Конкурс-2

[denys]

26 297 знаків без пробілів?

[Olesya_Gomin]

1. Спробуйте.
2. Не вийде - розділіть на 2 частини і підпишіть кожну.

[denys]

Добре, поки я перекладаю рештки, Кувалда перевірятиме мої муки творчості Місцями кепський переклад, але я старався.

[denys]

Розділ 1. Як ми уявляємо Всесвіт
Один добре відомий науковець (подейкують, що то був Бертран Расселл) одного разу провів відкриту лекцію з астрономії. Він розповідав, як Земля обертається навколо Сонця і, як Сонце, у свою чергу, обертається навколо центру великого скупчення зірок, що ми називаємо галактикою. Наприкінці лекції одна літня жіночка у кінці аудиторії підвелася і заявила: «Те, що Ви розповіли нам – суцільна маячня. Світ насправді є площиною у вигляді диску, яка опирається на спині величезної черепахи». Науковець неабияк посміхнувся перед тим, як спитати у відповідь: «А на чому тоді стоїть черепаха?» «Ви дуже кмітливий, юначе, дуже кмітливий», – сказала літня жіночка. «Але ж це черепахи до самого низу!»
Багатьом людям уява про Всесвіт, як нескінченну вежу з черепах здається радше смішною, але чому ми вважаємо, що знаємо краще? Що ми знаємо про Всесвіт і як ми довідалися про нього? Звідки походить Всесвіт і куди він рухається? Чи має Всесвіт початок, а якщо так, тоді що було до нього? Яка природа часу? Чи настане коли-небудь йому кінець? Чи можемо ми подорожувати у часі? Останні досягнення у галузі фізики, зроблені можливими, зокрема, за допомогою чудових новітніх технологій, дають відповіді на деякі з тих запитань, що давно нас турбують. Часом ці відповіді можуть здаватися нам очевидними так само, як те, що Земля рухається навколо Сонця – або, можливо, безглуздими, як вежа з черепах. Лише час (щоб там не було) покаже.
Ще в 340 р. до н.е. грецький філософ Аристотель у своїй книзі «Про небо» висунув два хороших аргументи, які передбачали, що Земля – кругла сфера, а не пласка. По-перше, він збагнув, що затемнення місяця були призведені (викликані) Землею, коли та рухалася між Сонцем і Місяцем. Тінь Землі на Місяці завжди була круглою, що відповідало б правді тільки у випадку, якщо Земля кулястої форми. Якби Земля була як плоский диск, тоді тінь була б подовженою та еліптичною, а затемнення не відбувалося б завжди в той час, коли Сонце було безпосередньо під центром диску. По-друге, греки завдяки своєму досвіду мандрування знали, що якщо дивитися на південь, тоді Полярна Зірка в небі з'являється нижче, ніж у північних регіонах. (Оскільки Полярна Зірка знаходиться над Північним полюсом, то вона має з'явитися безпосередньо над спостерігачем на тому ж Північному полюсі, а для того, хто спостерігає з екватору, вона покажеться прямісінько на горизонті). З очевидною різницею у розташуванні Полярної Зірки в Єгипті та Греції Аристотель навіть визначив, що відстань навколо Землі становила 400 000 стадій. Точно невідомо, якою була величина стадія, проте вона приблизно становила 200 ярдів, що робить оцінку Аристотеля десь у два рази більшою за відстань, яка відома нам нині. У греків навіть був ще третій аргумент, що доводив кулястість Землі. Чому хтось інший ще раніше не міг помітити, як спершу наближаються вітрила кораблів над горизонтом, а тоді вже самі судна?
Аристотель вважав, що Земля – нерухома, а Сонце, Місяць, планети та зірки рухаються по кругових орбітах навколо Землі. Він вважав так, тому що він відчував, з невідомих причин, що Земля є центром Всесвіту, а круговий рух – найдосконалішим. Цю думку детально розробив у досконалій космологічній моделі Птолемей у ІІ ст. н.е. (див. мал. 1). Земля розміщена у центрі, вона оточена вісьмома сферами, що містять у собі Місяць, Сонце і ті п'ять планет, які були відомі на той час, це Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн.

А самі планети рухалися по малих орбітах, пов'язані з відповідними сферами, що стало спробою пояснити складні траєкторії їхнього руху, що спостерігалися в небі. Віддалена від центру сфера несла так звані нерухомі зірки, які завжди лишаються на тих самих позиціях відносно один до одного, але вони обертаються разом по всьому небу. Те, що лежало за межами останньої сфери, так і не було визначено напевне, проте це, звичайно, не було частиною видимого Всесвіту людства.
Модель Птоломея забезпечила досить точну систему, яка передбачала розташування небесних тіл у небі. Але для того, щоб визначити ці розташування правильно, Птоломею довелося зробити припущення, що Місяць рухається по траєкторії, яка інколи приводила його до Землі удвічі ближче, ніж у попередні рази. А це означало, що Місяць ставав удвічі більшим, аніж раніше! Птоломей визнав цю похибку, але хай там як, його модель вважалася загальноприйнятою, щоправда не усюди. Модель визнали у Християнській церкві як відображення Всесвіту, що відповідало Священному Писанню, оскільки вона мала велику перевагу, адже лишила чимало простору для раю і пекла.
Проте, польський священик, Миколай Коперник, у 1514 році запропонував простішу модель. (Спочатку, можливо через побоювання, що церква проголосить його єретиком, Коперник поширював свою модель анонімно). На його думку Сонце розташоване у центрі і не рухається, а Земля та решта планет рухаються по кругових орбітах навколо Сонця. Минуло майже століття перш ніж цю думку сприйняли серйозно. Пізніше два астрономи – німецький, Йоганн Кеплер, та італійський, Галілео Галілей – почали привселюдно підтримувати теорію Коперника, не зважаючи на той факт, що орбіти, які вона передбачала, не зовсім збігалися з тими, що спостерігалися. Нищівного удару по теорії Аристотеля та Птоломея було завдано у 1609 році. Того року Галілео почав спостерігати за нічним небом з телескопу, який саме у той час був винайдений. Коли він поглянув на планету Юпітер, Галілео виявив, що планету супроводжують декілька малих супутників чи місяців, що рухаються по орбіті навколо Юпітеру. Це означало, що не все має рухатися по орбіті навколо Землі, як це вважали Аристотель і Птоломей. (Звісно, тоді все ще вважалося, що Земля була нерухомою і знаходилася у центрі Всесвіту, а також, що місяці Юпітеру рухалися по надзвичайно складній траєкторії навколо Землі, створюючи враження, ніби вони рухаються по орбітах Юпітеру. Але хай там як, теорія Коперника була набагато простішою). Водночас, Йоганн Кеплер змінив теорію Коперника, припустивши, що планети рухаються не по колу, а по еліпсах (еліпс – подовжене коло). Тепер припущення нарешті відповідали спостереженням.
Кеплер був настільки стурбований тим, що еліптичні орбіти були всього-на-всього гіпотезою «для даного випадку», і до того ж радше суперечливою, тому що еліпси безумовно були менш досконалі, аніж кола. Майже випадково виявивши, що еліптичні орбіти добре відповідають спостереженням, він не зміг погодити їх зі своєю думкою, що планети створені, щоб обертатися навколо Сонця завдяки магнітним силам. Пояснення надали набагато пізніше, у 1687 році, коли Ісаак Ньютон опублікував свою працю «Математичні основи натуральної філософії», мабуть найважливіша єдина робота, яка коли-небудь публікувалася у фізиці. У своїй праці Ньютон не лише висунув теорію про те, як тіла рухаються у просторі і часі, але також розробив складні розрахунки, необхідні для дослідження цих рухів. На додачу, Ньютон сформулював закон всесвітнього тяжіння, згідно з яким тіла у Всесвіті притягуються один до одного із силою, що є тим сильнішою, чим важче кожне тіло, і чим коротша відстань між ними. Саме ця сила спричиняла падіння об'єктів на землю. (Історія про те, як на відкриття цього закону Ньютона надихнуло яблуко, яке упало йому на голову, не зовсім відповідає дійсності. Сам Ньютон завжди розповідав, що ідея про тяжіння прийшла в голову, коли він сидів, заглиблений у свої думки, і раптом поряд з ним впало яблуко). Ньютон продовжував доводити, що згідно з його закону, саме сила тяжіння є причиною руху Місяця по еліптичній орбіті навколо Землі, а також руху Землі та інших планет по еліптичній траєкторії навколо Сонця.
Модель Коперника «позбулася» небесних сфер Птоломея, а з ними, думки, що Всесвіт має природний кордон. Відтоді, як вважалося, що «нерухомі зірки» не змінюють своє розташування, окрім обертання по небу, спричинене Землею, яка рухається на своїй осі, стало властивим вважати, що нерухомі зірки – це об'єкти, схожі на Сонце, але знаходяться неймовірно далеко звідси.
Згідно із своєї теорії про силу тяжіння, Ньютон усвідомив, що зірки мають притягувати один одного, і тому, здавалося, що по суті вони не могли зоставатися нерухомими. Хіба вони усі не впали б де-небудь? 1691 року у листі до Річарда Бентлі, іншого провідного мислителя свого часу, Ньютон стверджував, що насправді це могло б статися лише за умови, якщо буде відоме кінцеве число зірок, розподілених по кінцевій області простору. Але з іншого боку він міркував, що якби у нас було нескінченне число зірок, розподілених більш-менш рівномірно по нескінченному просторі, то цього б не сталося, тому що немає центральної точки, де б вони могли впасти.
Цей аргумент – приклад хибних припущень, які можуть зустрітися під час розмови про нескінченність. У нескінченному Всесвіті будь-яка точка може вважатися центром, тому що вона має нескінченне (незліченне) число зірок по обидва боки від нього. Правильним підходом, як це стало відомо набагато пізніше, є розгляд кінцевої ситуації, у якій усі зірки падають одна на одну, а згодом, щоб дізнатися, як все зміниться, якщо додати ще більше зірок, майже рівномірно розподілені за межами цієї області. Судячи з закону Ньютона, додаткові зірки не мали б відрізнятися від первісних зірок, таким чином вони падали б так само стрімко. Скільки завгодно можна додавати зірок, проте вони завжди падати один на одного. Тепер нам відомо, що неможливо мати нескінченну статичну модель, у якій сила тяжіння завжди притягальна.
Цікаве міркування стану суспільної думки перед двадцятим століттям, адже ніхто не припустив, що Всесвіт розширюється чи скорочується. Було прийнято вважати, що або Всесвіт вічно існував у незмінному стані, або що він утворився у певний час в минулому більш-менш таким, яким ми бачимо його сьогодні. Частково це пов'язане з тенденцією людей вірити у вічні істини, а також вигоду так вважати, навіть попри те, що вони старіють та помирають, Всесвіт лишається вічним та незмінним.
Навіть ті, хто розумів, що теорія Ньютона про силу тяжіння свідчить про те, що Всесвіт не може бути статичним, не подумали припустити, що він може розширюватися. Натомість, вони спробували змінити теорію, зробивши так, щоб гравітаційна сила відштовхувала на дуже велику відстань. Це не сильно впливало на їх передбачення щодо руху планет, але це дозволило нескінченному розподілу зірок лишатися у рівновазі – з силами притягання між сусідніми зірками, урівноваженими силами відштовхування від тих, що були задалеко. Проте, зараз ми вважаємо, що така рівновага була б нестабільною: якщо зірки в деякій області лише б трохи наблизилися одна до одної, то сили притягання між ними стали б сильнішими і переважали б над силами відштовхування, таким чином зірки продовжували б падати одна на одну. З іншого боку, якщо зірки трішки віддаляться одна від одної, то сили відштовхування переважали б і вели б їх подалі одну від одної.
Інше заперечення проти нескінченного статичного Всесвіту зазвичай приписується німецькому філософу Генріху Ольберсу, який писав про цю теорію у 1823 році. Насправді, різні сучасники Ньютона піднімали цю проблему, а стаття Ольберса навіть не була першою, що містила правдоподібні аргументи проти неї. Тим не менш, стаття була першою широковідомою. Складність полягає у тому, що в нескінченному статичному Всесвіті майже вся пряма видимість закінчилася б на поверхні зірки. Отже, можна було б очікувати, що все небо було б таке ж яскраве, як і Сонце, навіть уночі. Контраргумент Ольберса полягав у тому, що світло від віддалених зірок потьмяніло б від поглинання через проміжні матерії. Проте, якби це сталося, то проміжні матерії з рештою нагрілися б аж допоки не спалахнули яскраво як зірки. Єдиним способом уникнути висновку, що усе нічне небо має бути таким же яскравим, як і поверхня Сонця, було б припустити, що зірки не вічно сяяли, а загорялися у якийсь кінцевий момент часу в минулому. У такому разі поглинальна матерія можливо ще не розігрілася або світло з віддалених зірок можливо ще не дійшли до нас. А це підводить нас до питання, що могло спричинити загоряння зірок у першу чергу.
Звичайно, що початок Всесвіту обговорювали задовго до цього. Згідно з ряду ранніх космологічних досліджень та єврейській/християнській/мусульманській традиції, Всесвіт почався у кінцевий, і не дуже далекий, момент часу в минулому. Одним аргументом для такого початку було відчуття мати «першопричину» для пояснення існування Всесвіту. (У межах Всесвіту ви завжди пояснювали одну подію як ту, що спричинена якоюсь ранішньою подією, але існування самого Всесвіту може пояснюватися таким чином, тільки якщо він має початок). Інший аргумент висунув Св. Августин у своїй книзі «Про град Божий». Він зазначив, що цивілізація розвивається, і ми пам'ятаємо, хто здійснив це діяння чи розвинув таку техніку. Таким чином людина, а також, можливо, і Всесвіт, не могли б так давно існувати. Св. Августин визнав 5000 р. до н.е. датою створення Всесвіту згідно з Книги Буття. (Цікаво, що це не так далеко від кінця останнього Льодовикового Періоду, приблизно 10000 р. до н.е., тоді, коли, зі слів археологів, цивілізація справді почала існувати).
З іншого боку, Аристотелю і більшості інших грецьких філософів була не до вподоби така думка створення, тому що вона припускала забагато божественного. Тому, вони вірили, що людська раса і світ навколо неї існували, й існували б, завжди. Античні мислителі розглядали припущення щодо прогресу, розглянутого раніше, і дали цьому пояснення, що в світі мали місце періодичні повені та інші стихійні лиха, які неодноразово приводило людську расу назад до початку цивілізації.
Питання про те, чи Всесвіт мав початок у часі і чи має він свої межі у просторі, були пізніше широко розглянуті філософом Іммануїлом Кантом у своїй монументальній (і дуже малозрозумілій) праці «Критика чистого розуму», опублікованої у 1781 році. Він назвав ці питання антимонією (тобто протиріччям) чистого розуму, тому що вважав, що були однаково переконливі аргументи, аби вірити в тезу, що Всесвіт мав початок, і в антитезу, що він існував вічно. Його аргумент на користь тези полягав у тому, що якби Всесвіт не мав початку, тоді був би нескінченний період часу перед будь-якою подією, що він вважав абсурдним. Аргумент на підтримку антитези полягав у тому, що якби Всесвіт мав початок, то мав би бути нескінчений період часу до нього, тоді постає питання, чому Всесвіт мав з'явитися у якійсь конкретний момент часу? Насправді, його доводи щодо тези й антитези є дійсно одним і тим самим аргументом. Вони основані на його невисловлених припущеннях, що час іде назад без кінця, чи Всесвіт існував вічно, чи ні. Як ми бачимо, поняття часу не мають жодного значення до початку Всесвіту. Спочатку це зазначив Св. Августин. Коли його спитали: «Що Господь робив до того, як він створив Всесвіт?» Августин не сказав, що: «Він будував пекло для людей, які задають такі питання». Натомість, він сказав, що час належав Всесвіту, який створив Бог, а час не існував до початку Всесвіту.
Коли більшість людей вірило здебільшого у статичний та незмінний Всесвіт, то питання, чи мав він початок, чи ні, належало до метафізики чи теології. Можна було б пояснити те, що спостерігалось однаково добре на теорії, що Всесвіт завжди існував, або на теорії, що йому надали рух у якийсь кінцевий момент часу таким чином, аби це виглядало, ніби він існував завжди. Але у 1929 році Едвін Габбл здійснив значиме спостереження, що куди не глянь, віддалені галактики швидко рухаються якнайдалі від нас. Іншими словами, Всесвіт розширюється. Це означає, що у ранішні часи об'єкти були на близькій відстані між собою. Насправді, здавалось, що час був, приблизно десять чи двадцять тисяч мільйонів років тому, коли всі вони були у точно тому ж самому місці і коли щільність Всесвіту була нескінченною. Це відкриття нарешті перевело питання про початок Всесвіту у сферу науки.
Спостереження Габбла наводило на думку, що був час, званий великим вибухом, коли Всесвіт був нескінченно малим і нескінченно щільним. За таких умов усі наукові закони, а разом з тим здатність передбачувати майбутнє, зазнали б невдачі. Якби були події, які сталися раніше цього часу, то вони не могли б впливати не те, що відбувається на даний момент. Їхнє існування можна проігнорувати, тому що це не мало б жодних спостережних висновків. Можна сказати, що час мав початок в момент великого вибуху, в тому сенсі, що ранішні часи просто не будуть визначені. Слід зазначити, що цей початок у часі відрізняється від тих, що були розглянуті раніше. У незмінному Всесвіті початок у часі – це те, що має бути встановлене кимось або чимось, що існує за межами Всесвіту; немає фізичної необхідності (природної потреби) для початку. Можна припустити, що Бог створив Всесвіт буквально у якийсь момент часу в минулому. З іншого боку, якщо Всесвіт розширюється, то на це можуть бути фізичні причини, чому має бути початок. Все ще можна було вважати, що Бог створив Всесвіт у момент великого вибуху, чи навіть згодом у такий ж спосіб, аби це виглядало, наче був який великий вибух, але було б безглуздо припускати, що він створений до великого вибуху. Всесвіт, що розширюється, не перешкоджає творцю, але він встановлює межі того, коли творець виконав свою роботу!
Для того, щоб говорити про природу Всесвіту і обговорювати питання на зразок, чи має він початок або кінець, ви маєте чітко розуміти, що являє собою наукова теорія. Я візьму нехитру думку, що теорія – це звичайна модель Всесвіту, або його обмежена частина, і ряд правил, що стосуються величин моделі для спостереження, що ми ведемо. Вона існує у наших головах і не має жодної іншої дійсності (незалежно від того, що це могло б означати). Хороша та теорія, яка відповідає двом необхідним умовам. Вона повинна точно описати широкий клас спостережень на основі моделі, що містить лише декілька довільних елементів, і повинна робити певні прогнози щодо результатів майбутніх спостережень. Наприклад, Аристотель вірив у теорію Емпедокла, що все навколо було зроблене з чотирьох елементів, це земля, повітря, вогонь та вода. Це було досить просто, але не робило жодних певних передбачень. З іншого боку, теорія Ньютона про силу тяжіння основана навіть на простішій моделі, у якій тіла притягували один одного з силою, пропорційною величіні, що зветься їхньою масою, й обернено пропорційною квадрату відстані між ними. Все ж вона передбачає рухи Сонця, Місяця та планет до вищої міри точності.
Будь-яка фізична теорія є завжди тимчасовою, у тому сенсі, що це тільки гіпотеза: ви ніколи не зможете довести це. Незважаючи на те, скільки разів результати експериментів збігалися з теорією, ви ніколи не станете певними, що наступного разу результат не суперечитиме теорії. З іншого боку, ви можете спростувати теорію, виявивши навіть єдине спостереження, яке не збігається з прогнозами теорії. Як філософ науки Карл Поппер зазначив, що хороша теорія характеризується тим, що вона робить ряд передбачень, які в принципі можуть бути спростовані або фальсифіковані спостереженням. Щоразу, коли ведуться нові експерименти, аби узгодити їх з прогнозами, теорія продовжує існувати, а наша довіра до неї зростає, але якщо колись нове дослідження покаже розбіжність у чомусь, нам доведеться облишити або змінити теорію.
Принаймні, це саме те, що мало статися, але ви завжди можете засумніватися у компетенції особи, що проводила це спостереження.
На практиці, часто трапляється так, що нова теорія, яку розробили, є насправді продовженням попередньої теорії. Наприклад, дуже точні спостереження за планетою Меркурій показали невелику різницю між її рухом та передбаченнями теорії Ньютона про сили тяжіння. Загальна теорія відносності Ейнштейна передбачила рух, що трохи відрізняється від теорії Ньютона. Той факт, що передбачення Ейнштейна збігалися з тим, що було помічено, на відмінно від передбачень Ньютона, був одним з вирішальних підтверджень нової теорії. Але хай там як, ми все ще користуємося теорією Ньютона для всіх практичних цілей, тому що різниця між її передбаченнями і тими, що у загальній теорії відносності, є незначними у тих випадках, з якими ми зазвичай маємо справу. (Теорія Ньютона також має велику перевагу, з якою набагато простіше працювати, на відмінно від теорії Ейнштейна!)
Кінцева мета науки полягає у тому, аби забезпечити єдину теорію, яка описує увесь Всесвіт. Проте, підхід, якого більшість науковців фактично дотримуються, полягає у тому, щоб розкласти проблеми на дві частини. По-перше, є закони, які розповідають нам про те, як Всесвіт змінюється з часом. (Якщо ми знаємо, як Всесвіт виглядає у будь-який момент часу, то завдяки цим законам фізики можна визначити, як він виглядатиме у будь-який момент часу в подальшому). По-друге, виникає питання початкового стану Всесвіту. Деякі люди вважають, що наука має займатися тільки першою частиною; вони розглядають питання початкового стану як справу для метафізики або релігії. Тоді б вони сказали, що Бог, будучи всемогутнім, почав створювати Всесвіт так, як він того хотів. Може воно й так, але у такому разі він також міг зробити, аби Всесвіт розвивався абсолютно довільним способом. Але все ж таки, він волів, аби Всесвіт розвивався (еволюціонував) у дуже правильний спосіб згідно з законами. Тому здається однаково розсудливим припустити, що існують закони, які керують початковим станом.
Виявляється, що дуже важко розробити теорію, яка описує увесь Всесвіт за один раз. Натомість, ми руйнуємо проблеми вщент і складаємо ряд часткових теорій. Кожна з цих часткових теорій описує і передбачає певний обмежений клас спостережень, нехтуючи вплив інших величин або представляючи їх простими наборами чисел. Може статися так, що цей підхід абсолютно неправильний. Якщо все у Всесвіті залежить від всього іншого корінним чином, тоді неможливо було б підібратися до повного вирішення, досліджуючи частини проблеми окремо. Тим не менш, це саме той спосіб, завдяки якому ми досягли успіху в минулому. Класичним прикладом є знову ж таки ньютонівська теорія про силу тяжіння, яка свідчить нам, що гравітаційна сила між двома тілами залежить лише від одного коефіцієнту, пов'язаного з кожним тілом, його масою, але в іншому випадку незалежно від того, з чого тіла зроблені. Отже, не треба мати теорії структури і конституції Сонця та планет для того, щоб вичислити їх орбіти.
Сьогодні науковці описують Всесвіт мовою двох основних часткових теорій – загальної теорії відносності та квантової механіки. Вони – великі інтелектуальні досягнення першої половини ХХ століття. Загальна теорія відносності описує силу тяжіння та великомасштабну структуру Всесвіту, тобто, структуру на масштабах тільки від декількох миль до такого ж великого як мільйон мільйон мільйон мільйон (1 з двадцять-чотирма нулями після неї) миль, розмір видимого Всесвіту. Квантова механіка, з іншого боку, має справу з явищами у надзвичайно маленьких масштабах, таких як одна мільйонна однієї мільйонної частки дюйму. На жаль ці дві теорії, як відомо, несумісні один з одним – вони не можуть бути одночасно правильними. Одним з основних зусиль у сучасній фізиці і головною темою цієї книги є пошук нової теорії, яка буде об'єднувати їх обох – квантова теорія гравітації. Ми ще не маємо такої теорії, і ми й досі можемо бути задалеко від того, аби її мати, але ми вже точно знаємо багато особливостей, які вона повинна мати. І ми побачимо, у наступних розділах, що ми вже знаємо досить багато про передбачення, які повинна зробити квантова теорія гравітації.
Тепер, якщо ви вважаєте, що Всесвіт не довільний, а керується певними законами, вам врешті решт доведеться об'єднувати часткові теорії у повну єдину теорію, яка опише все у Всесвіті. Але існує фундаментальний парадокс у пошуках такої ж повної єдиної теорії. Вище описані уявлення про наукові теорії припускають, що ми розумні істоти, які вільні, щоб спостерігати за Всесвітом, коли ми хочемо, і зробити логічні висновки з того, що ми бачимо.
У такій схемі розумно припустити, що ми могли б просуватися все ближче до законів, які керують нашим Всесвітом. Проте, якщо повна єдина теорія і справді існує, то вона також ймовірно визначила б наші дії. Таким чином, сама теорія визначила б результат нашого пошуку її! І чому вона має визначити, що ми просунулися до правильного висновку від доказів? Може вона не визначає однаково добре, як ми робимо хибні висновки? Чи може взагалі немає ніякого висновку?
Єдину відповідь, яку я можу дати, основана на принципі Дарвіна про природний відбір. Ідея полягає в тому, що у будь-якій популяції самовідтворних організмів будуть зміни у генофонді та вихованні, які мають різні особи. Ці відмінності означатимуть, що деякі особи краще здатні, ніж інші, робити правильні висновки про світ, що навколо них, і діяти належним чином. Ці особи будуть більш схильними до виживання і розмноження, а тому їх модель поведінки і мислення домінуватиме. В минулому наявність інтелекту в особи і здатність до наукових відкриттів надавала перевагу для виживання. Не дуже ясно те, чому це й досі має місце: наші наукові відкриття цілком можуть знищити усіх нас, а навіть якщо не можуть, то повна єдина теорія не зможе значно змінити наші шанси на виживання. Проте, якщо Всесвіт розвивається звичайним чином, тоді ми можемо очікувати, що здатності осмислення, дані нам природним відбором, також були б вагомими для пошуку повної єдиної теорії, а тому не привели б нас до хибних висновків. Оскільки часткові теорії, які ми вже маємо, є достатніми, щоб зробити точні передбачення повністю, окрім самих крайніх випадків, то пошук остаточної теорії Всесвіту здається важким, аби виправдати на практиці. (Варто зазначити, що подібні аргументи можна було б використовувати проти теорії відносності та квантової механіки, а ці теорії дали нам і ядерну енергетику, і мікроелектронну революцію!) Отже, відкриття повної єдиної теорії не може сприяти виживанню людського роду. Воно не може навіть впливати на наш спосіб життя. Але починаючи з зорі цивілізації, люди не бажали бачити події незв'язаними і незрозумілими. Вони жадали розуміння основного порядку в світі. Сьогодні ми все ще прагнемо знати, чому ми тут і звідки ми походимо. Найпотаємніше бажання людства пізнавати є достатньою підставою, аби продовжувати свої пошуки. І наша мета – ніщо інше, як повністю описати Всесвіт, в якому ми мешкаємо.

[denys]

В дужках я подав варіанти про всяк випадок

[Olesya_Gomin]

"дехто говорить" можна замінити на "подейкують" (:

[denys]

Допоможіть перекласти останнє речення:
I also describe the progress that has been made recently in finding “dualities” or correspondences between apparently different theories of physics. These correspondences are a strong indication that there is a complete unified theory of physics, but they also suggest that it may not be possible to express this theory in a single fundamental formulation. Instead, we may have to use different reflections of the underlying theory in different situations. It might be like our being unable to represent the surface of the earth on a single map and having to use different maps in different regions.

[denys]

Я тут додав і підкреслив те, що з невідомих причин пропусти.

[Кувалда]

добре. поки можна правити. Принаймні поки не почнуть надсилати Ваші колеги свої переклади.

[denys]

Передмова
Я не писав передмови до оригінального видання книги «Коротка історія часу». Замість мене це зробив Карл Саґан. Натомість, я написав невеликий уривок під назвою «Подяки», у якому мені порадили подякувати кожному. Проте, деякі фонди, які надали мені підтримку, були не надто задоволені тим, що було сказано, тому що це призвело до значного збільшення заяв.
Не думаю, що хтось з моїх видавців, агентів, або я сам, очікували, що книга призведе до чогось подібного, як то сталося. Вона залишалася у рубриці «Список бестселерів» лондонської газети «Sunday Times» упродовж 237 тижнів, довше, ніж будь-яка інша книга (мабуть, за винятком Біблії та Шекспіра). Її переклали щонайменше як на сорок мов та продали в розрахунку одного примірника на 750 чоловік, жінок та дітей по всьому світу. Як Нейтан Майрвольд з корпорації «Microsoft» (один з моїх колишніх постдоків) зазначив: «Я продав більше книг з фізики, аніж Мадонна продала своїх на тему сексу».
Успіх «Короткої історії» свідчить, що є дуже поширений інтерес до великих питань на зразок: «Звідки ми походимо? І чому Всесвіт – це саме той шлях, з якого ми походимо?»
Я скористався випадком оновити книгу і додати нові теоретичні і спостережливі відомості, отримані відтоді, як книга була уперше опублікована. Я додав новий розділ про кротові нори і подорож у часі. Здавалося, що загальна теорія відносності Ейнштейна пропонує можливість, завдяки якій ми можемо створити кротові нори, малі тунелі, які сполучатимуть різні регіони простору-часу. Якщо це так, тоді ми могли б використовувати їх для швидкої подорожі навколо галактики або подорожувати назад у часі. Звичайно, ми не зустрічали жодної людини з майбутнього (чи зустрічали?), але я розглядаю можливе пояснення цьому.
Я також описую прогрес, досягнутий останнім часом в пошуку «подвійностей» (дуалізму) або відповідностей між, очевидно, різних теорій фізики. Ці відповідності є сильною ознакою того, що існує повна єдина теорія фізики, але вони також свідчать, що не так вже й просто висловити цю теорію в єдиному фундаментальному формулюванні. Натомість, нам, можливо, доведеться користуватися різними міркуваннями основної теорії в різних ситуаціях. Це можна порівняти з тим, що ми не в змозі нанести поверхню Землі на одну єдину карту, і тому вимушені використовувати для різних регіонів різні карти. На нашу думку, об'єднання усіх законів науки стало б революцією, але це не змінило б найважливішої суті: Всесвіт керується рядом раціональних законів, які ми можемо відкрити і зрозуміти.
Щодо спостережень, то безумовно найважливішим розвитком було вимірювання коливань у мікрохвильовому фоні космічного випромінювання за допомогою супутника COBE (англ. – Cosmic Background Explorer satellite - космічна обсерваторія, присвячена космологічним дослідженням) та іншого сприяння. Ці коливання є відбитками пальців Світобудови, крихітні початкові порушення в іншому гладкому та однорідному ранньому Всесвіті, який пізніше перетворився на галактики, зірки та інші об'єкти (будови), які ми бачимо навколо себе. Їх форма відповідає передбаченням припущення, що Всесвіт не має кордону чи краю у напрямку уявного часу, проте подальші спостереження будуть необхідними для того, аби відрізнити це припущення від інших ймовірних пояснень щодо коливань на фоні. Тим не менш, протягом декількох років, ми маємо знати, чи можемо вірити, що живемо у Всесвіті, який є повністю автономним і який не має ані початку, ані кінця.
Стівен Гокінг

Подяки
Багато людей допомагали мені у написанні цієї книги. Усі мої колеги, без винятку, втілювали в мені натхнення. За ці роки моїми основними однодумцями і співробітники були Роджер Пенроуз, Роберт Ґероґ, Брендон Картер, Джордж Елліс, Ґері Ґіббонс, Дон Пейдж та Джим Гартл. Я зобов'язаний багатьом їм, а також моїм аспірантам, які завжди допомагали, коли треба.
Один з моїх студентів, Брайан Вітт, багато в чому мені допоміг у написанні першого видання цієї книги. Редактор видавничого дому «Бентем Букс» (Bantam Books), Пітер Ґаззарді, зробив безліч зауважень, що значно покращили книгу. Крім того, за це видання, я захотів би подякувати Ендрю Данну, який допоміг мені редагувати текст.
Я б ніколи не написав цю книгу без своєї системи зв'язку. Програмне забезпечення під назвою «Еквалайзер» пожертвував мені Волт Вальтош з акціонерного товариства «Вордс Плюс» (Words Plus Inc.), що у Ланкастері штату Каліфорнія. Мовний синтезатор мені подарувала фірма «Спіч Плюс» (Speech Plus), що у Саннівейл штату Каліфорнія. Синтезатор та ноутбук встановив на мій інвалідний візок Девід Мейсон з товариства з обмеженою відповідальністю «Кембрідж Едептів Коммунікейшн» (Cambridge Adaptive Communication Ltd.). Тепер завдяки цій системі я можу спілкуватися краще, аніж коли я це робив до того, як онімів.
Я мав багато секретарів та асистентів протягом цих років, завдяки яким я написав та редагував цю книгу. Я безмежно вдячний секретарям Джуді Фелла, Енн Ральф, Лаура Джентрі, Шеріл Біллінгтон та Сью Мейсі. Моїми асистентами були Колін Вільямс, Девід Томас, а також Реймонд Лефлейм, Нік Філліпс, Ендрю Данн, Стюарт Джемісон, Джонатан Бренчлі, Тім Хант, Саймон Ґілл, Джон Роджерс та Том Кендолл. Вони, мої медсестри, колеги, друзі та сім'я, дали мені змогу прожити досить повноцінне життя і продовжувати мої дослідження, незважаючи на мою інвалідність.
Стівен Гокінг

Про автора
Стівен Гокінг народився у 1942 році, в річницю смерті Галілео, та займає посаду завідувача кафедри, якою свого часу керував сам Ісаак Ньютон, Лукасовським професором математики у Кембриджському університеті. Гокінг широко розглядається як самий блискучий фізик-теоретик з часів Ейнштейна, він є автором книги «Чорні діри та дочірні Всесвіти», опублікованої у 1993 році, а також численних наукових праць та книжок.