Это противоречит нашим представлениям о движении предметов в быту. Если человек, стоящий напротив вас, легким движением бросит вам мяч, вы без труда его поймаете. Если этот человек будет двигаться в вашу сторону в автомобиле со скоростью 80 километров в час и таким же легким движением бросит вам мяч из окна, мяч помчится на вас со скоростью 80 километров в час плюс скорость броска. Так что вас сильно удивило бы, если бы мяч, легким движением выброшенный из машины, долетел бы до вас всего лишь с небольшой скоростью броска, без прибавки скорости автомобиля. Однако со световыми импульсами именно так и происходит. Подобным же образом, если машину, которая едет по прямой дороге со скоростью 80 километров в час, обгоняет машина, которая едет со скоростью 90 километров в час, то вторая машина движется относительно первой со скоростью 10 километров в час. Иными словами, скорость относительна. Но если вас обгонит световой импульс, и вы измерите скорость, с которой он пролетает мимо, окажется, что эта скорость равна скорости светового импульса, который пролетает мимо вас, когда вы стоите неподвижно.
Об этом никто не догадывался до конца XIX века. Ученые предполагали, что свет ведет себя так же, как и тела вроде мячей, которыми перебрасываются люди, – то есть скорости точно так же складываются и вычитаются. А «постоянство» скорости света в уравнениях Максвелла ученые объясняли тем, что уравнения относятся к какому-то «абсолютному пространству», фундаментальной системе отсчета всей Вселенной.
Согласно этой точке зрения, пространство как таковое задавало систему отсчета, относительно которой надо было проводить измерения, и это было абсолютное пространство, в котором двигались и Земля, и Солнце, и свет, и все остальное. Еще это абсолютное пространство называли эфиром, и считалось, что это субстанция, в которой распространяются электромагнитные волны, подобно тому, как движутся водяные волны в море. Заминка была в том, что когда экспериментаторы попытались измерить изменения скорости света, вызванные движением Земли сквозь абсолютное пространство («относительно эфира»), ничего найти не удалось.
Поскольку считалось, что Земля движется вокруг Солнца по приблизительно круглой орбите, она в разные времена года должна была двигаться относительно эфира в разных направлениях и, следовательно, с разной скоростью. Это как плавать по кругу в быстрой реке. Иногда Земля должна была «плыть по течению эфира», иногда – поперек течения, иногда – против. Если свет всегда движется относительно абсолютного пространства с одинаковой скоростью, здравый смысл подсказывает, что это должно проявляться в виде сезонных изменений скорости света, измеренной с Земли. Оказалось, что нет.
Эйнштейн решил эту задачу при помощи СТО. Она гласит, что все системы отсчета одинаковы, нет никакой абсолютной системы отсчета. Наблюдатель, движущийся с постоянной скоростью в пространстве, вправе считать себя неподвижным. Он увидит, что движущиеся тела в его системе отсчета подчиняются законам Ньютона, а электромагнитное излучение – уравнениям Максвелла, так что скорость света при любых измерениях получается одинаковой – такой, какую дают эти уравнения, где она обозначена буквой
Эйнштейн отталкивался от наблюдаемого факта, что скорость света постоянна и не зависит от того, в какую сторону движется Земля в пространстве, и вывел математический аппарат, описывающий поведение материальных тел в системах отсчета, движущихся с постоянной скоростью друг относительно друга, то есть так называемых инерциальных системах отсчета. Если скорости малы относительно скорости света, эти уравнения дают в точности те же «ответы», что и ньютонова механика. Но, если скорости составляют заметную долю от скорости света, начинаются странности.
Например, при сложении двух скоростей никогда не получается относительная скорость больше
Почему же скорости складываются так странно? Причина отчасти в том, что пространство и время на высокой скорости определенным образом искажаются. Чтобы учесть постоянство скорости света, Эйнштейну пришлось признать, что движущиеся часы идут медленнее неподвижных и движущиеся тела сокращаются по направлению движения. Кроме того уравнения говорят, что чем быстрее движется тело, тем больше его масса.
Все эти странные и удивительные явления – лишь периферия истории современной космологии и поисков связи между гравитацией и квантовой физикой. Однако надо подчеркнуть, что все это не безумные идеи, не «просто теория», как говорим мы иногда, отмахиваясь от чего-то неправдоподобного. Для ученого теория – это гипотеза, прошедшая все экспериментальные проверки. СТО – не исключение. Все чудеса, которые следуют из СТО – постоянство скорости света, растяжение времени и сокращение длины у движущихся тел, увеличение массы движущегося тела – измерены и подтверждены с высокой точностью в ходе огромного количества экспериментов. Ускорители частиц, установки, где «сталкиваются атомы», например, в ЦЕРНе, Европейском центре ядерных исследований, в Женеве, – попросту не работали бы, если бы теория оказалась неверной, поскольку спроектированы и построены в соответствии с уравнениями Эйнштейна. СТО как описание мира высоких скоростей подтверждается такими же надежными экспериментальными фактами, как и ньютонова механика, как описание повседневной жизни, и единственная причина ее конфликта с нашим здравым смыслом – в том, что мы не каждый день сталкиваемся с перемещением на таких высоких скоростях, чтобы эффекты СТО стали заметны. Ведь скорость света
В сущности, СТО – результат сочетания ньютоновых уравнений движения с максвелловыми уравнениями, описывающими излучение. СТО во многом дитя своего времени, и если бы Эйнштейн не выдвинул свою теорию в 1905 году, это наверняка сделал бы в ближайшие годы кто-нибудь из его современников. Однако без неповторимого гения Эйнштейна потребовалось бы, вероятно, целое поколение, прежде чем кто-нибудь оценил бы важность куда более глубоких соображений, заложенных в СТО.
Эта важнейшая составляющая, на которую мы уже намекали, была результатом другого сочетания – единства пространства и времени. В повседневной жизни пространство и время – совершенно разные вещи. Пространство окружает нас по трем измерениям (вверх-вниз, вправо-влево, вперед-назад). Мы видим, где расположены в пространстве предметы, и перемещаемся по нему более или менее так, как хотим. А время практически невозможно описать, хотя мы все представляем себе, что это такое. В каком-то смысле у времени есть направление (из прошлого в будущее), но мы не можем заглянуть ни в прошлое, ни в будущее и, конечно, не в силах перемещаться во времени по своему желанию. Однако великая универсальная постоянная
Если помножить скорость на время, получится длина. Если сделать это правильно (умножить промежуток времени на скорость света
Эйнштейн говорил, что на создание общей теории относительности (которая прежде всего представляет собой теорию гравитации) его вдохновила мысль, что если у лифта лопнет трос, то человек, падающий вместе с лифтом, не ощутит вообще никакой силы тяжести. Мы прекрасно представляем себе, что он имел в виду, потому что видели фильмы об астронавтах, которые вращаются вокруг Земли в космических кораблях. Космический корабль на орбите не «свободен» от воздействия гравитации Земли – напротив, именно гравитация и удерживает его. Однако космический корабль вместе со всем своим содержимым «падает» вокруг Земли с тем же ускорением свободного падения, что и гипотетический лифт, поэтому у астронавтов нет веса, и они плавают в воздухе в кабине. Для них гравитации словно бы не существует – это и называется свободным падением. Однако Эйнштейн ничего такого не видел, и ему приходилось воображать себе картину свободно падающего лифта. Получается, что ускорение падающего лифта, который с каждой секундой разгоняется, в точности обнуляет воздействие гравитации. А для этого гравитация и ускорение свободного падения должны быть в точности эквивалентны.
Ход рассуждений Эйнштейна, приведший к созданию теории гравитации, был основан на том, как все это влияет на луч света – универсальный измерительный прибор СТО. Представим себе, что сквозь падающий лифт от стены к стене горизонтально светит луч фонарика. В свободно падающем лифте тела подчиняются законам Ньютона: они двигаются по прямым с точки зрения наблюдателя в лифте и отскакивают друг от друга с равными по величине и противоположными по направлению силами действия и противодействия – и так далее. А главное, с точки зрения наблюдателя в лифте, свет распространяется по прямой. Но как все это выглядит с точки зрения наблюдателя, который стоит на земле и смотрит, как падает лифт? Ему покажется, что свет движется по траектории, расстояние от которой до потолка лифта всегда одинаково. Однако за время, пока свет пересекал кабину, лифт с ускорением продвинулся вниз, и свет луча, очевидно, должен был сделать то же самое. Чтобы свет, направленный поперек кабины лифта, всегда оставался на одном и том же расстоянии от потолка лифта, световой импульс должен пройти по кривой, если смотреть на него снаружи лифта. То есть световой луч под воздействием гравитации искривится.
Эйнштейн объяснил это искривлением пространства-времени. Он предположил, что присутствие вещества в пространстве искажает пространство-время вокруг, поэтому тела, двигающиеся в искривленном пространстве-времени, отклоняются от пути так, словно на них в обычном «плоском» пространстве воздействует сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния между телами. Обдумав эту мысль, Эйнштейн вывел набор уравнений, которые все это описывают. На это у него ушло десять лет. Когда работа была завершена, оказалось, что из новой теории гравитации Эйнштейна следует и знаменитый закон всемирного тяготения Ньютона, однако ОТО зашла гораздо дальше теории Ньютона, поскольку предлагала общую теорию всей Вселенной. ОТО описывает все пространство-время, а следовательно, все пространство и все время. (Есть удобный способ запомнить, как все устроено. Вещество диктует пространству-времени, как искривляться, а пространство-время диктует веществу, как двигаться. Однако из уравнений следует, что само пространство-время тоже способно двигаться на свой манер.)
ОТО была завершена в 1915 и опубликована в 1916 году. Среди прочего она предсказывала, что лучи света от далеких звезд, проходящие мимо Солнца, будут искривляться, двигаясь сквозь пространство-время, искаженное массой Солнца. Поэтому наблюдаемое местоположение звезд на небосклоне сдвинется, и этот сдвиг можно измерить и сфотографировать во время полного солнечного затмения, когда слепящий свет Солнца перекрыт. Такое затмение и произошло в 1919 году, и ученые сделали фотографии и обнаружили именно тот эффект, который предсказывал Эйнштейн. Искривленное пространство-время существует на самом деле; ОТО оказалась верной.
Однако уравнения Эйнштейна, описывающие искажение пространства-времени в присутствии вещества, те самые уравнения, которые так триумфально подтвердили наблюдения солнечного затмения, обладали одной обескураживающей чертой, объяснить которую не мог сам Эйнштейн. Из уравнений следовало, что пространство-время, в котором укоренена материальная вселенная, не может быть статическим. Оно либо сжимается, либо расширяется. Эйнштейн оказался в безвыходном положении и был вынужден добавить к своим уравнениям дополнительное слагаемое – только для того, чтобы удержать пространство-время на месте. Даже в начале 1920-х годов Эйнштейн, как и все его современники, придерживался ньютоновой идеи статической вселенной. Но не прошло и десяти лет, как наблюдения, которые проделал Эдвин Хаббл при помощи нового мощного телескопа, установленного на вершине горы в Калифорнии, показали, что Вселенная расширяется.
Звезды в небе не разлетаются друг от друга. Они принадлежат к одной огромной системе – галактике Млечный Путь, – в которой содержится около ста миллиардов звезд, и она словно остров в космосе. В 1920-е годы астрономы при помощи новых телескопов обнаружили, что за пределами Млечного Пути есть множество других галактик, и во многих миллиарды звезд вроде нашего Солнца. И разбегаются друг от друга не отдельные звезды, а галактики – их уносит вместе с расширением пространства, в котором они находятся.
Этот прогноз ОТО поразил научное сообщество даже сильнее, чем искривление света, заметное во время затмения. Подобным следствиям из собственных уравнений поначалу отказывался верить даже Эйнштейн, но впоследствии наблюдения показали, что так и есть. Самые основы научного мировоззрения пошатнулись. Оказывается, Вселенная не статична, она развивается; впоследствии Эйнштейн признавался, что попытки подправить уравнения, чтобы удержать вселенную на месте, были «величайшей ошибкой в его жизни»[9] – уже к концу 1920-х годов и наблюдения, и теория указывали на то, что Вселенная расширяется. А если галактики разбегаются, значит, когда-то давно они были ближе друг к другу. Насколько ближе? Что происходило в те времена, когда галактики соприкасались? А еще раньше?
Мысль о рождении Вселенной в виде сверхплотного сверхгорячего огненного шара – теория так называемого Большого Взрыва – в наши дни служит краеугольным камнем науки, однако на ее разработку ушло время – более полувека. Пока астрономы искали подтверждения расширения Вселенной и тем самым преобразовывали научную картину Вселенной в целом, их коллеги – физики – разрабатывали квантовую теорию, преображая наше понимание очень малых величин. Внимание исследователей в течение ближайших десятилетий было сосредоточено в основном на разработке квантовой теории, а теория относительности и космология (наука о Вселенной) превратились в экзотическое побочное научное направление, которым занимались лишь несколько узких специалистов-математиков. До объединения большого и малого даже в конце 1920-х оставалось еще очень далеко.
Когда XIX век уступил место XX веку, физики были вынуждены пересмотреть свои представления о природе света. Поначалу скромная поправка к их мировоззрению росла и набирала силу, будто снежная лавина, вызванная одним-единственным снежком, покатившимся вниз по склону, и превратилась в настоящую революцию, охватившую физику в целом – в квантовую революцию.
Первым шагом было осознание, что электромагнитную энергию не всегда можно понимать просто как волну, проходящую сквозь пространство. Например, луч света в некоторых обстоятельствах ведет себя скорее как поток крошечных частиц (теперь их называют фотонами). Среди первооткрывателей «корпускулярно-волнового дуализма» был и Эйнштейн, который в 1905 году показал, что явление, когда электромагнитное излучение вышибает электроны из атомов в металлической пластине (фотоэффект), прекрасно объясняется существованием фотонов, а не волнами электромагнитной энергии. (Кстати, Нобелевскую премию Эйнштейн получил именно за эту работу, а не за две теории относительности.)
Корпускулярно-волновой дуализм изменил все наши представления о природе света. Мы привыкли считать, что импульс – это величина, зависящая от массы частицы и ее скорости (точнее, векторной скорости). Если два тела движутся с одинаковой скоростью, у того, которое тяжелее, импульс больше, и ему труднее остановиться. У фотона нет массы, и, казалось бы, не должно быть и импульса. Однако вспомним, что Эйнштейн открыл, что масса и энергия эквивалентны, а энергия у света определенно есть, более того, луч света – это луч чистой энергии. Поэтому импульс у фотонов есть, и он связан с их энергией, хотя у них нет массы и они не могут менять скорость. Если у фотона меняется импульс, это значит, что у него изменилось количество переносимой энергии, а не скорость, а изменение энергии фотона означает изменение длины его волны.
Когда Эйнштейн все это сопоставил, у него получилось, что, если умножить импульс фотона на длину связанной с ним волны, результат всегда один и тот же. Эту величину теперь называют постоянной Планка в честь Макса Планка, еще одного первооткрывателя квантовой теории. Постоянная Планка, которую принято обозначать латинской буквой
Воодушевленные этой мыслью экспериментаторы тут же провели опыты, показавшие, что при правильных условиях электроны и правда ведут себя как волны. В квантовом мире (в мире очень малых величин – на уровне атома и меньше) частицы и волны – попросту две стороны всего сущего. Волны могут вести себя как частицы, частицы – как волны. В английском языке даже появился новый термин «wavicle» – «волночастица». Дуалистическое понимание волн как частиц и частиц как волн оказалось ключом к квантовому миру и привело к созданию приемлемой теории, объясняющей поведение атомов, частиц и света. Но в самой сердцевине этой теории заложена глубочайшая тайна.
Поскольку у всех квантовых сущностей есть волновой аспект, их местоположение в пространстве нельзя определить точно. Ведь волны по самой своей природе растянуты в пространстве. Поэтому мы не можем судить, где именно находится электрон; как выяснилось, неопределенность – неотъемлемая черта квантового мира. Немецкий физик Вернер Гейзенберг в 1920-е годы установил, что все наблюдаемые величины на квантовом масштабе подвержены случайным вариациям и величина этих вариаций определяется постоянной Планка. Это и есть знаменитый «принцип неопределенности» Гейзенберга. Он означает, что все качества объекта вроде электрона невозможно определить точно: мы можем лишь приписывать им вероятности, очень точно выводимые из уравнений квантовой механики, например, вероятность, с которой электрон окажется в том или ином месте в то или иное время.
Более того, неопределенная, вероятностная природа квантового мира означает, что, если с двумя идентичными волнами-частицами обойтись идентичным образом (например, столкнуть их с волной-частицей другого типа), они не обязательно отреагируют идентично. То есть результаты экспериментов на квантовом уровне тоже неопределенны, и их нужно описывать только в терминах вероятностей. Электроны и атомы – вовсе не крошечные бильярдные шарики, отскакивающие друг от друга в соответствии с законами Ньютона.
На масштабе нашей повседневной реальности все это никак не проявляется, и тела вроде бильярдных шаров действительно отскакивают друг от друга предсказуемо, детерминистически, в соответствии с ньютоновой механикой. Дело в том, что постоянная Планка очень мала: в стандартных единицах, принятых у физиков, она составляет всего 6 × 10–34 (то есть 33 нуля и 6 после запятой) джоуль-секунд. А джоуль – весьма осязаемая единица энергии в повседневной жизни: шестидесятиваттная лампочка излучает 60 джоулей энергии каждую секунду. Привычные нам тела – бильярдные шары или мы сами – не подчиняются постоянной Планка, поскольку из-за ее малого размера волна, связанная с телом, так мала, что ей можно пренебречь. Но связанная квантовая волна есть и у вас, и у бильярдного шара, хотя она становится настолько большой, что влияет на взаимодействие тел, лишь для очень маленьких тел вроде электронов с очень маленьким импульсом.
Все это довольно туманно – и мы, пожалуй, вправе спокойно отдать подобные рассуждения на откуп физикам, а сами жить себе как жили. В общем-то, так и есть, хотя полезно знать, что физика, на основании которой работают компьютеры и телевизоры, зависит от понимания квантового поведения электронов. Лазерные лучи тоже работают исключительно на принципах квантовой физики, а любой проигрыватель компакт-дисков сканирует диски и считывает музыку именно при помощи лазерного луча. Поэтому квантовая физика участвует в нашей повседневной жизни, хотя не надо разбираться в квантовой механике, чтобы включить телевизор или музыкальный центр. Но в квантовой физике содержится и кое-что другое, гораздо более важное для нашей реальности. Когда квантовая физика учла в своих уравнениях неопределенность и вероятность, это раз и навсегда положило конец предсказуемому часовому механизму ньютонового детерминизма. Если на самом глубинном уровне Вселенная устроена по-настоящему непредсказуемо и недетерминированно, значит, нам вернули свободу воли, и мы наконец вправе сами принимать решения и сами совершать ошибки.
В начале 1960-х великие столпы физики стояли поодаль друг от друга. Общая теория относительности объясняла поведение космоса в целом и предполагала, что Вселенная зародилась из сверхплотного состояния, которое принято называть Большим Взрывом. Квантовая физика описывала, как устроены атомы и молекулы, и позволяла понять природу света и других видов излучения. Один юный физик, только что получивший первую ученую степень в Оксфордском университете, наверняка основательно изучил основы обеих теорий. Однако он вряд ли подозревал, что в ближайшие тридцать лет сыграет одну из главных ролей в объединении теорий и покажет, как их можно свести в одну великую теорию, которая объяснила бы все – от Большого Взрыва до атомов, из которых мы состоим.
Глава 3
Оксфорд
Год 1959 начался с потрясений: 2 января тридцатидвухлетний Фидель Кастро захватил власть на Кубе, а спустя месяц погиб в авиакатастрофе Бадди Холли, а лидером правящей партии конгресса в Индии стала Индира Ганди. К весне на острове Уайт приступили к строительству первого в мире судна на воздушной подушке, две макаки-резус стали первыми приматами в космосе, умер в возрасте семидесяти лет писатель Раймонд Чандлер. Тем временем в маленьком хартфордширском городке семнадцатилетний школьник по имени Стивен Хокинг готовился к вступительному экзамену в Оксфорд, засев в большой захламленной спальне в ветхом эдвардианском родительском доме.
Получить место в Оксфорде было делом нелегким. У абитуриента было два варианта: сдавать экзамен в конце шестого класса средней школы (в 17–18 лет), до экзаменов второго уровня сложности, либо в седьмом классе при условии, что за экзамены первого уровня сложности были получены очень высокие оценки. Первый вариант позволял успешно сдавшему экзамен абитуриенту отправиться в Оксфорд сразу после летних каникул, второй требовал ждать до следующего октября.
Стивен с отцом решили остановиться на первом варианте, и мальчик записался на экзамен в конце последнего года в школе Св. Альбана. С самого начала предполагалось, что Стивен будет претендовать на стипендию (scholarship) – это высочайшая награда, предлагаемая университетом. Стипендия давала право на целый ряд привилегий, а главное – отчасти покрывала расходы на обучение в Оксфорде. Если студенту не удавалось получить такую стипендию, он мог получить частную субсидию (exhibition), не такую престижную, которая в меньшей степени компенсировала плату за обучение. Наконец, абитуриенту могли предложить место в университете без материальной помощи, и таких студентов называли «нестипендиатами» (commoners).
Весь предыдущий год отец с сыном бесконечно препирались, какую специальность выбрать. Стивен настаивал, что хочет заниматься математикой и физикой, то есть обучаться по программе естественных наук. Отец сильно сомневался, поскольку считал, что математику негде найти себе работу помимо преподавания. Стивен точно знал, чем хочет заниматься, и победил в споре: медицина его не привлекала. Вот что он рассказывает:
Спор о выборе специальности Фрэнк Хокинг проиграл, но твердо решил, что сын должен занять место в его бывшем колледже – Университетском колледже в Оксфорде. Однако очевидно, что доктор Хокинг даже тогда не слишком верил в способности сына и считал, что нужно нажать на определенные рычаги, чтобы юношу приняли. Похоже, он решил проявить инициативу. Перед самым вступительным экзаменом, назначенным на пасхальные каникулы, Фрэнк устроил Стивену встречу с потенциальным оксфордским куратором доктором Робертом Берманом. По воспоминаниям Бермана, Хокинг-старший так напирал, что это отбивало всякое желание принимать такого абитуриента. Но Стивен сдал экзамен настолько блистательно, что Берман и руководство университета вскоре стали относиться к нему значительно теплее.
Вступительный экзамен был очень трудным. Он проходил в течение двух дней и состоял из пяти работ, на каждую из которых отводилось по два с половиной часа. Две работы были по физике, две – по математике, а затем – проверка общей эрудиции и знаний о нынешней политической ситуации в стране и мире. Типичный вопрос звучал примерно так: «Вероятные краткосрочные последствия захвата власти на Кубе Фиделем Кастро». В то время от семнадцатилетних подростков никто не ждал сложившихся мнений по подобным материям, а кое-кто из руководства университета и вовсе сомневался, что абитуриентам стоит иметь подобные мнения. Скажем, на доктора Бермана, по его же словам, гораздо более сильное впечатление произвели бы не представления юного Хокинга о современной политике, а его знания об английской сборной по крикету.
После двенадцати с половиной часов теоретических проверок и одной лабораторной работы по физике следовали собеседования. Сначала – общее, когда абитуриентов бомбардировали жесткими вопросами глава колледжа, декан факультета, старший куратор и преподаватели по соответствующей специальности. Все это происходило в профессорской Оксфордского университета. Потенциальные студенты входили туда по одному и подвергались пристрастному допросу комиссии, причем от них ждали умных и тонких ответов на целую череду тупых вопросов. Цель была такой же, как и у собеседования при приеме на работу: изучить характер кандидата. После общего собеседования нужно было пройти еще и собеседование по специальности, которое происходило в кабинете доктора Бермана. На нем Хокингу задавали вопросы по физике.
После всех испытаний и собеседований абитуриенты разъезжались по своим школам по всей стране дожидаться результатов и сдавать экзамены второго уровня. Тем временем кураторы проверяли работы и совещались, кого принимать, а кого нет. Если Университетский колледж хотел принять Хокинга, его руководство должно было предложить ему стипендию, поскольку Хокинг поставил колледж на первое место в списке в своем заявлении. Далее, если бы руководство Университетского колледжа решило, что не хочет давать ему стипендию – ни основную, ни частную – этот вариант должны были рассмотреть другие оксфордские колледжи. Если бы ни один из колледжей не согласился дать Хокингу стипендию, его заявление вернулось бы в Университетский колледж, и ему предложили бы при желании поступить туда нестипендиатом.
Новости из Оксфорда Хокинг получил только через десять дней. Пришло приглашение снова приехать в университет и пройти еще одно собеседование. Это вселяло надежды. Значит, к заявлению Хокинга отнеслись серьезно, и у него очень хорошие шансы поступить. Стивен еще не знал, что получил 95 % за обе работы по физике и почти такие же высокие оценки за остальные работы. Через несколько дней после второго собеседования на коврик у двери Хокингов упало судьбоносное письмо. Университетский колледж предложил Стивену Хокингу стипендию. Его приглашали приступить к занятиям в Оксфордском университете в ближайшем октябре при единственном условии: летом ему нужно было сдать два экзамена второго уровня.
Часто говорят, что в Оксфорде какое-то особое освещение, чудесная игра солнечного света на песчанике, столетиями вдохновлявшая поэтов и художников, подобно столь же прекрасным городам Италии и Германии. Облик центра города целиком определяет университетский комплекс – его здания рассеяны повсюду, так что здесь нет никакой организованной структуры или нервных узлов. Колледжи разбросаны там и сям, а остальной город вьется вокруг. Архитектура так же беспорядочна, как и география: здесь есть и средневековые здания, и сооружения конца XX века. Летом, когда песчаник так и блестит на солнце и в реке кишат плоскодонки, и те, кто в них плывет, погружают шесты в искрящуюся воду, а те, кто устроился на траве на бережку, поднимают к губам бокалы шампанского, – все это, конечно, очень похоже на стоп-кадры земного рая.
На рубеже 1950-х и 1960-х годов Оксфорд – микрокосм британского общества – очутился на грани великих перемен. Когда Хокинг приехал в Оксфорд в первый четверг октября и впервые ступил на Хай-стрит в качестве студента, университет во многом был таким же, как и во времена его отца – более того, он мало изменился за последние несколько столетий. Правда, после войны университетская дисциплина несколько ослабла. До этого студентам запрещалось ходить в городские питейные заведения, а если их ловили, университетская полиция – так называемые «бульдоги» – их исключала. В мужские общежития женщины допускались только с письменного разрешения декана, который должен был указать строгие временные рамки и условия в письме к главному портье, который затем педантично исполнял указания декана. Все это изменилось, когда в университет поступили ветераны, вернувшиеся с войны, – и на первый курс, и чтобы возобновить прерванное обучение. Они, естественно, не желали соглашаться с такими драконовскими ограничения, поэтому правила постепенно смягчались.
Комнаты в общежитии доставались не всем, на них была очередь, но тут Хокингу повезло: поскольку он был полным стипендиатом, то имел преимущество и сохранил за собой место в общежитии на протяжении всех трех лет обучения.
У большинства оксфордских колледжей есть квадратные внутренние дворы с лужайкой посередине и тропинками в траве. Из двора в здание можно попасть по лестницам, а комнаты студентов расположены на верхних этажах. Убирали в общежитиях и в целом вели хозяйство университетские «служители», и они же отвечали за то, чтобы похмельные юноши и случайно оказавшиеся в общежитии девушки успевали на завтрак в положенное время с восьми до четверти девятого и не натыкались на запертую дверь столовой. К студентам служители обращались «сэр» – или «мистер Такой-то», если хотели, чтобы в их голосе прозвучали нотки презрения. А к ним полагалось обращаться по фамилии, как к слугам.
Принимали в Оксфорд в основном юношей, как правило, из частных школ по всей стране, причем большинство – из верхней десятки, куда входили Итон, Харроу, Рагби и Вестминстер. Правда, в последнее время стало больше студентов из среднего и рабочего класса, однако классовые различия в Оксфорде во многих отношениях проявлялась даже отчетливее, чем в обществе в целом. Были проведены строгие демаркационные линии, невидимые границы, которые крайне редко нарушались дружбой или романтическими отношениями, и каждый такой случай был настоящей сенсацией. Для этого представители разных классов должны были сначала познакомиться – а это бывало совсем не часто.
В одном лагере была элита, дети из аристократических семей, наследники «старых денег», Себастьяны Флайты этого мира; они составляли существенную долю студентов из Крайст-черч-колледжа и в меньшей степени – из колледжа Бейлиол. Привилегированные тратили свои зачастую весьма значительные карманные деньги на развлечения для бывших одноклассников, которые пошли в университет вместе с ними, и на тех приятелей, кто предпочел «другое место» – Кембридж. На выпускников менее престижных частных школ вроде школы Св. Альбана они смотрели свысока и не отличали их от низшей касты – мальчиков из классических школ (grammar schools). Конечно, литература склонна к преувеличениям, но все же здесь царила атмосфера «Возвращения в Брайдсхед». А «северные химики» – отличники, пришедшие из государственных (comprehensive) школ, и «хулиганы из классических школ» по другую сторону раскола жили на стипендии и гранты и вместо перепелиных яиц и шампанского радовались пиву и пирогам со свининой.
Во многих отношениях эти касты были на удивление похожи. В конце 1950-х среди студентов и молодых ученых независимо от происхождения были в моде мешковатые брюки и твидовые пиджаки. Просто у привилегированных эти пиджаки были из ателье на Сэвил-роу, а просторные штаны с отворотами – из универмага «Хэрродс». А на студенческих балах, проводившихся каждое лето, спутницей выпускника Харроу или Итона была, скорее всего, дочь барона или герцога в платье из самого лучшего шелка. А выходцы из среднего класса на таких мероприятиях искали общества себе подобных – и с удовольствием попивали шампанское, пользуясь редким случаем.
Однако вскоре после того, как в Оксфорд поступил Стивен Хокинг, начались радикальные перемены, суть которых прекрасно сформулировал один его современник: «Когда мы поступили в Оксфорд, вся сколько-нибудь значимая знать занималась греблей и ни за что не надела бы джинсы. Когда мы выпускались, вся сколько-нибудь значимая знать презирала греблю и носила джинсы».
Перемены были везде. Умы молодежи стала занимать поэзия бит-поколения из Сан-Франциско. Набирала популярность лейбористская партия. Традиционные ценности, особенно классовая система, стали анахронизмом, по крайней мере, среди интеллигенции. «Штурмовать крепость» никто не пытался, к этому призывали десять лет спустя и в другом городе, но дух времени явно вступал в свои права. В такой обстановке человек с характером Стивена Хокинга, должно быть, рассматривал Оксфорд и все его устройство как довольно забавный микрокосм, систему ценностей, которая – типично по-британски – приведет скорее к сатирическим шоу вроде «За гранью» («Beyond the Fringe») и «Монти Пайтона», чем к кровавым рекам в чреве Парижа.
Несмотря на все соблазны, первый курс в Оксфорде оказался для Стивена Хокинга не самым веселым годом. Среди его однокурсников почти не было бывших соучеников по школе Св. Альбана и не оказалось ни одного близкого друга. В 1960 году в Оксфорд поступил Майкл Черч, а Джон Маккленахан поехал в Кембридж. Многие однокурсники Хокинга до университета отслужили в армии и, значит, были на два-три года старше. (Сам Хокинг избежал призыва только потому, что за несколько месяцев до того, как он вступил в призывной возраст, правительство Гарольда Макмиллана отменило обязательную военную службу.)
Учиться Стивену было скучно. Все задачи по физике и математике, которые задавали преподаватели, он решал без труда – и покатился по скользкой дорожке пренебрежения к учебе и умеренной радости от легких побед. Оксфордская система очень способствовала тому, чтобы студенты вроде Хокинга впадали в апатию. Еженедельное расписание предполагало несколько лекций и один семинар, на котором разбирали задачи, заданные на предыдущем семинаре. А в остальном студенты были предоставлены самим себе.
Мало того что на занятиях царила подобная вольница – система экзаменов тоже была совсем не строгой, и для студентов калибра Хокинга оставался огромный простор для всякого рода манипуляций. Значение имели только университетские экзамены, а не экзамены в колледже, а они проходили только в конце первого курса и на последнем курсе. Ученую степень присуждали исключительно по результатам выпускных экзаменов. Кроме того в начале каждого триместра проходили экзамены на уровне колледжа, целью которых было проверить, как студенты усвоили материал предыдущего триместра и как работали самостоятельно на каникулах. Эти экзамены назывались «collections», и оценки за них ставили свои же кураторы и преподаватели. Хокинг вспоминает:
Хокинг знал, что относится к первой категории, и решил соответствовать образу. На первом курсе он ходил исключительно на лекции и семинары по математике и сдавал экзамены в колледже только по математике. Как охотно признает сегодня его куратор, курсы по физике в то время были не более чем повторением материала экзаменов второго уровня, и Хокингам нашего мира они были ни к чему.
В университете сложилась настоящая фольклорная традиция – корпус легенд о чудесных прозрениях Хокинга, точь-в-точь рассказы о юном Моцарте. Один из соучеников, вместе с Хокингом ходивший на семинар, вспоминает случай, который произвел на него сильное впечатление. Преподаватель задал им домашнее задание на следующий семинар. Решить задачи не смог никто, кроме Стивена. Преподаватель попросил у него задание, посмотрел и был глубоко потрясен изящным доказательством какой-то особенно сложной теоремы. Похвалив способного студента, он вернул ему работу. Хокинг взял листок, смял его в комок и зашвырнул в мусорную корзину в углу – причем в этом не было и намека на дерзость. Другой участник семинара потом заметил: «Если бы я сумел доказать эту теорему хотя бы за год, я бы сохранил записи!»
Рассказывают также, что однажды четверым участникам семинара задали на неделю несколько задач. Утром того дня, когда надо было сдавать решения, трое из четверых обнаружили, что Стивен уютно устроился в кресле в гостиной и читает фантастический роман.
– А что задачки, Стив? – спросил кто-то из соучеников.
– Я еще не смотрел, – отозвался Хокинг.
– Пора бы, – заметил его приятель. – Мы всю неделю ломали над ними голову и решили только одну.
Когда все собрались на семинар и в аудиторию вошел Хокинг, остальные спросили, что ему удалось решить.
– А, я успел сделать только девять, – сказал он.
Хокинг почти не вел конспектов, и учебников у него было мало. Дело в том, что он настолько опережал свое время, что не доверял многим стандартным учебникам. Рассказывают, как один из его преподавателей, младший научный сотрудник Патрик Сандарс, задал студентам несколько задач из учебника. На следующий семинар Хокинг пришел, не сделав домашнего задания. На вопрос, почему, он двадцать минут рассказывал об ошибках в учебнике.
Несмотря на разгильдяйское отношение к учебе, Хокинг умудрился не поссориться со своим куратором доктором Берманом. Иногда он даже заходил на чай к Берманам в дом на Бэнбери-роуд. Летом они устраивали пикники на лужайке за домом, ели клубнику и играли в крокет. Жена доктора Бермана Морин прониклась особенной симпатией к чудаковатому юному студенту, которого ее муж считал весьма способным физиком. Хокинг часто приходил к чаю заранее, чтобы посоветоваться с ней, какие хорошие книги стоит купить, и она держала его на строго интеллектуальной литературной диете в дополнение к трудам по физике, которые он иногда читал.
Недостаток прилежания вовсе не мешал Хокингу добиваться блестящих успехов в физике. В конце второго курса он, как отличник, был номинирован на университетскую награду по физике, на которую претендовали все другие студенты, изучавшие этот предмет. Он без малейших усилий получил первую премию – сертификат на 50 фунтов в знаменитый оксфордский книжный магазин «Блэкуэллз».
Оставаться на первых местах среди соучеников и дружить с доктором Берманом – это одно, но сражаться с непреодолимой скукой – совсем другое, и примерно в это время Стивен, вероятно, рисковал скатиться в депрессию. К счастью, на втором курсе у него появилось новое увлечение, которое помогло обрести своего рода стабильность. Стивен занялся греблей. Гребля в Оксфорде и Кембридже – традиция, уходящая в глубь веков. Гребцы упорно тренируются, участвуют в соревнованиях между колледжами, а каждый год проходят соревнования между университетами, на которых выявляют лучших из лучших.
Гребля – спорт, требующий изрядной физической подготовки, и гребцы относятся к тренировкам очень серьезно. Спортсмены выходят на воду при любой погоде, и в дождь, и в снег, разбивают утренний ледок зимой и потеют на солнцепеке летом. Гребля требует упорства и усердия, вот почему она так популярна в университете. Она служит прекрасным противовесом трудной напряженной учебе, по крайней мере, у некоторых студентов. А в случае Хокинга она стала чудесным лекарством, позволявшим не окостенеть от скуки, которую навевал на него весь оксфордский уклад.
Поскольку гребля – силовой вид спорта, гребец должен быть достаточно крепко сложен, чтобы двигать лодку по воде, а Хокинг атлетизмом не отличался, однако в каждом экипаже есть один незаменимый человек – так называемый рулевой.
На эту роль Стивен подходил идеально. Он мало весил, поэтому не перегружал лодку, обладал громким голосом и обожал выкрикивать команды так, чтобы слышно было всем и каждому, а кроме того был дисциплинированным и не пропускал тренировок. Тренировал его Норман Дикс, уже несколько десятков лет проработавший в гребном клубе университетского колледжа. Он вспоминает, что из Хокинга получился неплохой рулевой, однако он почему-то никогда не стремился, чтобы его восьмерка заняла первое место, довольствуясь вторым. Тренер подозревал, что первое место пугало Хокинга, поскольку тогда пришлось бы относиться к делу слишком серьезно, и вся затея лишилась бы всякой привлекательности.
Дикс вспоминает, что в юности Хокинг был буйного нрава и с самого начала старался, чтобы экипаж считал его настоящим сорвиголовой. Не раз и не два восьмерка возвращалась на берег с поцарапанными бортами и поломанными веслами, потому что Стивен хотел провести лодку в очень узкую щель и оплошал. Дикс никогда не принимал на веру заявления Хокинга, что «в реке что-то попалось».
«Мне постоянно казалось, что почти все время он сидит на корме, думая исключительно о звездах, – вспоминает Дикс. – Голова у него была занята математическими формулами».
Тренировались команды очень серьезно. Во время учебы они спускали лодки на воду каждый день, чтобы подготовиться к большим соревнованиям, которые проходили в феврале и летом. Первые называются «Torpids» – от прилагательного «torpid» (оцепенелый, вялый) – поскольку в нем участвуют и первокурсники, а следовательно, стандарты многих экипажей заметно снижаются. Новички приходили в гребной клуб в октябре, и им приходилось всю зиму упорно тренироваться, чтобы похвастаться новообретенными навыками на пятой неделе зимнего триместра. «Torpids» – гонки на выживание, соревнования идут несколько дней. Тринадцать лодок стартуют через промежутки в сто сорок футов. Каждая привязана к берегу канатом длиной сорок футов, конец которого держит рулевой. По сигналу стартового пистолета рулевой отпускает канат, и лодки гонятся друг за другом по участку реки, причем их задача – лавируя среди двенадцати других лодок, врезаться в лодку впереди и при этом не дать никому врезаться в них, и главную роль в этом играет рулевой. После каждого заплыва «стукнувшие» и «стукнутые» меняются местами. Если экипаж действует очень умело и за несколько заездов поднимается на несколько мест, каждый гребец получает право приобрести весло, на котором начертана триумфальная история столкновений, имена экипажа и дата. Потом эти весла украшают стены комнат победителей. Экипажи Хокинга были средненькие, набирали во время гонок лишь скромное количество столкновений, но главным было другое – сбросить напряжение из-за учебы и как следует повеселиться.
После гонок кто-то ликовал, кто-то принимал соболезнования – и то, и другое сопровождалось неумеренным потреблением эля, за которым следовал обед в гребном клубе с речами и тостами. И именно поэтому Хокинг решил во всем этом участвовать. На первом курсе он чувствовал себя чужим, ему было одиноко, учеба навевала скуку, потому что давалась слишком легко. А гребной клуб позволил девятнадцатилетнему Стивену перестать вариться в собственном соку и войти в университетское сообщество.
Когда старые школьные друзья увидели Стивена на втором курсе, то не могли поверить своим глазам – так он изменился. Соученики называли его по-разному – и «своим в доску», и «отъявленным хулиганом», и этот стройный юноша с растрепанной шевелюрой и в розовом клубном шарфе был совсем не похож на нескладного мальчишку, окончившего школу Св. Альбана каких-нибудь два года назад. Он перестал быть изгоем и превратился в полноправного члена «избранного круга». Это был мир сугубо мужской, куда женщины практически не допускались, и в какой-то степени продолжение дружеской компании из школы Св. Альбана, правда, без прежней напряженной интеллектуальной жизни, зато с переизбытком алкоголя. Суть была в том, чтобы пить очень много эля, рассказывать жутковатые истории и как можно больше веселиться, впрочем, безобидно. Однако пробудившаяся страсть к приключениям едва не довела Стивена до беды.
Как-то вечером Стивен с приятелем решили похулиганить. Они пропустили по несколько кружек пива, после чего двинулись к пешеходному мостику через реку. Выйдя из паба, приятели прихватили банку краски и кисти, припрятанные в колледже, и сложили в сумку. У моста они взяли несколько досок и тщательно подвязали их веревкой, чтобы они свисали на несколько футов ниже парапета параллельно мосту. Перелезли через перила, встали на доски, взяли краску и кисти и принялись за работу. Через несколько минут на мосту можно было различить в полумраке надпись «ГОЛОСУЙТЕ ЗА ЛИБЕРАЛОВ» аршинными буквами. Расчет был на то, что днем надпись увидят все, кто выйдет на берег или на воду.
Тут разразилась катастрофа. Когда Хокинг дорисовывал последнюю букву, с моста на них посветил луч фонаря, и грозный голос закричал: «Что это вы затеяли?» Это был местный полицейский. Приятели запаниковали, и друг Хокинга перебежал по доскам на берег и умчался в город, а Хокинг с кистью в руке остался один на месте преступления. Говорят, дело кончилось выговором в участке, после чего об инциденте мало-помалу забыли. Но воспитательные меры оказались действенными: Стивен так перепугался, что с тех пор никогда не пытался нарушить закон.
Меньше чем через три года после поступления в Оксфорд Стивена ожидало еще одно суровое испытание. Приближались выпускные экзамены, а он внезапно обнаружил, что плохо подготовился. Доктор Берман предвидел, что при всех своих талантах Хокингу придется на экзаменах трудно, поскольку тот не ожидал, что они окажутся такими сложными. Берман понимал, что хорошо учатся в Оксфорде два типа студентов: способные и очень трудолюбивые – и гениальные, и очень ленивые. И за письменные работы у первых оценки обычно бывали выше. Так уж устроены экзамены: одно дело – получать ежегодные премии по какому-то предмету, и совсем другое – хорошо сдать выпускные. Все или ничего – кульминация трех лет обучения. Как-то раз Хокинг подсчитал, что за три года в Оксфорде занимался всего около тысячи часов, то есть в среднем примерно час в день; едва ли это можно считать усердной подготовкой к трудным выпускным экзаменам. Один его приятель с улыбкой вспоминает: «К концу он занимался уже по три часа в день!»
Однако у Хокинга был план. Поскольку каждая письменная работа состояла из нескольких заданий и можно было выбирать, на какие вопросы отвечать, он решил, что возьмется только за вопросы по теоретической физике, а задания, требующие детальных фактических познаний, не станет выполнять. Он понимал, что ответит на любой теоретический вопрос благодаря проверенным временем природным способностям и интуитивному пониманию предмета. Однако была одна сложность. Хокинг подал заявление в Кембридж, чтобы писать там диссертацию по космологии на степень доктора философии под руководством Фреда Хойла, самого выдающегося британского астронома того времени. Беда в том, что в Кембридж Хокинга приняли бы только с дипломом бакалавра с отличием первой степени, а это была высшая оценка в Оксфорде.
В ночь перед экзаменами Хокинга охватила паника. Он почти не спал и до утра ворочался в постели. Утром он облачился в парадную студенческую форму (черная мантия особого покроя, белая рубашка и белый галстукбабочка, которые полагалось надевать на экзамены), вышел из комнаты, взволнованный, с мутными глазами, и отправился в экзаменационный зал неподалеку на Хай-стрит. По тротуарам текли потоки таких же нарядных студентов – кто-то тащит под мышкой кипу книг, кто-то лихорадочно затягивается последней сигаретой у входа в зал. Находка для туриста с фотоаппаратом, но настоящая пытка для тех, кому предстоит несколько дней подряд писать экзаменационные работы.
Обстановка в экзаменационных залах была гнетущая – архитекторы об этом позаботились. Высокие потолки, огромные канделябры, висящие в пустоте, длинные ряды грубых деревянных столов и жестких стульев. По проходам расхаживают надзиратели, соколиным взором оглядывающие студентов – кто-то уставился в потолок или в пространство, зажав в стиснутых зубах ручку, кто-то согнулся над листком и бешено строчит, записывая свой поток сознания. Когда на стол перед Хокингом положили задание, он стряхнул сонное оцепенение и прилежно последовал плану: занялся исключительно теоретическими вопросами. После экзаменов они с однокурсниками пошли отпраздновать окончание учебы – перекрыли по традиции движение на Хай-стрит, пили шампанское из горлышка и пускали струи пены в летнее небо. Результатов пришлось подождать несколько дней, все не находили себе места от беспокойства, но вот они наконец пришли. Хокинг оказался на грани между дипломом с отличием первой и второй степени. Чтобы решить его судьбу, ему назначили «viva» – очное собеседование с экзаменаторами.
Хокинг прекрасно понимал, какая у него сложилась репутация в университете. Он был уверен, что его считают не слишком хорошим студентом – неряшливым и на первый взгляд ленивым, – и думают, что его больше интересует выпивка и веселье, чем серьезная работа. Возможно, он был прав, однако не ожидал, что преподаватели настолько высоко ценят его способности. Мало того: как любит повторять Берман, Хокинг на очном собеседовании был в своей стихии, поскольку, если у экзаменаторов была хоть капля мозгов, они сразу понимали, насколько он умнее их. Но одна его реплика на собеседовании особенно ярко показывает, как точно он умел формулировать суть дела, и к тому же, вероятно, спасла его карьеру. Глава комиссии попросил его рассказать о планах на будущее.
– Если вы дадите мне отличие первой степени, – ответил Хокинг, – я поеду в Кембридж. А если я получу диплом второй степени, то останусь в Оксфорде, так что, полагаю, вы дадите мне отличие первой степени.
Так они и поступили.
Глава 4
Доктора и доктораты
Часто говорят, что Кембридж – единственный настоящий университетский город в Англии. Оксфорд гораздо больше, а за его кольцевой дорогой раскинулись промышленные зоны, соседствующие с едва ли не крупнейшими в Европе районами жилой застройки. Кембридж значительно меньше и уютнее, и академический дух ощущается в нем гораздо сильнее.
Историки считают, что Кембриджский университет основали перебежчики из Оксфорда, однако оба академических центра возникли примерно в одно и то же время, в XII веке, по образцу Парижского университета. Кембриджский университет, как и Оксфорд, состоит из множества колледжей под управлением одной администрации. Как и Оксфорд, Кембридж привлекает лучших ученых со всей планеты и пользуется авторитетом во всем мире, сопоставимым только с репутацией его великого соперника и исторического близнеца на расстоянии всего-то в восемьдесят миль. Как и Оксфорд, Кембридж полон традиций, драм и историй.
В октябре 1962 года Стивен Хокинг, бакалавр искусств (с отличием), вернувшись из-за границы, прибыл в Кембридж и сменил голый выжженный ландшафт Ближнего Востока на осенний ветер и морось над темными полями Восточной Англии. Когда в то дождливое утро он ехал в свой новый дом через луга и пологие холмы, мир и покой «единственного настоящего университетского города в Англии» – и всех людей на планете – омрачала тень охватившего весь мир Карибского кризиса.
Тогда и вправду казалось, что мир вот-вот сгинет в пламени ядерной бури. Сегодня, в относительно спокойный период, когда СССР больше не существует, трудно представить себе атмосферу того времени, ощущение непредсказуемости и незащищенности. И Хокинг, как и все, понимал, что никак не влияет на события в мире и что положение безнадежно. Старые кумиры, добрые и прекрасные, меркли и рушились, и на их место готовы были заступить новые герои. В августе того года умерла Мэрилин Монро, Джону Ф. Кеннеди оставалось жить чуть больше двенадцати месяцев, а «Битлз» стояли на пороге международной славы, не имевшей аналогов в истории популярной культуры.
Невзирая на нависшую угрозу мгновенного уничтожения, жизнь в Кембридже шла своим чередом. Студенты устраивались в новых домах и осваивали незнакомый город, местные жители занимались обычными делами, как уже тысячу лет со времен основания Кембриджа.
В первые дни после переезда в Кембридж, когда большой мир, казалось, вот-вот разнесет сам себя в клочья, Стивен Хокинг начал подозревать, что и внутри у него что-то неладно. Под конец обучения в Оксфорде ему стало трудновато шнуровать ботинки, он постоянно на что-то натыкался, несколько раз у него подкашивались ноги. Случалось, что у него заплетался язык, как у пьяного, даже без капли спиртного. Стивен не желал признавать, что с ним что-то не так, никому ничего не говорил и старался жить по-прежнему.
Когда он приехал в Кембридж, возникло другое осложнение. Поскольку он хотел писать здесь диссертацию, у него было два варианта на выбор – заниматься либо элементарными частицами, то есть изучать очень малое, либо космологией, то есть изучать очень большое. Вот как говорил он сам:
Тут-то и таилась загвоздка. Хокинг решил ехать в Кембридж в первую очередь потому, что в Оксфорде невозможно было заниматься космологией, а главное – он хотел учиться у Фреда Хойла, который тогда считался самым выдающимся специалистом по космологии в мире. Но научным руководителем Хокинга стал не Хойл, а некто Деннис Сиама, о котором он впервые слышал. Поначалу такой поворот казался Стивену катастрофой, но постепенно он начал понимать, что научный руководитель из Сиамы получится не в пример лучше Хойла, поскольку Хойл вечно в разъездах, и играть роль наставника ему некогда. Вдобавок Хокинг вскоре обнаружил, что доктор Сиама и сам очень достойный ученый, умеет заинтересовать своих учеников и всегда готов помочь и поговорить.
Первый семестр в Кембридже прошел для Хокинга совсем не гладко. Оказалось, что ему недостает оксфордской математической подготовки, и он путается в сложных вычислениях, которых требует теория относительности. Усердно учиться он не привык, и справляться с программой ему становилось все труднее. Он второй раз очутился на грани краха. Сиама (он умер в 1999 году) вспоминал, что, хотя Хокинг был явно очень способным студентом и отличался готовностью отстаивать свою точку зрения с толком и умом, отчасти его трудности объяснялись невозможностью найти подходящую тему для исследований.
Дело в том, что задача должна была быть достаточно сложной, чтобы удовлетворять требованиям к диссертации на степень доктора философии, а поскольку исследования такого уровня по теории относительности были тогда в новинку, подобрать тему оказалось непросто. Сиама считал, что в те дни Хокинг был близок к утрате почвы под ногами и краха всего своего таланта. Так было, по крайней мере, весь первый год его работы над диссертацией. Все наладилось только благодаря сложному стечению обстоятельств, причиной которых стали перемены, уже происходившие в организме Хокинга.