Насколько же близки научные исследования к ответу на главные вопросы о жизни и Вселенной? Неужели в XXI веке физикам-теоретикам будет нечем заняться?
* * *
В 1980 году в лекции по случаю вступления в должность Лукасовского профессора Хокинг предположил, что мы станем свидетелями конца физики, вероятно, «к концу столетия». Он имел в виду, что у физиков появится полная, последовательная единая теория физических взаимодействий, описывающая все наблюдаемые явления. Возможно, что-то вроде теории суперструн.
Хокинг признал, что физики и раньше несколько раз думали, что вот-вот получат ответы на все вопросы. Самый знаменитый такой момент в истории – конец XIX века, когда все думали, что теперь, когда закон Ньютона и уравнения Максвелла надежно подтверждены, дело за малым – осталось лишь уточнить детали, отшлифовать углы, расставить все точки над всеми научными i. И только все укрепились в этом мнении, как в физике произошло две революции подряд – квантовая теория и теория относительности – и все встало с ног на голову. Однако уже в конце 1920-х годов, всего через поколение, один из отцов квантовой механики Макс Борн утверждал, что уже через полгода у физиков-теоретиков не останется существенных задач. Из фундаментальных частиц тогда были известны только электрон и протон, и Борну казалось, что они досконально изучены. Но в начале 1930-х открыли нейтрон, а сегодня мы знаем, что и нейтрон, и протон состоят из других основополагающих частиц – из кварков.
Тем не менее, даже если относиться к оптимизму Хокинга образца 1980 года всерьез, это не значит, что после 2000 года физики останутся безработными. Как подчеркивал Хокинг во время лекции, законы физики, которыми так гордился Борн более шестидесяти лет назад, в принципе, полностью объясняют ход химических реакций, больше нам для этого ничего не нужно. А биологические процессы зависят от химии сложных молекул. Химия практически полностью зависит от свойств электронов, и в 1920-е годы Пол Дирак вывел квантовое уравнение, которое в точности описывает поведение электронов. Загвоздка в том, что это уравнение такое чудовищно сложное, что решить его на сегодня удалось только для самого простого атома (водорода), в котором один-единственный электрон вращается вокруг одного-единственного протона. Как сказал Хокинг в той же лекции:
…хотя мы в принципе знаем, какие уравнения управляют биологией в целом, мы так и не сумели свести изучение поведения человека к отрасли прикладной математики.
Даже если бы у нас была самая настоящая единая теория, охватывающая все силы природы, описать с ее помощью поведение всей Вселенной было бы не в пример труднее, чем описать ваше поведение при помощи уравнения Дирака. Поэтому физикам-теоретикам будет чем заняться.