BORÍTÓ

Az eredeti mű címe:

Stephen Hawking

Brief Answers to the Big Questions

John Murray, London, 2018

Fordította: dr. Both Előd

Lektorálta: dr. Cynolter Gábor

Szerkesztette: Oláh Judit

Tördelés, tipográfia: Gelányi Mariann

Borító: Gelányi Mariann

Copyright © Spacetime Publications Limited, 2018

Foreword © Eddie Redmayne, 2018

Introduction © Kip S. Thorne, 2018

Afterword © Lucy Hawking, 2018

Stephen Hawking felnőtt kori fényképe © Andre Pattenden

Hungarian translation © dr. Both Előd, 2019

Hungarian edition © Akkord Kiadó, 2019

Minden jog fenntartva. A könyv bármely részletének közléséhez a kiadó előzetes hozzájárulása szükséges.

Elektronikus kiadás v.1.0.

ISBN

Kiadja az Akkord Kiadó

www.gabo.hu

gabo@gabo.hu

www.dibook.hu

Felelős kiadó: Földes Tamás

Felelős szerkesztő: Várlaki Tibor

Tartalom

A KIADÓ (JOHN MURRAY) MEGJEGYZÉSE

ELŐSZÓ

BEVEZETÉS

MIÉRT KELL FELTENNÜNK A NAGY KÉRDÉSEKET?

1.

LÉTEZIK-E ISTEN?

2.

HOGYAN KEZDŐDÖTT A VILÁG?

3.

VAN-E MÁSUTT IS INTELLIGENS ÉLET AZ UNIVERZUMBAN?

4.

MEGJÓSOLHATJUK-E A JÖVŐT?

5.

MI VAN A FEKETE LYUK BELSEJÉBEN?

6.

LEHETSÉGES-E AZ IDŐUTAZÁS?

7.

FENNMARAD-E AZ EMBERISÉG A FÖLDÖN?

8.

GYARMATOSÍTSUK-E A VILÁGŰRT?

9.

TÚLSZÁRNYAL-E BENNÜNKET A MESTERSÉGES INTELLIGENCIA?

10.

HOGYAN ALAKÍTJUK A JÖVŐT?

UTÓSZÓ

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

STEPHEN HAWKING TOVÁBBI KÖNYVEI

A GABO KIADÓ E-KÖNYVEIRŐL

HA TETSZETT A KÖNYV, OLVASSA EL EZT IS

A kiadó (John Murray) megjegyzése

Stephen Hawkingot rendszeresen megkérdezték arról, mit gondol korunk „nagy kérdéseiről”. Nemcsak tudós kollégái érdeklődtek a véleménye iránt, hanem műszaki vállalkozók, az üzleti élet tekintélyes szereplői, politikai vezetők és laikusok is. Stephen hatalmas archívumot gyűjtött össze a válaszaiból, amelyben előadásai, interjúi és tanulmányai egyaránt megtalálhatók.

A könyv anyaga, amelyen Stephen Hawking haláláig dolgozott, személyes archívumából származik. Halála után egyetemi kollégáival, családjával és a Stephen Hawking Hagyatékkal együttműködve fejeztünk be.

A jogdíjak meghatározott százalékát jótékony célra fordítjuk.

Előszó

Írta: Eddie Redmayne

Amikor először találkoztam Stephen Hawkinggal, magával ragadott rendkívüli tehetsége és testi gyengesége. A szemeiből sugárzó eltökéltség mozgásképtelen testtel párosult. Ezt a helyzetet kutatásaimból jól ismertem – ugyanis nemrég én alakíthattam Stephent A mindenség elmélete című filmben, ezért a forgatás előtt hónapokon át tanulmányoztam munkásságát és betegsége természetét. Eközben megpróbáltam rájönni, hogyan használhatom úgy a saját testemet, hogy azzal érzékeltessem a mozgatóidegek sorvadásának kifejlődését az idő múlásával.

Amikor végül személyesen is találkoztam Stephennel az ikonnal, a lenyűgöző tehetségű tudóssal, aki kizárólag rendkívül kifejező szemöldökein keresztül, számítógéppel előállított hangon tudott a világgal kommunikálni, szóhoz sem jutottam. Zavarba hozott a csend, ezért túl sokat beszéltem, miközben Stephen tökéletesen tisztában volt a csend erejével, és azzal, amit akkor érzünk, ha valaki tüzetesen vizslat bennünket. Zavaromban arról kezdtem beszélni, hogy születésnapjainkat csak néhány nap választja el egymástól, így ugyanabba a csillagjegybe tartozunk. Néhány perc múlva megérkezett Stephen válasza: „Csillagász vagyok, nem asztrológus.” Ragaszkodott ahhoz, hogy Stephennek szólítsam, ne pedig professzornak. Utasított erre…

Rendkívüli lehetőség volt számomra, hogy megformálhattam Stephen alakját. Vonzódtam ehhez a szerephez, mert megragadott az a kettősség, amelyet Stephen külső világa, tudományos munkájában elért sikerei, és belső világa, a huszonéves korában diagnosztizált motoros neuronbetegséggel vívott harca között érzékeltem. Élete egyedi, komplex és gazdag történet volt az emberi vállalkozó szellemről, a családi életről, a hatalmas tudományos sikerekről és az akadályokkal szembeszálló dacos küzdelemről. A filmben nemcsak az ihletettséget szerettük volna bemutatni, hanem azt a harcosságot és bátorságot is ábrázolni akartuk, amely jelen volt Stephen életében, és amelyről nemcsak ő tett tanúbizonyságot, hanem mindazok, akik gondját viselték.

Ugyanilyen fontos volt azonban, hogy bemutassam Stephen másik oldalát is, ahol ő csak egyszerű showman volt. A filmes lakókocsimban végül három kép volt, amelyeket rá jellemzőnek tartottam. Az egyiken Einstein kiölti a nyelvét, mert az efféle sziporkázó ötletek Hawkingra is jellemzőek voltak. A másik egy pakli kártya bábjátékosként ábrázolt dzsókere volt, mert úgy éreztem, Stephen mindig a markában tartotta az embereket. A harmadik kép James Deant ábrázolta. Ezt adta nekem az, hogy láthattam őt – csillogást és humort.

Ha élő személyt alakítunk, különösen nagy nyomás nehezedik a színészre, mert maga az ábrázolt ember is reagál a teljesítményünkre. Stephen esetében a családtagjaitól is érkezett ilyen visszajelzés, akik nagylelkűen segítettek, amikor készültem a szerepre. Mielőtt Stephen elindult a film bemutatójára, így szólt hozzám: „Meg fogom mondani a véleményemet. A jót. Vagy mást.” Azt feleltem, ha „más” a véleménye, elég annyit mondania, hogy „más”, és megkímélhet a ledorongoló részletektől. Végül Stephen nagylelkűen annyit mondott, hogy tetszett neki a film. Meghatotta őt, de köztudottan azt is megjegyezte, hogy jobban örült volna több fizikának és kevesebb érzelemnek. Ezzel nehéz lenne vitába szállni.

A mindenség elmélete forgatása óta kapcsolatban maradtam a Hawking családdal. Meghatott, amikor felkértek, mondjak beszédet Stephen temetésén. Hihetetlenül szomorú, mégis nagyszerű nap volt, elárasztottak a szeretet hullámai és a kedves emlékek, a visszaemlékezések pedig a legbátrabb emberről szóltak, aki az egész világot bevezette tudománya rejtelmeibe, miközben azért harcolt, hogy ismerjék el a fogyatékossággal élőket, és adjanak nekik megfelelő lehetőséget a boldoguláshoz.

Egy valóban csodálatos elmét veszítettünk el, egy bámulatba ejtő tudóst, és a legszórakoztatóbb embert, akivel valaha is szerencsém volt találkozni. Ahogy Stephen halálakor a családja megfogalmazta, munkája és öröksége fennmarad, ezért szomorúan, mégis nagy örömmel ajánlom figyelmükbe Stephen legkülönfélébb témákat felölelő, de egyformán lebilincselő írásainak ezt a gyűjteményét. Remélem önöknek is tetszenek az írások, és Barack Obamát idézve azt is remélem, hogy Stephen jól szórakozik odafent, a csillagok között.

Szeretettel:

Eddie

Bevezetés

Írta: Kip S. Thorne professzor

Először 1965 júliusában Londonban találkoztam Stephen Hawkinggal, egy, az általános relativitáselméletről és a gravitációról rendezett konferencián. Stephen doktori értekezéséhez végezte kutatásait a Cambridge-i Egyetemen, én pedig éppen akkor szereztem meg a PhD fokozatomat a Princetoni Egyetemen. A rendezvény termeiben keringő szóbeszéd szerint Stephen meggyőző bizonyítékot talált arra, hogy Világegyetemünknek véges idővel ezelőtt, a múlt egy meghatározott pillanatában kellett születnie. Nem lehet tehát végtelenül idős.

Mintegy 100 résztvevővel együtt benyomultam egy 40 főre méretezett terembe, hogy meghallgassam Stephen előadását. Bottal járt és kissé elmosódottan artikulált, de ettől eltekintve alig mutatta az éppen két évvel korábban diagnosztizált motoros neuronbetegség tüneteit. Gondolkodását nyilvánvalóan cseppet sem befolyásolta a betegség. Briliáns érvelése Einstein általános relativitáselméletének egyenletein és a csillagászok azon megfigyelésein alapult, amelyek szerint a Világegyetem tágul. Ezenkívül csak néhány, nagy valószínűséggel igaznak tűnő alapfeltevéssel élt, felhasznált továbbá egy új matematikai módszert, amelyet Roger Penrose nem sokkal korábban dolgozott ki. Mindezeket okos, hatásos és meggyőző módon kombinálva, Stephen levezette az eredményét: Világegyetemünknek nagyjából tízmilliárd évvel ezelőtt valamiféle szinguláris állapottal kellett kezdődnie. (A következő évtizedben Stephen és Roger egyesült erővel még meggyőzőbben bizonyították az idő szinguláris kezdetét. Ugyancsak minden korábbinál meggyőzőbb bizonyítékot adtak arra, hogy minden fekete lyukban egy szingularitás lakozik, ahol az idő véget ér.)

Mélyen lenyűgözve jöttem ki Stephen 1965-ös előadásáról. Nemcsak az érvelése és a következtetése ejtett bámulatba, hanem sokkal inkább zsenialitása és kreativitása. Megkerestem őt, és egy órán keresztül beszélgettünk. Ez a találkozás egy életre szóló barátság kezdete volt, egy olyan barátságé, amelynek az alapja nemcsak az azonos tudományos érdeklődés volt, hanem egy figyelemreméltó, kölcsönös szimpátia és az a titokzatos képesség, amelynek köszönhetően megértettük egymást mint embert. Hamarosan többet beszélgettünk az életünkről, szerelmeinkről, sőt még a halálról is, mint a tudományról, bár változatlanul a tudomány volt köztünk a legerősebb összekötő kapocs.

1973 szeptemberében elvittem Stephent és feleségét, Jane-t Moszkvába. Bár tombolt a hidegháború, én 1968 óta minden második évben körülbelül egy hónapot Moszkvában töltöttem, ahol Jakov Boriszovics Zeldovics csoportjának tagjaival végeztünk közös kutatásokat. Zeldovics nagyszerű asztrofizikus volt, amellett pedig a szovjet hidrogénbomba atyja. A birtokában lévő atomtitkok miatt megtiltották neki, hogy Nyugat-Európába vagy Amerikába utazzék. Nagyon szeretett volna Stephennel beszélni; és mivel ő nem utazhatott el Stephenhez, mi mentünk el hozzá.

Stephen Moszkvában lenyűgözte Zeldovicsot és több száz tudóstársát lényegre törő meglátásaival, miközben egy vagy két dolgot ő is megtanult Zeldovicstól. A legemlékezetesebb az a délután volt, amelyet a Rosszija Hotelben Stephen szobájában Stephen és én együtt töltöttünk Zeldoviccsal és egyik doktoranduszával, Alekszej Sztarobinszkijjel. Zeldovics a maga intuitív módján elmagyarázta egy korábbi, figyelemreméltó felfedezését, Sztarobinszkij pedig megadta hozzá a matematikai hátteret.

Egy fekete lyuk megforgatásához energiára van szükség. Ezt már azelőtt is tudtuk. A két szovjet fizikus szerint azonban a fekete lyuk a forgásának energiáját részecskék létrehozására használhatja, amely részecskék azután eltávolodnak a fekete lyuktól, és magukkal viszik a forgási energiát. Ez meglepő újdonság volt – de nem világrengetően meglepő. Ha egy testnek mozgási energiája van, akkor a természet rendszerint megtalálja a módját annak, hogyan tudja ezt az energiát megcsapolni. Mi már ismertünk más jelenségeket, amelyek forgási energiát vesznek el a fekete lyuktól; Zeldovics ötlete azonban új és váratlan lehetőség volt.

Nos, az efféle beszélgetések legfőbb értéke abban rejlik, hogy új irányt szabhatnak gondolkodásunknak. Így történt ez Stephen esetében is. Hónapokig töprengett Zeldovics és Sztarobinszkij felfedezésén, megvizsgálta egyik, majd másik irányból is, míg végül egyik nap gyökeresen újszerű gondolat villant az agyába: a fekete lyuk akkor is képes részecskéket kibocsátani, miután a forgása megállt. Ilyenkor a fekete lyuk sugároz – méghozzá úgy, mintha a fekete lyuk forró lenne, mint ahogy a Nap is sugároz, bár nem annyira forró, csak mérsékelten meleg. Minél nagyobb a fekete lyuk tömege, annál alacsonyabb a hőmérséklete. A Napéval egyező tömegű fekete lyuk hőmérséklete 0,00000006 kelvin, azaz 0,06 milliomod fokkal magasabb az abszolút nullánál. A formulát, amellyel ez a hőmérséklet kiszámítható, rávésték Stephen sírkövére a londoni Westminster Abbey-ben, ahol hamvai Isaac Newton és Charles Darwin között nyugszanak.

A fekete lyukaknak ez a „Hawking-hőmérséklete” és az ennek megfelelő „Hawking-sugárzás” (ahogy azóta nevezik e két jelenséget) valóban radikálisan új felismerés volt – talán a XX. század második felének legradikálisabb elméleti fizikai felfedezése. A felismerés ráirányította figyelmünket az általános relativitáselmélet (a fekete lyukak), a termodinamika (a hő fizikája) és a kvantumfizika (részecskék létrejötte ott, ahol addig semmi sem volt) közötti mély kapcsolatra. Stephen például annak bizonyításáig is eljutott, hogy a fekete lyuknak entrópiája van, ami azt jelenti, hogy valahol a fekete lyuk belsejében vagy környezetében rendkívüli mértékű rendezetlenség uralkodik. Levezette, hogy ez az entrópia (a fekete lyuk rendezetlensége mértékének logaritmusa) a lyuk felületének nagyságával arányos. Az entrópiára vonatkozó formuláját abba az emlékkőbe vésték bele, amelyet egykori munkahelyén, a cambridge-i Gonville & Caius College parkjában helyeztek el.

Az elmúlt negyvenöt évben Stephennel együtt fizikusok százai tettek erőfeszítéseket, hogy megértsék a fekete lyukak véletlenszerűségének pontos természetét. Ez a probléma új, konstruktív megvilágításba helyezi a kvantumelmélet és az általános relativitáselmélet összeházasításának lehetőségét – vagyis a kvantumgravitáció alig ismert törvényeit.

1974 őszén Stephen a doktorandusz hallgatóit és a családját (feleségét, Jane-t és két gyermeküket, Robertet és Lucyt) egy teljes évre elhozta Pasadenába (Kalifornia, USA), ahol ő és a tanítványai bekapcsolódhattak egyetemem, a Caltech szellemi életébe, és legalább átmenetileg kutatócsoportom munkájába is. Nagyszerű év volt ez, méltó betetőzése annak, amit később „a fekete lyukak kutatásának aranykoraként” emlegettünk.

Abban az évben Stephen és diákjai az én tanítványaim közül néhánnyal együtt igyekeztek mélyebben megérteni a fekete lyukakat, mint ahogy bizonyos mértékig én is ugyanezt tettem. Eközben azonban annak köszönhetően, hogy Stephen jelen volt és irányította a közös kutatócsoportunkat, nekem több időm maradt, hogy egy olyan témával foglalkozzam, amely már évek óta izgatott: a gravitációs hullámokkal.

A Világegyetemben csak kétféle hullám terjedhet és hozhat információt számunkra a távoli égitestekről és történésekről: az elektromágneses hullámok (ezek közé tartozik a fény, a röntgensugárzás, a gamma-sugárzás, a mikrohullámok, a rádióhullámok és így tovább) és a gravitációs hullámok.

Az elektromágneses hullámok az elektromos és mágneses erőtér fénysebességgel terjedő oszcillációi. Ha a hullámok elektromos töltésű részecskére esnek, például a rádió- vagy a tévéantennában lévő elektronokra, akkor ide-oda megmozgatják ezeket a részecskéket, vagyis az általuk szállított információt átadják a részecskéknek. Ezt az információt felerősítjük és betápláljuk egy hangszóróba vagy közöljük a tévé képernyőjével, így az információ az ember számára felfoghatóvá válik.

A gravitációs hullámok Einstein elmélete értelmében a tér oszcilláló gyűrődései, azaz a tér periodikusan ismétlődő összehúzódásai és megnyúlásai. Rainer (Rai) Weiss 1972-ben a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (MIT) feltalált egy gravitációshullám-detektort, amelyben egy L alakú vákuumcső két végén és töréspontjánál tükröket függesztenek fel. Ha a tér összenyomódik, a berendezés egyik szárában a tükrök egymáshoz közelebb, miközben a másik szárban egymástól távolabbra kerülnek. Rai ötlete értelmében lézersugarakkal lehetne kimérni az összenyomódásoknak és tágulásoknak ezt az oszcilláló mintázatát. A lézer fényével a gravitációs hullámból kivonhatjuk a benne lévő információt, amelyet felerősítve és számítógépbe táplálva az ember számára észlelhetővé teszünk.

A Világegyetem elektromágneses hullámokkal történő tanulmányozását (az elektromágneses csillagászatot) Galilei kezdte el, amikor kis optikai távcsövet épített, és azt a Jupiterre irányítva felfedezte a bolygó négy legnagyobb holdját. Az azóta eltelt 400 év alatt az elektromágneses csillagászat forradalmasította a Világegyetemről alkotott nézeteinket.

1972-ben a tanítványaimmal együtt arról kezdtünk gondolkozni, mi újat tudhatnánk meg a Világegyetemről a gravitációs hullámok használatával, vagyis elkezdtük lefektetni a gravitációs hullámokkal dolgozó csillagászat alapjait. Mivel a gravitációs hullámok a tér egyfajta torzulásai, ezért olyan objektumok hozzák létre, amelyek maguk is részben vagy egészen a téridő torzulásai – vagyis elsősorban a fekete lyukak. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a gravitációs hullám az ideális eszköz, ha ellenőrizni akarjuk Stephen fekete lyukakra vonatkozó felismeréseit.

Általánosabban fogalmazva, úgy tűnt, hogy mivel a gravitációs hullámok alapvetően különböznek az elektromágneses hullámoktól, ezért szinte biztosra vehetjük, hogy ezek is létrehozzák a maguk forradalmát a Világegyetem megismerésében, amelynek jelentősége talán összemérhető lesz a Galilei munkássága nyomán kibontakozott elektromágneses forradaloméval – feltéve persze, hogy valamikor majd megfigyelni és követni tudjuk ezeket a tünékeny hullámokat. Ez azonban súlyos feltétel volt; becsléseink szerint a Földet elérő gravitációs hullámok olyan gyengék, hogy Weiss L alakú eszközének tükrei egymáshoz képest még abban az esetben sem mozdulnak el jobban egy proton átmérőjének a század részénél (vagyis egy atom átmérőjének 1/10 000 000 részénél), ha a tükröket egymástól több kilométer távolságban helyezzük el. Az ilyen parányi elmozdulások mérése hihetetlen kihívást jelentett.

A lényeg az, hogy abban a nagyszerű évben, amikor Stephen kutatócsoportja az enyémmel együtt dolgozott a Caltechen, én az időm nagy részét annak elemzésével töltöttem, milyen esetben kecsegtethet sikerrel a gravitációs hullámok megfigyelése. Stephen – akárcsak évekkel korábban – ebben is segített, mert ő és egyik tanítványa, Gary Gibbons megtervezték saját gravitációshullám-detektorukat (amelyet soha nem építettek meg).

Röviddel az után, hogy Stephen hazautazott Cambridge-be, vizsgálódásaim eredményt hoztak, miután Rai Weiss és én Rai washingtoni hotelszobájában egész éjszakán át tartó, intenzív eszmecserét folytattunk. Meggyőződtem arról, hogy a siker esélye elég nagy ahhoz, hogy pályafutásom legnagyobb részét és jövőbeli tanítványaim kutatásait Rai és más kísérletei fizikusok munkája támogatásának szenteljem, annak érdekében, hogy valóra válhassanak a gravitációs hullámokkal kapcsolatos elképzeléseink. A többi pedig, ahogy mondani szokták, már történelem.

2015. szeptember 14-én a LIGO gravitációshullám-detektor (ezt annak az 1000 fő közreműködésével dolgozó projektnek a keretében építettük meg, amelyet Rai, én és Ronald Drever hoztunk létre, Barry Barish pedig szervezte, toborozta a résztvevőket és vezette a munkát) detektálta az első gravitációs hullámokat. Amikor összehasonlítottuk a hullámalakokat a számítógépes szimulációinkkal előállított előrejelzésekkel, csoportunk arra a következtetésre jutott, hogy a detektált hullámok akkor jöttek létre, amikor két, nagy tömegű fekete lyuk a Földtől 1,3 milliárd fényév távolságban összeütközött egymással. Ez az észlelés jelentette a gravitációshullám-csillagászat kezdetét. Csoportunk ugyanazt érte el a gravitációs hullámokkal, amit Galilei az elektromágneses hullámokkal.

Meggyőződésem, hogy az elkövetkező évtizedekben a gravitációshullám-csillagászok új generációja ezeket a hullámokat nemcsak Stephennek a fekete lyukak fizikájában felállított törvényei ellenőrzésére fogja használni, hanem kimutatják és követik a Világegyetemünk születését jelentő szingularitásból eredő hullámokat is, és ily módon ellenőrizni tudják Stephen és mások arra vonatkozó elméleteit, hogyan keletkezett a Világegyetem.

Abban a nagyszerű, 1974/75-ös tanévben, amikor engem a gravitációs hullámok izgattak, Stephen pedig az egyesített kutatócsoportunkat vezette, maga Stephen még a Hawking-sugárzás felfedezésénél is jelentősebb eredményt ért el. Meggyőző, sőt szinte bombabiztos bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy ha egy fekete lyuk létrejön, majd a sugárzás kibocsátása révén, végső soron teljesen elpárolog, akkor a fekete lyukba bekerült információ nem jut ki onnan. Az információ végérvényesen és ténylegesen eltűnt.

Ez azért döntő fontosságú felismerés, mert a kvantumfizika törvényei egyértelműen kimondják, hogy az információ soha nem semmisülhet meg teljesen. Ha tehát Stephennek igaza lenne, akkor a fekete lyukak a kvantummechanika egyik legalapvetőbb törvényét sértenék meg.

Hogyan fordulhat ez elő? A fekete lyuk párolgását a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet törvényei – vagyis a kvantumgravitáció alig ismert törvényei – együttesen határozzák meg. Ez Stephen érvelése szerint azt jelenti, hogy a relativitáselmélet és a kvantumfizika viharos násza szükségszerűen az információ megsemmisüléséhez vezet.

Az elméleti fizikusok többsége irtóztatónak találja ezt a következtetést. Éppen ezért felettébb kétkedőek. Ennek megfelelően 44 éven át küzdöttek az úgynevezett információs paradoxon ellen. Ez a harc megéri a belé fektetett erőfeszítést és kínlódást, mert ez a paradoxon hathatós segédeszköz a kvantumgravitáció törvényeinek megértéséhez. Maga Stephen 2003-ban talált egy lehetőséget arra, ahogyan az információ megszökhet a fekete lyuk párolgása közben, ez azonban nem csökkentette az elméleti fizikusok erőfeszítéseit. Stephen nem bizonyította be, hogy az információ valóban kiszabadul, ezért a harc folytatódik.

Stephent méltató beszédemben, amikor hamvait elhelyezték a Westminster Abbey-ben, a következő szavakkal emlékeztettem erre a harcra: „Newton válaszokat adott. Hawking kérdéseket tett fel. Hawking kérdései fennmaradnak, és évtizedek múlva idézik elő az áttörést. Amikor majd végre birtokába jutunk a kvantumgravitáció törvényeinek, és a maga teljességében felfogjuk, hogyan született a Világegyetemünk, akkor valószínűleg joggal mondhatjuk el, hogy Hawking vállán állunk.”

•

Éppúgy, ahogyan a káprázatos 1974/75-ös évünk számomra csak a kezdetet jelentette a gravitációs hullámok üldözésében, Stephen számára is csak a kezdet volt a kvantumgravitáció törvényeinek részletes megértése irányában. Elindult azon az úton, amely feltárja, mit árulnak el ezek a törvények a fekete lyukak információjának és véletlenszerűségének valódi természetéről, a Világegyetemünk születését jelentő szingularitás valódi természetéről, a fekete lyukak belsejében található szingularitás valódi természetéről – vagyis az idő születésének és halálának valódi természetéről.

Ezek nagy és fontos kérdések. Nagyon fontosak.

Én magam visszarettentem a nagy kérdésektől. Nem vagyok elég ügyes és bölcs, és nincs elég önbizalmam ahhoz, hogy ezekkel foglalkozzam. Velem ellentétben Stephent mindig vonzották a nagy kérdések, akár mélyen gyökereztek a tudományban, akár nem. Benne megvolt a szükséges ügyesség, bölcsesség és önbizalom.

Ez a könyv a nagy kérdésekre adott válaszaiból született összeállítás, amelyen egészen haláláig dolgozott.

A kérdések közül hatra Stephen mélyen az általa művelt tudományban gyökerező válaszokat adott. (Létezik-e Isten? Hogyan kezdődött a világ? Megjósolhatjuk-e a jövőt? Mi van a fekete lyuk belsejében? Lehetséges-e az időutazás? Hogyan alakítjuk a jövőt?) E kérdésekre adott válaszokból látni fogják, milyen alaposan elmélyedt a témában, amelyeket röviden ebben a bevezetésben is megemlítettem, csak sokkal, sokkal mélyebben.

A további négy kérdésre adott válaszai valószínűleg nélkülözik a szilárd tudományos alapokat. (Fennmarad-e az emberiség a Földön? Van-e másutt is intelligens élet az univerzumban? Gyarmatosítsuk-e a világűrt? Túlszárnyal-e bennünket a mesterséges intelligencia?) Mindamellett, válaszai mély bölcsességet és kreativitást tükröznek, ahogyan arra számítottunk.

Remélem önök is éppen annyira gondolatébresztőnek és éleselméjűségre vallónak találják ezeket a válaszokat, mint én. Élvezzék a könyvet!

Kip S. Thorne

2018. július

Miért kell feltennünk
a nagy kérdéseket?

Az emberek ősidők óta igénylik a válaszokat a fontos kérdésekre. Honnan származunk? Miként vette kezdetét a világ? Milyen jelentés és tervezettség áll mindennek a hátterében? Van-e valaki rajtunk kívül „odakint”? A múltbéli teremtésmagyarázatok ma kevésbé tűnnek helytállónak és hitelesnek. Ezért számos más válasz lépett ezek helyére, amelyeket egyszerűen babonának nevezhetünk, legyen szó akár a New Age-ről, akár a Star Trekről. A valódi természettudomány adta magyarázatok azonban sokkal különösebbek lehetnek, mint a sci-fi, ám ugyanakkor sokkal kielégítőbbek is.

Természettudós vagyok. Olyan tudós, akit lenyűgöz a fizika, a kozmológia, a Világegyetem és az emberiség jövője. Szüleim rendíthetetlen kíváncsiságot neveltek belém, és azt, hogy apámhoz hasonlóan kutassak, és próbáljak meg válaszolni minél több, a tudomány által feltett kérdésre. Életemet azzal töltöttem, hogy gondolatban beutaztam az univerzumot. Az elméleti fizika segítségével választ kerestem néhány fontos kérdésre. Volt, amikor úgy éreztem, megtaláltam az addig ismert fizika végállomását, ma azonban inkább úgy érzem, a felfedezések csodája még hosszú ideig folytatódik akkor is, amikor én már nem leszek ennek részese. Közel járunk a válaszok némelyikéhez, de még nem érkeztünk meg.

Sajnos a legtöbb ember úgy gondolja, hogy az igazi tudomány túl bonyolult számára, ezért nem képes azt megérteni. Szerintem azonban ez nem így van. Az univerzumot irányító törvények kutatása valóban időigényes munka, amire a legtöbb ember nem vállalkozik; a világ működése amúgy is megállna, ha mindenki megpróbálna elméleti fizikával foglalkozni. Az alapelveket azonban a legtöbb ember képes megérteni és helyesen megítélni, ha azokat valaki világosan, egyenletek használata nélkül elmagyarázza nekik. Ez utóbbiról úgy vélem, lehetséges és ez az a munka, amelyet egész életemben különleges örömmel végeztem.

Nagyszerű korszakban éltem és végeztem elméleti fizikai kutatásaimat. Az elmúlt ötven évben jelentősen megváltozott az univerzumról alkotott képünk, én pedig boldog vagyok, hogy ehhez talán én is hozzájárulhattam. Az űrkorszak adta egyik nagy megvilágosodást az a távlat jelenti, ahogyan az emberiség ma saját magára tekint. Amikor a világűrből látjuk a Földet, akkor egységes egészként szemléljük magunkat. Egységében látjuk, nem az elválasztott részeket. Ez az egyszerű kép ellenállhatatlan erejű üzenetet közvetít; egyetlen bolygó, egyetlen emberi faj.

Szeretnék azokhoz csatlakozni, akik azonnali cselekvést sürgetnek a globális közösségünket fenyegető legsúlyosabb kihívások esetében. Remélem, hogy ez a harc akkor is folytatódik, amikor én már nem leszek itt, a befolyásos emberek pedig kreatívak, bátrak és alkalmasak lesznek a vezetésre. Nőjenek fel a fenntartható fejlődés jelentette kihíváshoz, és ne önös érdekből, hanem mindannyiunk közös érdeke szerint cselekedjenek! Pontosan tudom, milyen értékes kincs az idő. Ragadjuk meg a pillanatot! Cselekedjünk most!

•

Korábban már írtam az életemről, de néhány fiatalkori élményemet érdemes megismételnem, amikor elgondolkozom a nagy kérdések iránti, életre szóló elkötelezettségemről.

Napra pontosan 300 évvel Galilei halála után születtem. Szeretném hinni, hogy ez a véletlen egybeesés hatással volt tudományos pályám alakulására. Becslésem szerint azon a napon további kétszázezer újszülött jött a világra. Nincs tudomásom róla, hogy bármelyikük is érdeklődött később a csillagászat iránt.

London Highgate negyedében, egy magas, keskeny, Viktória korabeli házban nőttem fel, amelyet a háború alatt a szüleim nagyon olcsón tudtak megvenni, amikor mindenki úgy gondolta, hogy Londont porig fogják bombázni. Valóban, az egyik V-2 rakéta néhány háznyira tőlünk csapódott be. Édesanyámmal és a húgommal akkor éppen nem voltunk otthon, apám azonban a házban tartózkodott, de szerencsére ő sem sebesült meg. Éveken keresztül megmaradt azonban az utcában a hatalmas bombatölcsér, ahol gyakran játszottunk barátommal, Howarddal. Ugyanazzal a kíváncsisággal vizsgáltuk a robbanás nyomait, amely egész életemben jellemző maradt rám.

Apám munkahelye 1950-ben London északi szélére, az ott újonnan létrehozott Nemzeti Orvosi Kutatóintézetbe költözött, ezért szüleim a közeli, katedrálisáról híres St. Albansben vettek egy házat. Engem először a helyi leányiskolába írattak be, amelybe a neve ellenére tízéves korukig fiúk is járhattak. Később a St. Albans Iskolába jártam. Soha nem voltam jobb tanuló az osztály átlagánál. (Nagyon kiváló osztály volt.) Osztálytársaim mégis az Einstein becenevet ragasztották rám, ők talán észrevették valamilyen jó tulajdonságomat. Tizenkét éves koromban az egyik barátom egy zacskó cukorkában fogadott egy másik barátommal, hogy semmire sem viszem az életben.

Hat vagy hét közeli barátom volt St. Albansben. Emlékszem, annak idején sokat beszélgettünk és vitatkoztunk mindenféléről, a rádió-távirányítású modellektől kezdve a parapszichológián át a fizikáig. Az egyik téma, amiről sokat beszéltünk, az univerzum eredete volt, és az, hogy a megteremtéséhez és működésbe lendítéséhez szükség volt-e Isten közreműködésére. Korábban már hallottam arról, hogy a távoli galaxisok fénye a vörös felé tolódik el, amiről feltételezték, hogy a Világegyetem tágulását jelzi. Talán a fény elfáradt és kipirult útközben? Én azonban biztos voltam benne, hogy kell lennie valamilyen más magyarázatnak a vöröseltolódásra. Sokkal természetesebbnek tűnt egy lényegében változatlan és örökké tartó Világegyetem. (Csak akkor jöttem rá, hogy tévedtem, amikor felfedezték a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást, én pedig már két éve foglalkoztam a doktori disszertációmmal.)

Mindig nagyon érdekelt, hogyan működnek a dolgok. Sokszor szétszedtem a különböző tárgyakat, hogy lássam, mi van bennük, de ahhoz már nem voltam elég ügyes, hogy össze is rakjam őket. Kézügyességem soha nem ért fel az elméleti kíváncsiságommal. Apám szívügyének érezte, hogy Oxfordban vagy Cambridge-ben tanuljak tovább. Ő egykor az oxfordi University College hallgatója volt, ezért úgy gondolta, nekem is oda kellene jelentkeznem. Abban az időben a University College-nak nem volt matematikus oktatója, ezért nem matematikában, hanem a természettudományokban pályáztam ösztöndíjra. Nagy meglepetésemre elnyertem az ösztöndíjat.

Abban az időben Oxfordot a lustaság szelleme lengte be. Abból indultak ki, hogy vagy ragyogóan tehetséges vagy és erőfeszítés nélkül sikereket érsz el, vagy pedig tudomásul veszed a korlátaidat és beéred a negyedosztályú minősítéssel. Én magam is úgy éreztem, ez „felhívás keringőre”. Nem vagyok büszke a sok lógásra, de akkoriban én is átvettem legtöbb évfolyamtársam hozzáállását. Betegségem egyik következményeképpen azonban mindez megváltozott. Ha meglegyint a közeli halál szele, akkor rájössz, hogy érdemes élni és sok mindent meg akarsz még tenni az életben.

Felkészületlenségem miatt azt terveztem, hogy a záróvizsgámat elmélet fizikai problémák megoldásával teljesítem, így elkerülhetem a tényszerű ismereteket követelő kérdéseket. A vizsga előtti éjszakán azonban nem tudtam aludni az idegességtől, ezért nem túl jól szerepeltem. Az ötös és a négyes határán ingadoztam, ezért a vizsgáztatóknak további kérdéseket kellett feltenniük, hogy eldöntsék, milyen minősítést adjanak. A beszélgetés során a jövő terveimről kérdeztek. Azt válaszoltam, hogy kutatni szeretnék. Ha ötöst adnak, mondtam, akkor átmegyek Cambridge-be. Ha négyesre értékelnek, itt maradok Oxfordban. Ötöst adtak.

A záróvizsgám utáni hosszú nyári szünet idejére az egyetem számos rövidebb utazási ösztöndíjat kínált. Úgy gondoltam, annál nagyobb az esélyem elnyerni egyet, minél távolabbi úti célt jelölök meg. Ezért bejelentettem, hogy Iránba szeretnék utazni. 1962 nyarán indulhattam útnak. Vonattal utaztam Isztambulig, majd tovább a kelet-törökországi Erzurumba. Onnan Tabrizon, Teheránon, Iszfahánon és Sirázon keresztül érkeztem meg Perszepoliszba, az ókori Perzsa Királyság fővárosába. Hazaúton útitársammal, Richard Chiinnel együtt belekerültünk a Buin-Zahra járást sújtó, 7,1 magnitúdós, több mint tizenkétezer ember életét követelő földrengésbe. Valahol az epicentrum közelében kellett lennünk, de semmit sem vettünk észre, mert beteg voltam és a busz amúgy is ide-oda billegett a hepehupás perzsa utakon.