственно, плотность бесконечно велика, размер — наоборот. Что делать физикам? Квантовой гравитации пока нет. У черных дыр, вероятно, есть какие-то уровни квантования, но наверняка мы этого не знаем. А единственная наша надежда — это теория струн. Они приблизились насколько это возможно к созданию квантовой теории, но пока даже про их успехи говорить, конечно, рано. Такой теории пока не существует. Она станет одним из грандиозных прорывов науки.
VD: Как вы думаете, есть ли вероятность открыть гравитон?
Walter Lewin: Это интересный вопрос. Если взять гравитон как теоретическую, гипотетическую частицу, которая переносит заряд гравитации примерно так же, как фотоны в электромагнитном излучении переносят силу электромагнетизма… Да, по мне, такое вполне вероятно. Мы вполне можем измерить фотоны… Измерить гравитоны может оказаться не такой простой задачей. Может, их заворачивает в какое-то другое измерение, а само оно может оказаться столь маленьким, что мы его никогда не обнаружим. Так что это вероятность с большим вопросительным знаком. Не хочу делать прогнозы о том, откроют ли когда-нибудь гравитоны. Но в целом, физики почти не сомневаются, что они и переносят гравитацию. К слову, у гравитонов нет массы…
VD: Нет массы?
Walter Lewin: Очень странные частицы.
VD: Вы уже упоминали теорию струн. Сразу несколько человек прислали нам просьбу расспросить вас о ней, эта теория вызывает немало вопросов. Теория нравится далеко не всем физикам.
Что вы думаете о теории струн? Полезна ли она? Поможет ли она сделать какие-нибудь открытия или что-то узнать?
Walter Lewin: Теория струн очень важна: только она дает надежду рано или поздно разработать теорию квантовой гравитации. Разработка теории струн привела к некоторым результатам. Не сказать, чтобы значительным, но они показали ее потенциал. Достигнут ли ученые конечной цели теории струн, создадут ли теорию квантовой гравитации — вопрос другой.
Теория струн строится на представлении о частицах как о колеблющихся струнах невероятно малых размеров, примерно десять в минус тридцать третьей степени метра. Даже представить невозможно, насколько они малы. Если увеличить атом до размера нашей галактики, до сотни тысяч световых лет, то струны размером будут все равно меньше миллиметра… Надеюсь, я не ошибся со своими расчетами… Так вот, десять в минус тридцать пятой степени — это очень малая часть миллиметра. Но, конечно, это не причина думать, что теория ошибочна.
Я оптимистично настроен по отношению к теории струн, но в значительной степени она как журавль в небе.
Так, ошибка у меня все-таки вкралась. Размер струн будет десятая доля миллиметра.
VD: А, одна десятая, то есть еще меньше.
Walter Lewin: Атом это десять в минус десятой метра, то есть десятая часть миллиардной части метра. И вот если эту крошку увеличить до размеров галактики, то одна струна окажется не больше десятой части миллиметра. Итак, по итогу, я настроен оптимистично, но… больше ничего не могу сказать.
Теория зародилась в конце шестидесятых. А затем, с 1970-ого по 1995-ый стала несказанно популярной — все ведущие университеты приглашали к себе только тех физиков, кто в ней разбирался. Помню, в MIT (мне тогда было сорок три) тоже старались брать сторонников теории — такая своеобразная была мода. Но это не умаляет важности теории струн.
VD: А какие вопросы в астрономии или в астрофизике… ведь вы по большей части астрофизик?
Walter Lewin: Да, верно. Диссертацию я писал по ядерной физике — еще в Нидерландах, а потом меня пригласили в MIT на два года, а там и полугода не прошло, как я стал и профессором. И вот тут у меня полностью поменялась сфера интересов: я забросил физику ядра и переключился на астрофизику. Дело в том, что в это время в астрофизике открылось целое новое направление — рентгеновская астрономия. Начало ей фактически положили в 1962-м, в июне. Я приехал в MIT в январе 1966-ого. Рентгеновская астрономия была, так сказать, основана в Кембридже, в Массачусетском технологическом институте благодаря совместной работе профессора MIT Бруно Росси и Риккардо Джаккони, который работал в Американской корпорации по науке и технике, ему потом Нобелевскую вручили за это.
Итак, появилось новое направление. Я тут же за него схватился и стал одним из первопроходцев. Почти все, кто присоединился к этим исследованиям в шестьдесят шестом, могут похвастаться этим званием. Мне несказанно повезло попасть в MIT в те два года и стать профессором. Все мои публикации после шестьдесят шестого были посвящены астрофизике высоких энергий: нейтронным звездам, черным дырам и белым карликам.
VD: К слову о рентгеновской астрономии. Расскажите, пожалуйста, для тех, кто не знает, что в ней такого революционно важного?
Walter Lewin: Да, я думаю, могу пояснить.
Возьмем Солнце. Количество рентгеновского излучения от него в миллион раз ниже энергии, которое оно излучает в оптическом спектре. Одна миллионная это очень-очень мало, совсем незначительная часть, просто крошечная. Если бы в шестьдесят втором году мы поместили Солнце у ближайшей к нам звезды (она где-то в десяти световых годах от нас) — мы не смогли бы зафиксировать рентгеновское излучение от него или другого подобного объекта с Земли, достаточно чувствительных приборов не было. Даже искать рентгеновские лучи от каких-нибудь звезд кроме Солнца было немыслимо. Кстати, первое такое предложение от Американской корпорации по науке и технике НАСА отклонило. Причина: «Да бросьте, какое еще излучение вы хотите найти?» Как раз потому что будь Солнце в десяти световых годах отсюда, мы и от него рентгеновских лучей на зафиксировали бы.
Но все же… некоторые объекты фиксировались. Рентгеновское излучение от них превосходило солнечное на несколько порядков. Это были совершенно новые объекты, которые ученые до тех пор и помыслить не могли. Рентгеновские лучи без труда обнаруживали по всей нашей галактике, да и в других тоже. Все дело было в причудливых двойных системах — двойных звездах. При этом в таких системах происходило перетекание массы от звезды с выгорающим ядром к объекту меньших размеров, вероятно, к нейтронной звезде или черной дыре. Когда вещество падает на черную дыру или нейтронную звезду, высвобождается такое огромное количество гравитационной потенциальной энергии, что температура газа в окружающем пространстве повышается десятком миллионов градусов, и этой горячий газ испускает рентгеновские лучи.
Таким образом, речь идет о мощном источнике рентгеновского излучения при слабом оптическом. Многие из этих объектов тогда в оптическом диапазоне и увидеть было нельзя, только в рентгеновском. Снова напомню: наше Солнце с расстояния в десять световых лет можно увидеть только в оптическом спектре, но никак не в рентгеновском. Так вот, рентгеновская астрономия изменила то, как мы смотрим на вселенную, подарила нам принципиально новый подход к астрономии.
VD: Какие вопросы астрофизики и астрономии кажутся вам наиболее интересными в наши дни?
Walter Lewin: Я думаю, что не только я, но и многие астрономы и физики ответили бы на ваш вопрос так: мы хотим знать, что такое темная материя. Мы хотим узнать, что такое темная энергия.
В нашей Вселенной три вида энергии:
Первый — та энергия, из которой состоим мы, звезды, галактики и планета, протоны, нейтроны и электроны. Мы называем ее адронной материей. На нее приходится всего 5% всей энергии вселенной.
Еще 27% — это темная материя, и мы не знаем, что это такое. То, что она существует, сомнений не вызывает, но что это — вопрос.
68% — темная энергия.
Только подумайте: бо́льшая часть Вселенной — это темная энергия и темная материя. И мы не знаем, понятия не имеем, что представляют собой 95% Вселенной. Это и есть будущее исследований физики и астрофизики. Будем выяснять, что такое темная материя и темная энергия.
VD: Если уж мы ничего о них не знаем, есть ли способы изучения темной энергии и темной материи, которые дают надежду на успех?
Walter Lewin: Да. Есть многообещающие предположения о так называемых вимпах. Это, конечно, пока только догадки. Но этими слабо взаимодействующими массивными частицами может объясняться темная материя. Их масса в десять в сотой степени больше массы протона, их пока не зафиксировали, и они не взаимодействуют с массой, с барионной массой — в этом и проблема. Мы не можем увидеть их напрямую, только зафиксировать косвенно. Например, пронаблюдать, какое влияние они оказывают на барионную материю, на звезды нашей галактики, но напрямую их обнаружить никак не получится.
Итак, вимпы не способны на электромагнитное взаимодействие, может, мы их никогда и не найдем, если только окольными путями. Тем не менее, эти теории развиваются, частицы пытаются обнаружить. Может быть, Большой адронный коллайдер однажды их обнаружит. В этой области я не специалист, но слово «вимп» стоит запомнить, и даже загуглить — это поможет понять, что сейчас думают о темной материи.
VD: А мы, может быть, еще и видео какое найдем и переведем потом.
Вы говорили, если темная материя — это такая же материя, как обычная, но другая…
Walter Lewin: На самом деле она ведь не из протонов и нейтронов. Поэтому нельзя говорить, что она такая же. Из темной материи не могло бы возникнуть звезд… Из нее не получились бы люди, ведь мы тоже состоим из протонов и нейтронов. То есть это нечто, что может вступать в гравитационное взаимодействие, но состоит из чего-то другого.
VD: Но если для темной материи возможно гравитационное взаимодействие, может ли она как-нибудь слипнуться, уплотниться и образовать некие объекты?
Walter Lewin: Такое возможно.
VD: Планетку какую-нибудь?
Walter Lewin: Вот планету нет. Планеты отражают свет. Темная материя — нет.
VD: Ну какой-то объект…
Walter Lewin: Вы рассуждаете по-ньютоновски. А я говорю о протонах и нейтронах. Когда вы видите, например, мою руку или вот очки — они отражают свет. Иными словами, это взаимодействие между протонами и нейтронами в молекулах и электромагнитным излучением. И вот на это темная энергия не способна. Зато она способна влиять на звездообразование и движение звезд в галактике: так мы и понимаем, что она существует. Даже не думайте слепить из нее какую-нибудь планету — никто не знает, что это за материя. Если бы из темной материи могли формироваться объекты, доступные для наблюдения, то она вступала бы и в электромагнитное взаимодействие, чего она, как мы знаем, не может. То есть нельзя взять радар и отразить его сигнал от темной материи. Нельзя использовать таким образом ни радиосигналы, ни свет, ни лазеры.
VD: Выходит, темная материя совсем не похожа на привычную нам, и 95%…
Walter Lewin: Нет, темной материи примерно 27%. Темной энергии что-то около 70%, если округлить.
VD: И мы ничего о них не знаем. А помимо этого, что из известных и наблюдаемых объектов во вселенной вызывает у вас наибольший интерес?
Walter Lewin: Для меня самые интересные объекты, во-первых — белые карлики. Я упоминаю их первыми неспроста. В 1841 году Бессэль предположил, что Сириус — двойная звезда. В небе мы видим только одну, но он сказал, что звезд там две. Заявлял он это уверенно, и вот почему: если приглядеться к расположению Сириуса по отношению к другим звездам, окажется, что он перемещается и описывает окружность раз в пятьдесят лет. По словам Бесселя, такое возможно только в случае двойной звезды. Вот цитата из письма Бесселя, написанного в сорок первом году — это важная веха в астрономии, потому я прочитаю ее, в переводе на английский:
«Я придерживаюсь убеждения, что Сириус — это двойная звездная система, состоящая из видимой и невидимой звезды. Нет никаких причин полагать, что светимость — необходимое свойство космического тела. Наблюдаемость несметного числа звезд — не достаточный довод, чтобы опровергнуть несметное число звезд невидимых».
Еще раз: «Наблюдаемость несметного числа звезд — не достаточный довод, чтобы опровергнуть несметное число звезд невидимых». С этого началась астрономия невидимого.
В 1862 году в Кембридже, штат Массачусетс, где живу я, где расположен MIT, Альван Кларк, сын известного изготовителя телескопов, испробовал новое создание своего отца: 18-дюймовый телескоп-рефрактор. Он направил объектив на бостонский горизонт, когда на востоке всходил Сириус и тогда он увидел ту самую вторую звезду! Просто его телескоп на тот момент был мощнее всех остальных. Кларк назвал звезду Сириус Б. Затем…
Сейчас нам известны температура звезды, ее размер: размер примерно с Землю, температура около 8000 градусов. А вот масса примерно равна массе Солнца. Это значит, что плотность ее в миллион раз больше, чем у воды. Это белый карлик, в миллион раз плотнее воды. Когда эти объекты — белые карлики — только обнаружили, никто поверить не мог, что такое бывает. Сейчас все привыкли, и нам известны уже миллиарды подобных звезд, размерами примерно с Землю, массой примерно как у Солнца, температурой 10–20 тысяч градусов и плотностью в миллион раз выше воды.
В 1967 году в небе обнаружили второй невероятный объект — нейтронные звезды. Их обнаружила Джоселин Белл, которая на тот момент закончила магистратуру. Ее научным руководителем был Энтони Хьюиш. Он зафиксировал в небе вспышки радиосигналов, но оптического подтверждения не было. Вспышки появлялись раз в одну целую тридцать три сотых секунды из одного конкретного места.
Это, естественно, приняли за сигнал связи от внеземной жизни. Объект получил название LGM-1 (Little green men) — «Зеленый человечек номер один». Информацию держали в тайне: окажись все это правдой, последствия были бы невообразимые. Затем нашли еще один объект, очень похожий на первый. Его назвали «зеленый человечек номер два», но позже мысль о зеленых человечках отбросили.
Теперь мы знаем, что это были нейтронные звезды. И снова, по массе они примерно как Солнце, а вот размерами до Земли уже не дотягивают: их радиус составляет что-то около двадцати километров. Плотность не в миллион, а в десять в пятидесятой степени больше, чем у воды. Это значит, их плотность миллион миллиардов. Состоят они практически исключительно из вещества, которое обычно находится в ядрах. Размеры, напомню, пара десятков километров. Они вращаются с огромной скоростью: у некоторых полный оборот происходит за полторы миллисекунды. Можете представить себе объект массой с Солнце и десять километров радиусом вращается вокруг своей оси раз в секунду, а некоторые — раз в две миллисекунды?! Невообразимо! Это второй интересный объект.
Кстати, за них Энтони Хьюиш получил Нобелевскую премию в 1974 году. Какой тогда разразился скандал! Скандал из-за того, что Джоселин ничего не получила. Возмутительно, что в Стокгольме решили именно так. Возможно, причина была в том, что она была всего лишь магистром, но строго говоря, это не должно было повлиять на решение. Еще хуже, если премию не дали, потому что она всего лишь женщина, что тоже не должно было повлиять на решение. Раньше Нобелевская премия часто игнорировала женщин. Сейчас ситуация изменилась, но Джоселин точно обделили…
Теперь скажу о третьем и еще более странном предмете интереса. Его открыли в 1971 году. Астрономы, работавшие на оптических телескопах, пронаблюдали мощный источник рентгеновского излучения, получивший название Лебедь X-1. Пол Мёрдин и Луис Уэбстер, а отдельно от них Том Болтон, выяснили, что он входит в состав двойной звезды, в которой масса перетекает от горящей звезды к компактному объекту. Они заключили, что с большой вероятностью Лебедь X-1 — это черная дыра. Почему они так решили? — Они высчитали массу объекта, и она оказалась более чем в три раза больше массы Солнца.
В то время уже было известно, что нейтронные звезды не могут превосходить Солнце по массе более чем в три раза — в этом случае они коллапсируют и превращаются в черные дыры. И так, были открыты черные дыры. Это сейчас своего рода хит астрофизики. Масса черных дыр может быть и в миллиарды раз больше солнечной.
Итак, если суммировать то, что я рассказал, самые интересные объекты во Вселенной — это белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры. Черные дыры — самые-самые из них, а последними я их упомянул, потому что рассказывал в хронологическом порядке.
Чтобы работать с сингулярностью, нужно разобраться с квантовой гравитацией, так что изучать черные дыры мы пока можем только с определенными ограничениями, и эти ограничения — сингулярность. Но нейтронные звезды и белые карлики тоже ничего.
VD: А как на счет кротовых нор?
Walter Lewin: Кротовые норы все еще на стадии предположений.
Началась эта история со статьи 1935 года. Эйнштейн и Розен предположили, что можно проложить ход из одного пространства-времени в другое. Общая теория относительности относится как раз к пространству-времени.И если это возможно, то также возможно перемещаться вперед и назад во времени, но подтверждении этому пока нет. Загвоздка с путешествием во времени вот в чем. Если кто-то переместится, скажем, на 60 лет назад, он может убить свою мать.
VD: Ну, она тогда была бы совсем ребенком, но…
Walter Lewin: Ну хорошо, на пятьдесят, тогда же можно? И тогда этот человек не родился бы. Вот в этом и проблема. Хотя на это есть что ответить, и ответы весьма загадочны. Например, тут возникает и множественная вселенная, бесконечное число наших двойников, и в какой-нибудь из вселенных этот человек как раз не родился и не убивал свою мать. Но в целом путешествия во времени вопрос проблемный.
VD: Раз уж мы заговорили о таких вещах, как путешествия во времени и прочие увлекательные мероприятия, то вот вопрос: как вы думаете, вселенная бесконечна? И если нет, то что там, за краем вселенной?
Walter Lewin: Хороший вопрос. А ответ на него:, а кто знает? Что нам известно — это размеры наблюдаемой вселенной. Наблюдаемая — то есть та ее часть, которую мы видим благодаря излучению. Если объекты удаляются от нас со скоростью больше скорости света, а такое, скажу вам, возможно, тогда мы не получаем от них никакой энергии — это происходит из-за доплеровского красного смещения. Если посмотреть на изображения так называемого глубокого поля Хаббла, можно заметить тусклые галактики, свет от которых шел до нас 13,5 миллиардов световых лет. То есть мы видим, где они находились больше 13 миллиардов световых лет назад — запомните эту мысль.
Однако вселенная расширяется, и сейчас расстояние между нами и этими галактиками уже около 45 миллиардов световых лет. Было 13,5, а сейчас они удалились еще на 32. Сомневаться в этом не приходится — мы знаем, что Вселенная расширяется.
Пусть эти галактики все еще что-то излучают, но мы этого зафиксировать не можем. Мы знаем, что они существуют, мы знаем, что они удаляются на скорости в 2–3 раза больше скорости света. И благодаря им у нас есть радиус наблюдаемой вселенной — около 45 миллиардов световых лет. Но увидеть, что там, мы не можем, потому что излучение до нас не достает. Если подождать 10 или хотя бы 5 миллиардов лет и потом посмотреть на те тусклые галактики, которые мы наблюдаем сейчас, их там уже не будет: они ведь улетают от нас на скорости больше скорости света. Не потеряли мысль?
Итак берем эти галактики, ждем 5 миллиардов лет и Хаббл фотографирует то же место… А там уже ничего нет. На том месте будут другие галактики, но тех, которые мы там видели, не будет, мы их не увидим.
О том, что лежит за границами наблюдаемой вселенной, мы ничего не знаем. Может быть, там другие вселенные, может, сестринская вселенная, этих вселенных могут быть сотни, и, держитесь крепче… Согласно концепции мультивселенной, их может быть не то что сотня, а бесконечное число. А если их бесконечное множество, значит, вселенные существовали всегда. Создать нечто бесконечных размеров нельзя, если только наше время не бесконечно. Тут можно выкинуть на помойку концепцию творения, потому что вечное нельзя создать в какой-то момент времени. Эту мысль нам с вами непросто осознать, но если у нас есть бесконечное число вселенных, то вселенные должны были существовать всегда, и никто их не создавал.
А ведь творение — важное понятие для религиозных людей. Им нужен вечный бог-творец, который и создает вселенные. Им нужно, чтобы было нечто вечное такого порядка. А нам — нет, у нас сама вселенная может быть вечной и быть всегда.
Наверняка говорить пока рано, хотя такая возможность завораживает тех, кто думает в ньютоновских понятиях. Хочу привести один любопытный и непростой для понимания пример бесконечности. Возьмем бесконечное число обезьянок, дадим им бесконечное число печатных машинок. Нажимая случайные символы, некоторые наберут полное собрание сочинений Шекспира. Буквы встанут именно в том порядке, в каком их поставил Шекспир. Такова концепция бесконечности. Мы с вами не осознаем бесконечность. Какое бы огромное число вы не вычли из бесконечности…
VD: … останется бесконечность. Кстати говоря, раз уж вы упомянули творение и религиозных людей. Этот вопрос, пожалуй, задают каждому ученому. Вы верите в бога? И как относитесь к религиозному взгляду на мир?
Walter Lewin: Ну что ж. Во-первых, и это очень важная вещь, каждый волен верить, во что хочет. Уважать надо людей любых верований, если они не преступники, если их религия мирная —я следую этому убеждению. Повторюсь: каждый волен верить, во что верит, во что хочет.
С наукой история другая. Для науки важны только верифицируемые факты. В религии они не обязательны. Ведь если веришь в то, что тебе нравится, какая разница, можно ли это проверить. И все же я уважаю все религии. Свобода вероисповедания — один из столпов демократии. В любой демократической цивилизации должно присутствовать уважение ко всем религиям. Поэтому во что верю я сам — не важно. Однако по убеждениям я атеист, это мое мнение. И все же, я уважаю тех, кто верит в богов, и надеюсь, они проявят уважение ко мне и моим убеждениям, ведь я тоже могу верить, во что хочу — то есть, придерживаться атеизма.
Уважение к любым убеждениям, в том числе к атеизму, это краеугольный камень любой цивилизованной демократии. Если этого уважения нет, то и уважения к стране я не испытываю. Ни к стране, ни к ее лидеру. Одно дело — его религия, но никак нельзя уважать лидера, который навязывает свою религию всей стране, это ужасно.
VD: И еще про религию. Если говорить о религиозных и научных убеждениях… Кажется, Нил Деграсс Тайсон сказал, что привить детям интерес к науке можно, если просто оставить их в покое: они ведь и так любопытные, они и так исследователи. Согласны ли вы с этим? Считаете ли вы, что научному методу, научному взгляду на жизнь детей нужно учить?
Walter Lewin: Ну, я бы не сказал, что их нужно учить, но детей, конечно, можно наставлять. Когда ребенку лет пять, можно показывать им чудесные программы по «National Geographic», можно сходить с ребенком в научный музей, можно порешать с ними задачки — я так делал со своими детьми — показать задачку или проблему, которая поначалу кажется неразрешимой, пока не подумаешь получше. Мне кажется, нужно направлять их. А когда подрастут, я бы советовал показать им программы Нила Деграсса Тайсона или Брайана Грина, да и свои собственные видео.
Так что я бы не оставил их самих по себе, но если ребенок приходит с вопросом, то нужно и ответить, и подтолкнуть задавать новые, поощрять это. Но я бы не использовал тут слово «учить». Я бы сказал, стоит помогать детям естественным образом расширить их горизонты. Знания ничего вас не лишат, а лишь прибавят.
VD: Да, похоже наставничество подходит тут лучше, не обучение. Раз уж мы затронули тему обучения и наставлений. Вы — один из легендарнейших преподавателей, по крайней мере, на YouTube. В интернете вы непреходящая сенсация, и у вас потрясающие лекции. А вопрос вот в чем: вы когда-нибудь думали о том, чтобы преподавать в школе? Направлять умы маленьких детей?
Walter Lewin: Ответ: однозначно нет. Потому что помимо того, что я прирожденный учитель (что уж скромничать), я еще и прирожденный ученый. Закончив диссертацию по физике, я намеревался в первую очередь заняться научной работой, исследовать неисследованное и рентгеновская астрономия подходила как нельзя лучше. И каков же выбор: школьный учитель или профессор MIT? Несложно определиться.
И все же, скажу вам, получив бакалавра, я пять лет работал в Нидерландах, в Делфте, и помимо научных исканий, по 20 часов в неделю преподавал физику в старших классах школы в Роттердаме. Это было невыносимое бремя.
Почему я этим занялся? — Мне нужно тут упомянуть причины. Я преподавал не ради денег. Пять лет работы учителем физики и математики позволяли не идти в армию. Я избежал призыва, но еще вот что — правительство выдало мне огромную ссуду на исследования. А каждый год работы учителем сокращал сумму, которую надо было вернуть, на 20%.
VD: В течение пяти лет.
Walter Lewin: Да, на выплату был такой срок. Так вот, я пять лет учил старшеклассников, но все-таки не первоклашек. И, поверьте мне, я оказал на учеников немалое влияние — так же, как позже повлиял на своих студентов в MIT, а сейчас на миллионы людей благодаря лекциям в интернете. Но я никогда не учил 6–7-летних малышей в начальной школе. Для моего собственного развития, личной эволюции это было бы не самое естественное занятие.
VD: Вы сказали, что вы учитель от природы. Выходит, что вы никогда не учились на преподавателя? И у вас есть свой подход, артистичный и уникальный. Вы с самого начала определились со своим стилем преподавания или пришли к нему постепенно? Как считаете, ваша первая и ваша последняя лекция одинаково хороши?
Walter Lewin: Нет, конечно нет. Смотрите. Я человек эксцентричный и это было ясно уже когда мне было года 2–3. Если вам свойственна эксцентричность, то свойственно и нестандартное мышление. Понимаете, о чем я? Это значит, что вы стараетесь делать все по-своему. Как я наряжался на лекции в MIT — так никто из профессоров больше никто не делал. Пытался ли я просто понравиться людям своей одеждой? — Конечно же нет. Пытался ли я таким образом произвести впечатление? — И снова нет. Просто я — Уолтер Левин, я всегда таким был и так одевался. Я носил украшения, браслеты или хотя бы какую-нибудь брошку. Сейчас на мне кольца, смотрите, какие красивые. У меня в коллекции тридцать пять штук. Те, что на мне сейчас, я купил в Южной Амер
