54
Stiven Hoking, CRNE RUPE I BEBE-VASELJENE Preveo Zoran @ivkovi} PREDGOVOR Ova knjiga sadr`i zbirku tekstova koje sam napisao u razdoblju izme|u 1976. i 1992. godine. Oni se kre}u u rasponu od autobiografskih skica, preko filosofije nauke, do poku{aja da se objasni uzbu|enje koje ose}am kada su u pitanju nauka i Vaseljena. Knjiga se okon~ava prepisom tonskog dela emisije Plo~e za pusto ostrvo u kojoj sam u~estvovao. Posredi je osobena britanska emisija u kojoj se od gosta tra`i da zamisli sebe kao osobu koja se obrela na pustom ostrvu, imaju}i prethodno priliku da ponese osam plo~a koje bi joj pomogle da prekrati vreme dok ne stignu spasioci. Sre}om, ja nisam morao predugo da ~ekam da bih se vratio u civilizaciju. Budu}i da su tekstovi sakupljeni u ovoj knjizi pisani tokom razdoblja od {esnaest godina, oni odra`avaju nivo mog znanja iz odgovaraju}eg doba, za koji se nadam da je porastao sa protokom godina. Bilo je stoga neophodno da uz svaki tekst pru`im obave{tenje o vremenu i prigodi nastanka. Kako je zami{ljeno da svi oni budu samostalne celine, neizbe`no se javilo izvesno ponavljanje. Ja sam to poku{ao da svedem na najmanju meru, ali ono se donekle ipak zadr`alo. Jedan broj tekstova iz ove knjige prvobitno je bio predvi|en da se pro~ita. Glas mi je s vremenom postajao sve nerazgovetniji, tako da sam predavanja i seminare morao da dr`im posredstvom drugih ljudi, obi~no mojih studenata-istra`iva~a koji su me mogli razumeti ili koji bi pro~itali tekst {to sam ga ja napisao. Godine 1985, me|utim, bio sam podvrgnut operaciji kojom je potpuno uklonjena moja sposobnost govora. Neko vreme potom bio sam sasvim li{en mogu}nosti op{tenja. Kona~no sam pribavio naro~iti kompjuterski sistem i izuzetno dobar sintesajzer govora. Na vlastito iznena|enje, ustanovio sam da sam u stanju da budem prili~no uspe{an govornik pred velikim auditorijumom. Ja ina~e u`ivam u tome da obja{njavam nauku i da odgovaram na pitanja. Sigurno je da mi predstoji jo{ mnogo da nau~im kako da to {to bolje radim, ali nadam se da napredujem. Pro~itav{i ove stranice, vi }ete ve} prosuditi koliki je taj napredak. Ne sla`em se sa gledi{tem da Vaseljena predstavlja tajnu, ne{to {to se mo`e samo naslutiti, ali nikada u potpunosti povr}i analizi ili razumeti. Smatram da se ovakvim stanovi{tem ~ini nepravda prema nau~noj revoluciji koju je pre skoro ~etiri stotine godina otpo~eo Galilej, a nastavio Njutn. Oni su pokazali da se bar neka podru~ja Vaseljene ne pona{aju na proizvoljan na~in, ve} da njima vladaju precizni matemati~ki zakoni. Tokom godina koje su pro{le od tada, mi smo pro{irili delo Galileja i Njutna na gotovo sva podru~ja Vaseljene. Ustanovili smo matemati~ke zakone koji upravljaju svime u okviru na{eg normalnog iskustva. Mera na{eg uspeha jeste i to {to smo sada u prilici da ulo`imo milijarde dolara u izgradnju d`inovskih ma{ina kojima se ~estice ubrzavaju do tako vosokih energija da uop{te jo{ ne znamo {ta }e se dogoditi prilikom njihovih sudaranja. Ove veoma visoke energije ~estica ne javljaju se u normalnim prilikama na Zemlji, tako da mo`e izgledati akademski i suvi{no tro{iti velike svote na njihovo izu~avanje. Ali one su postojale u ranoj Vaseljeni, tako da moramo ustanoviti {ta se zbiva sa tim energijama ako `elimo da doku~imo kako smo mi i Vaseljena po~eli. Jo{ ima mnogo stvari koje ne znamo ili ne razumemo o Vaseljeni. Ali izuzetan napredak koji smo ostvarili, naro~ito u poslednjih stotinu godina, trebalo bi da nas u~vrsti u uverenju da potpuno razumevanje mo`da nije izvan na{eg doma{aja. Mo`da ne}emo biti osu|eni da doveka pipamo u mraku. Nije isklju~eno da }emo jednoga dana postaviti celovitu teoriju Vaseljene. U tom slu~aju, uistinu }emo postati Gospodari Vaseljene. <Igra re~i: Hoking koristi naziv 'Masters of the Universe', asociraju}i na popularne junake de~jeg filma i stripa istog naziva - prim. prev.> Nau~ni ~lanci u ovoj knjizi napisani su u uverenju da Vaseljenom vlada poredak koji trenutno mo`emo delimi~no da razaberemo, a koji u potpunosti mo`emo doku~iti u ne tako dalekoj budu}nosti. Mo`e se dogoditi da je ova nada puka opsena; mo`da kona~na teorija uop{te ne postoji, pa ~ak i ako postoji, mi je mo`da ne}emo otkriti. Ali svakako je bolje stremiti ka potpunom razumevanju nego o~ajavati zbog ograni~enosti ljudskog uma. Stiven Hoking 31. mart 1993. 1. DETINJSTVO <Ovaj i naredni esej temelje se na govoru koji sam odr`ao u Me|unarodnom dru{tvu za borbu protiv motori~ke neuronske bolesti, u Cirihu, septembra 1987, a dopunjeni su gra|om koju sam napisao avgusta 1991.>

Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

  • Upload
    v1rtus

  • View
    115

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

"Ova knjiga sadrži zbirku tekstova koje sam napisao u razdoblju izme|u 1976. i 1992. godine. Oni se kreću u rasponu od autobiografskih skica, preko filosofije nauke, do pokušaja da se objasni uzbuđenje koje osećam kada su u pitanju nauka i Vaseljena." -Stephen Hawking(jezik:srpski, language:serbian)

Citation preview

Page 1: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Stiven Hoking, CRNE RUPE I BEBE-VASELJENEPreveo Zoran @ivkovi}

PREDGOVOROva knjiga sadr`i zbirku tekstova koje sam napisao u razdoblju izme|u 1976. i 1992. godine. Oni se

kre}u u rasponu od autobiografskih skica, preko filosofije nauke, do poku{aja da se objasni uzbu|enje kojeose}am kada su u pitanju nauka i Vaseljena. Knjiga se okon~ava prepisom tonskog dela emisije Plo~e za pustoostrvo u kojoj sam u~estvovao. Posredi je osobena britanska emisija u kojoj se od gosta tra`i da zamisli sebe kaoosobu koja se obrela na pustom ostrvu, imaju}i prethodno priliku da ponese osam plo~a koje bi joj pomogle daprekrati vreme dok ne stignu spasioci. Sre}om, ja nisam morao predugo da ~ekam da bih se vratio u civilizaciju.

Budu}i da su tekstovi sakupljeni u ovoj knjizi pisani tokom razdoblja od {esnaest godina, oni odra`avajunivo mog znanja iz odgovaraju}eg doba, za koji se nadam da je porastao sa protokom godina. Bilo je stoganeophodno da uz svaki tekst pru`im obave{tenje o vremenu i prigodi nastanka. Kako je zami{ljeno da svi oni budusamostalne celine, neizbe`no se javilo izvesno ponavljanje. Ja sam to poku{ao da svedem na najmanju meru, aliono se donekle ipak zadr`alo.

Jedan broj tekstova iz ove knjige prvobitno je bio predvi|en da se pro~ita. Glas mi je s vremenompostajao sve nerazgovetniji, tako da sam predavanja i seminare morao da dr`im posredstvom drugih ljudi, obi~nomojih studenata-istra`iva~a koji su me mogli razumeti ili koji bi pro~itali tekst {to sam ga ja napisao. Godine 1985,me|utim, bio sam podvrgnut operaciji kojom je potpuno uklonjena moja sposobnost govora. Neko vreme potombio sam sasvim li{en mogu}nosti op{tenja. Kona~no sam pribavio naro~iti kompjuterski sistem i izuzetno dobarsintesajzer govora. Na vlastito iznena|enje, ustanovio sam da sam u stanju da budem prili~no uspe{an govornikpred velikim auditorijumom. Ja ina~e u`ivam u tome da obja{njavam nauku i da odgovaram na pitanja. Sigurno jeda mi predstoji jo{ mnogo da nau~im kako da to {to bolje radim, ali nadam se da napredujem. Pro~itav{i ovestranice, vi }ete ve} prosuditi koliki je taj napredak.

Ne sla`em se sa gledi{tem da Vaseljena predstavlja tajnu, ne{to {to se mo`e samo naslutiti, ali nikada upotpunosti povr}i analizi ili razumeti. Smatram da se ovakvim stanovi{tem ~ini nepravda prema nau~noj revolucijikoju je pre skoro ~etiri stotine godina otpo~eo Galilej, a nastavio Njutn. Oni su pokazali da se bar neka podru~jaVaseljene ne pona{aju na proizvoljan na~in, ve} da njima vladaju precizni matemati~ki zakoni. Tokom godina kojesu pro{le od tada, mi smo pro{irili delo Galileja i Njutna na gotovo sva podru~ja Vaseljene. Ustanovili smomatemati~ke zakone koji upravljaju svime u okviru na{eg normalnog iskustva. Mera na{eg uspeha jeste i to {tosmo sada u prilici da ulo`imo milijarde dolara u izgradnju d`inovskih ma{ina kojima se ~estice ubrzavaju do takovosokih energija da uop{te jo{ ne znamo {ta }e se dogoditi prilikom njihovih sudaranja. Ove veoma visokeenergije ~estica ne javljaju se u normalnim prilikama na Zemlji, tako da mo`e izgledati akademski i suvi{no tro{itivelike svote na njihovo izu~avanje. Ali one su postojale u ranoj Vaseljeni, tako da moramo ustanoviti {ta se zbivasa tim energijama ako `elimo da doku~imo kako smo mi i Vaseljena po~eli.

Jo{ ima mnogo stvari koje ne znamo ili ne razumemo o Vaseljeni. Ali izuzetan napredak koji smo ostvarili,naro~ito u poslednjih stotinu godina, trebalo bi da nas u~vrsti u uverenju da potpuno razumevanje mo`da nijeizvan na{eg doma{aja. Mo`da ne}emo biti osu|eni da doveka pipamo u mraku. Nije isklju~eno da }emo jednogadana postaviti celovitu teoriju Vaseljene. U tom slu~aju, uistinu }emo postati Gospodari Vaseljene. <Igra re~i:Hoking koristi naziv 'Masters of the Universe', asociraju}i na popularne junake de~jeg filma i stripa istog naziva -prim. prev.>

Nau~ni ~lanci u ovoj knjizi napisani su u uverenju da Vaseljenom vlada poredak koji trenutno mo`emodelimi~no da razaberemo, a koji u potpunosti mo`emo doku~iti u ne tako dalekoj budu}nosti. Mo`e se dogoditi daje ova nada puka opsena; mo`da kona~na teorija uop{te ne postoji, pa ~ak i ako postoji, mi je mo`da ne}emootkriti. Ali svakako je bolje stremiti ka potpunom razumevanju nego o~ajavati zbog ograni~enosti ljudskog uma.

Stiven Hoking31. mart 1993.

1. DETINJSTVO

<Ovaj i naredni esej temelje se na govoru koji sam odr`ao u Me|unarodnom dru{tvu za borbu protivmotori~ke neuronske bolesti, u Cirihu, septembra 1987, a dopunjeni su gra|om koju sam napisao avgusta1991.>

Page 2: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Ro|en sam 8. januara 1942, ta~no tri stotine godina posle Galilejeve smrti. Procenjujem, me|utim, da setoga dana rodilo jo{ oko dve stotine hiljada drugih beba. Ro|en sam u Oksfordu, iako su moji roditelji `iveli uLondonu. Bilo je to stoga {to je Oksford predstavljao zgodno mesto da ~ovek do|e na svet tokom Drugog svetskograta: Nemci su, naime, pristali da ne bombarduju Oksford i Kembrid`, dok su se Britanci zauzvrat saglasili da nebombarduju Hajdelberg i Getingen. Prava je {teta {to se ovaj civilizovani dogovor nije mogao pro{iriti na vi{egradova.

Moj otac poticao je iz Jork{ira. Njegov otac, moj deda, bio je imu}ni ratar. Nakupovao je previ{e imanja ibankrotirao tokom poljoprivredne depresije po~etkom ovog stole}a. Ovo je prili~no pogodilo roditelje mog oca,ali oni su ipak uspeli da ga po{alju na Oksford, gde je studirao medicinu. Odabrav{i izu~avanje tropske medicine,uputio se u isto~nu Afriku 1937. Kada je po~eo rat, pre{ao je pola crnog kontinenta da bi se na Sredozemljuukrcao u brod za Englesku, gde se dobrovoljno javio u vojnu slu`bu. Re~eno mu je, me|utim, da }e biti korisniji umedicinskim istra`ivanjima.

Majka mi je ro|ena u Glazgovu, u [kotskoj, kao drugo od sedmoro dece u lekarskoj porodici. Porodicase preselila na jug, u Devon, kada joj je bilo dvanaest godina. Kao ni o~eva porodica, ni maj~ina nije dobrostajala, ali su ipak tako|e uspeli da je po{alju na Oksford. Posle Oksforda, bavila se raznim poslovima; bila je ~aki poreski inspektor, ali to joj se nije dopalo. Napustila je tu slu`bu i postala sekretarica. Tako je i upoznala mogoca na po~etku rata.

@iveli su na Hajgejtu, u severnom Londonu. Moja sestra Meri ro|ena je osamnaest meseci posle mene.Pri~ali su mi da se nisam obradovao njenom dolasku. Tokom celog detinjstva, me|u nama je postojala napetost,podsticana malom razlikom u godinama. Kada smo odrasli, me|utim, ove napetosti je nestalo i mi smo oti{li narazli~ite strane. Ona je postala lekar, na o~evo zadovoljstvo. Moja mla|a sestra, Filipa, ro|ena je kada mi je biloskoro pet godina i kada sam ve} mogao da shvatam ono {to se doga|a. Se}am se da sam se radovao njenomdolasku kako bi nas bilo troje da se igramo. Bila je veoma bistro dete. Uvek sam uva`avao njen sud i njenomi{ljenje. Moj brat Edvard ro|en je znatno kasnije, kada mi je bilo ~etrnaest godina, tako da on uop{te nijepripadao svetu mog detinjstva. Veoma se razlikovao od nas troje, ne naginjuju}i nimalo nauci i intelektualnimstvarima. Bilo je to verovatno dobro po nas. Kao dete, bio je prili~no te`ak, ali ~ovek nije mogao da ga ne voli.

Ono ~ega se najranije se}am jeste to kako stojim u jaslicama u Bajron Hauzu, na Hajgejtu, i ne prestajemda pla~em. Svuda oko mene deca su se igrala igra~kama koje su mi izgledale ~arobno, ali meni su bile samo dvei po godine i ovo je bilo prvi put da sam ostavljen sa ljudima koje ne poznajem. Mislim da je moje roditelje prili~noiznenadila ovakva reakcija, zato {to sam im ja bio prvo dete, a dr`ali su se ud`benika o podizanju potomstva ukome je stajalo da deca treba da po~nu sa uspostavljanjem dru{tvenih odnosa ve} sa dve godine. Posle toggroznog jutra, povukli su me iz Bajron Hauza, u koji sam se vratio tek godinu i po kasnije.

U to vreme, tokom rata i neposredno posle njega, Hajgejt je bio podru~je gde je `ivelo puno nau~nika iljudi sa univerziteta. U nekoj drugoj zemlji, njih bi nazivali intelektualcima, ali Englezi nikada nisu priznavali daimaju intelektualce. Svi ti roditelji slali su svoju decu u {kolu Bajron Hauz, koja je za ta vremena bila veomanapredna. Se}am se da sam se po`alio roditeljima da me tamo ni~emu ne u~e. U {koli nisu imali poverenja u ono{to je predstavljalo prihva}en na~in podu~avanja. Umesto toga, trebalo je da nau~ite da ~itate, ne shvataju}iuop{te da vas ne~emu u~e. Na kraju sam nau~io da ~itam, ali tek po{to sam duboko za{ao u osmu godinu. Mojasestra Filipa nau~ila je da ~ita na uobi~ajeniji na~in i to ve} sa ~etiri godine. Dodu{e, ona je uvek bila bistrija odmene.

@iveli smo u visokoj i uskoj viktorijanskoj zgradi koju su moji roditelji kupili veoma jeftino tokom rata, kadasu svi smatrali da }e London biti bombardovanjem sravnjen sa zemljom. I odista, jedna raketa 'fau-2' pala je samonekoliko ku}a od nas. Izbivao sam tada iz ku}e sa majkom i sestrom, ali se u njoj nalazio moj otac. Sre}om, nijebio povre|en, a ni ku}a nije bila mnogo o{te}ena. Godinama posle toga, u blizini je zjapio krater koji je napravilata bomba; igrao sam se u njemu sa mojim prijateljem Hauardom, koji je `iveo tri ku}e dalje na drugu stranu.Hauard je predstavljao otkrovenje za mene, zato {to njegovi roditelji nisu bili intelektualci kao roditelji sve ostaledece koju sam poznavao. I{ao je u op{tinsku {kolu, a ne u Bajron Hauz, i znao je sve o fudbalu i boksu -sportovima za koje se moji roditelji ni u snu ne bi zanimali.

Me|u moje najranije uspomene spada i ona o dobijanju prvog voza. Igra~ke nisu proizvo|ene tokomrata, bar ne za doma}e tr`i{te. Ali mene su silno privla~ili modeli vozova. Otac je poku{ao da mi napravi voz oddrveta, ali to me nije zadovoljilo, zato {to sam `eleo ne{to {to radi. Otac je uspeo da nabavi jedan polovni vozi}na navijanje, opravio ga pomo}u lemilice i poklonio mi ga za Bo`i} kada sam imao skoro tri godine. Voz nijenaro~ito dobro radio. Ali otac je oti{ao za Ameriku odmah posle rata, a kada se vratio brodom Kvin Meri, doneo

Page 3: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

je majci neke stvari od najlona koje se nisu mogle nabaviti u Britaniji u to vreme. Meri je dobila lutku koja jezatvarala o~i kada biste je polo`ili. Za mene je stigao ameri~ki voz, ~ija je lokomotiva imala plug pred sobom, doksu {ine i{le u obliku broja osam. Jo{ se se}am odu{evljenja koje sam do`iveo kada sam otvorio kutiju.

Vozovima na navijanje ni{ta nije falilo, ali ono {to sam ja stvarno `eleo bio je elektri~ni voz. Sate samprovodio posmatraju}i izlo`eni model u @elezni~kom klubu u Krau~ Endu, blizu Hajgejta. Ma{tao sam o elektri~nimvozovima. Kona~no, kada su jednom prilikom moji roditelji bili negde odsutni, iskoristio sam priliku da iz po{tanske{tedionice podignem sav svoj skromni kapital koji su mi ljudi davali u posebnim prilikama kao {to je, na primer,kr{tenje. Ovim novcem sam kupio elektri~ni voz, ali, na moju osuje}enost, on nije dobro radio. Danas znamo zaprava potro{a~a. Trebalo je da vratim voz i da zahtevam da mi ga radnja ili proizvo|a~ zamene, ali u to vremesmatralo se da je povlastica kupiti ne{to, a ako to ne bi bilo ispravno, onda naprosto niste imali sre}e. I tako samplatio opravku elektromotora lokomotive, ali voz ipak nikada nije proradio kako treba.

Kasnije, kao omladinac, pravio sam modele aviona i brodova. Nikada nisam bio ume{an u ru~nom radu,ali ovo sam radio sa mojim {kolskim drugom D`onom Mek Klenahenom, koji je bio znatno ume{niji i ~iji je otacdr`ao radionicu u ku}i. Namera mi je stalno bila da pravim modele koji bi radili i koje bih mogao da kontroli{em.Bilo mi je svejedno kako izgledaju. Mislim da me je isti poriv nagnao da izumim niz veoma slo`enih igara sajednim drugim {kolskim drugom, Rod`erom Fernejhjuom. Napravili smo jednu 'proizvo|a~ku igru', sa fabrikama ukojima su pravljeni proizvodi razli~itih boja, sa putevima i kolosecima kojima su bivali prevo`eni, a bila je tu iberza. Smislili smo i 'ratnu igru' koja se igrala na plo~i od ~etiri hiljade kvadrati}a, pa ~ak i 'feudalnu igru' u kojojje svaki igra~ predstavljao ~itavu dinastiju sa rodoslovom. Mislim da su ove igre, kao i vozovi, brodovi i avioni,poticali iz potrebe da se doku~i kako stvari rade i da se one stave pod kontrolu. U vreme kada sam po~eo rad nadoktoratu, ovu potrebu zadovoljavalo je istra`ivanje u oblasti kosmologije. Ako doku~ite kako Vaseljena dejstvuje,vi je na neki na~in kontroli{ete.

Godine 1950, o~evo radno mesto preme{teno je iz Hempsteda, blizu Hajgejta, u novopodignutiNacionalni institut za medicinska istra`ivanja u Mil Hilu, na severnom kraju Londona. Umesto da se kroz gradputuje iz Hajgejta, izgledalo je razumnije iseliti se iz Londona, a onda putovati u grad. Tako su moji roditelji kupiliku}u u varo{i Sent Olbans, sredi{tu biskupije, desetak milja severno od Mil Hila, odnosno dvadeset milja severnood sredi{ta Londona. Bila je to velika viktorijanska ku}a koja se odlikovala elegantno{}u i karakterom. Roditelji minisu dobro stajali kada su je kupili, a i valjalo je obaviti mnogo radova pre no {to smo se mogli useliti. Kao praviJork{irac, moj otac je posle toga odbijao da pla}a bilo kakve nove popravke. Umesto toga, svojski se trudio da jesam odr`ava i boji, ali bila je to velika ku}a, a on nije bio ba{ najvi~niji tim poslovima. Ku}a je, me|utim, bilastameno sazdana, tako da je izdr`ala ovaj nemar. Moji roditelji prodali su je 1985, u vreme o~eve bolesti (on jeumro 1986). Video sam je nedavno. Kako izgleda, nije mnogo rada u nju ulo`eno, ali ona ipak deluje uglavnomisto.

Ku}a je bila predvi|ena za obitavanje porodice sa poslugom, a u sobi za serviranje nalazila se plo~a sazvoncima na kojoj su se ogla{avali pozivi. Razume se, mi nismo imali poslugu, ali moja prva spava}a soba bila jemala prostorija u obliku latini~nog slova 'L' koja prvobitno mora da je pripadala nekoj slu`avki. Zatra`io sam dami ona bude dodeljena na nagovor moje ro|ake Sare koja je bila ne{to starija od mene i kojoj sam se silno divio.Kazala mi je da }e tu biti ba{ zgodno za igru. Jedna od pogodnosti sobe bila je to {to smo kroz prozor mogli daizi|emo na krov spremi{ta za bicikle, a odatle da se spustimo na zemlju.

Sara je bila k}er starije sestre moje majke, D`enet, koja je zavr{ila medicinu i udala se za jednogpsihijatra. Oni su `iveli u sli~noj ku}i u Harpendenu, selu pet milja dalje na sever, {to je i bio jedan od razloga dase preselimo u Sent Olbans. Za mene je bilo veoma va`no da se na|em blizu Sare i ~esto sam autobusom odlaziou Harpenden. Sent Olbans se, ina~e, nalazi blizu ostataka starog rimskog grada Verulamijuma, koji je, uz London,predstavljao najzna~ajniju rimsku naseobinu u Britaniji. U srednjem veku, tu se nalazio najbogatiji manastir uBritaniji. Podignut je oko svetili{ta svetog Albana, rimskog centuriona, o kome postoji predanje da je bio prvaosoba u Britaniji pogubljena zbog hri{}anske vere. Sve {to je ostalo od manastira jesu jedna veoma velika i prili~noru`na crkva, kao i staro zdanje kapije - sada deo {kole u Sent Olbansu, u koju sam docnije i{ao.

Sent Olbans je bio pomalo te{ko i konzervativno mesto u pore|enju sa Hajgejtom ili Harpendenom. Mojiroditelji tu nisu stekli prijatelje. Delimi~no je to bila i njihova krivica, po{to su se po prirodi dr`ali izdvojeno,naro~ito moj otac. Ali dobrim delom je to bio odraz druga~ije vrste populacije; sasvim je, naime, izvesno da seroditelji nijednog od mojih {kolskih drugova iz Sent Olbansa nisu mogli ra~unati u intelektualce.

Na Hajgejtu, na{a porodica se ose}ala prili~no normalno, ali u Sent Olbansu su nas nesumnjivo dr`ali zaekscentrike. Ovo vi|enje osna`eno je pona{anjem mog oca koji nimalo nije dr`ao do spolja{njosti ako je to mogloda mu donese u{tedu. Porodica mu je bila veoma siroma{na kada je on bio mlad, {to je na njega ostavilo trajan

Page 4: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

utisak. Te{ko mu je padalo da tro{i novac na vlastitu udobnost, ~ak i onda kada je, u poznijim godinama, tomogao sebi da dopusti. Odbio je da uvede centralno grejanje, iako je slabo podnosio hladno}u. Umesto toga,obla~io je po nekoliko d`empera, kao i ku}ni ogrta~ preko normalne ode}e. Prema drugim ljudima bio je,me|utim, veoma velikodu{an.

Tokom pedesetih godina smatrao je da nismo u prilici da nabavimo novi auto, pa je tako kupio jedanpredratni londonski taksi, za koji smo on i ja podigli monta`nu baraku kao gara`u. Susede je ovo silno rasrdilo, alinas nisu mogli spre~iti. Kao i ve}ina de~aka, ose}ao sam potrebu da se prilago|avam sredini, tako da su meroditelji dovodili u nepriliku. Ali njih to nimalo nije brinulo.

Kada smo se doselili u Sent Olbans, upisali su me u devoja~ku {kolu, koju su - protivno njenom nazivu -poha|ali i de~aci do uzrasta od deset godina. Po{to sam tu proveo jedno tromese~je, me|utim, otac je krenuo najedan od svojih pohoda u Afriku, na koje se zapu}ivao skoro svake godine; ovoga puta trebalo je da ostane naputu puna ~etiri meseca. Mojoj majci nije se dopalo {to }e toliko dugo ostati sama sa decom, pa je tako povelamene i dve sestre u posetu svojoj {kolskoj drugarici Beril koja je bila udata za pesnika Roberta Grejvsa. Oni su`iveli u selu Deja, na {panskom ostrvu Majorci. Bilo je to samo pet godina posle rata i na vlasti se jo{ nalazio{panski diktator Fransisko Franko, koji je bio saveznik Hitlera i Musolinija. (U stvari, on je ostao na vlasti jo{ punedve decenije.) Uprkos ovoj okolnosti, moja majka, koja je bila ~lan Lige mladih komunista pre rata, nije se ustezalada se sa troje dece zaputi brodom i vozom na Majorku. Iznajmili smo ku}u u Deji i tu nam je bilo veoma lepo.Robertov sin Vilijem i ja imali smo istog privatnog u~itelja. ^ovek je bio Robertov {ti}enik i vi{e ga je zanimalo danapi{e dramu za edinbur{ki festival nego da nas podu~ava. Nalo`io bi nam stoga da svakoga dana pro~itao nekiodlomak iz Biblije, a potom da napi{emo sastav o tome. Zamisao je bila da tako nau~imo lepotu engleskog jezika.Pre no {to smo oti{li odatle, proradili smo celo 'Postanje' i za{li u 'Izlazak' <Prve dve od pet 'Mojsijevih knjiga' -prim. prev.> Jedna od najva`nijih stvari koje sam tu nau~io bila je da ne po~nem re~enicu veznikom 'I'. Primetiosam, me|utim, da mnoge re~enice u Bibliji po~inju upravo sa 'I', ali mi je obja{njeno da se engleski promenio odvremena kralja D`ejmsa. <Iz ~ijeg doba poti~e dana{nji prevod Biblije na engleski jezik (izvorno je objavljen1611.) - prim. prev.> Ali za{to nas onda, usprotivio sam se ja, teraju da ~itamo Bibliju? No, moje protivljenjeispalo je uzaludno. Robert Grejvs bio je u to vreme veoma sklon simboli~nosti i misti~nosti Biblije.

Kada smo se vratili sa Majorke, proveo sam godinu dana u drugoj {koli, a onda sam polagao ispit koji senazivao 'jedanaest i vi{e'. Bio je to, zapravo, test inteligencije; morala su ga polo`iti sva deca koja su `elela dapoha|aju dr`avne {kole. U me|uvremenu se od toga odustalo, poglavito stoga {to puno dece iz srednje klase nijeuspelo da ga savlada, pa su slata u neakademske {kole. Ali ja sam uvek bolje prolazio na testovima i ispitivanjimanego u ocenjivanju u redovnoj nastavi; polo`io sam 'jedanaest i vi{e' i tako obezbedio besplatno mesto u {koli uSent Olbansu.

Kada mi je bilo trinaest godina, otac je po`eleo da se oprobam u Vestminsterskoj {koli, jednoj od glavnih'javnih' - {to }e re}i, privatnih - {kola. U to vreme postojala je o{tra podela u obrazovanju koja je i{la linijom {to jerazdvajala klase. Moj otac je smatrao da je to {to je bio bez statusa i veza uslovljavalo da ga podre|uju drugimljudima koji su bili manje sposobni, ali su imali vi{e mesto u dru{tvu. Kako moji roditelji nisu bili imu}ni, trebalo jeda se izborim za stipendiju. Bio sam, me|utim, bolestan u vreme polaganja ispita za stipendiju, tako da je nisamdobio. Ostao sam stoga u {koli u Sent Olbansu gde sam stekao obrazovanje koje je bilo podjednako dobro, akone i bolje od onoga koje bih dobio u Vestminsteru. Nikada nisam smatrao da mi to {to nemam visoko mesto udru{tvu predstavlja neki nedostatak.

Englesko obrazovanje bilo je u to vreme veoma hijerarhijsko. Ne samo {to su se {kole delile naakademske i neakademske, nego su se i one akademske dalje delile u grupe A, B i C. Ova podela pogodovala jeonima iz grupe A, ali ne i iz grupe B, dok je u grupi C ve} bilo sasvim lo{e. Ja sam dospeo u grupu A zahvaljuju}irezultatima sa ispita 'jedanaest i vi{e'. Ali posle prve godine, svi koji bi po uspehu bili ispod dvadesetog mesta urazredu prebacivani su u grupu B. Bio je to te`ak udarac njihovom samopouzdanju od koga se neki nikada nisuoporavili. Posle prva dva tromese~ja u Sent Olbansu, bio sam dvadeset ~etvrti, odnosno dvadeset tre}i, ali zatosam posle tre}eg zauzeo osamnaesto mesto, {to mi je omogu}ilo da za dlaku ostanem u grupi A.

Uvek sam po uspehu bio negde u sredini razreda. (Razred je ina~e bio natprose~an.) Moji {kolski zadacibili su neuredni, dok mi je rukopis bacao nastavnike u o~aj. Ali drugovi iz razreda prozvali su me 'Ajn{tajn', vide}iu meni verovatno i nagove{taje ne~eg boljeg. Kada mi je bilo dvanaest godina, jedan od mojih prijatelja opkladiose sa drugim u vre}icu slatki{a da od mene nikada ni{ta ne}e ispasti. Ne znam {ta je bilo sa ovom opkladom nitiko ju je dobio.

Imao sam {est ili sedam bliskih prijatelja, a sa ve}inom njih i dalje odr`avam vezu. ^esto smo vodili dugerasprave o svemu i sva~emu, od modela koji se kontroli{u radio-vezom do religije i od parapsihologije do fizike.

Page 5: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Jedna od stvari o kojoj smo razgovarali bio je nastanak Vaseljene, kao i to zbog ~ega je Bogu uop{te bilopotrebno da je stvori i stavi u dejstvo. ^uo sam o tome da se svetlost {to sti`e sa dalekih galaksija odlikujepomakom ka crvenom kraju spektra, za {ta se smatralo da ukazuje na {irenje Vaseljene. (Pomak ka plavom krajugovorio bi o njenom sa`imanju.) Ali bio sam uveren da mora postojati neki drugi razlog za crveni pomak. Mo`dase svetlost umori i sva zajapuri na putu do nas. U osnovi nepromenljiva i ve~na Vaseljena izgledala je nekakoznatno prirodnija. Shvatio sam da nisam bio u pravu tek po{to sam proveo dve godine pripremaju}i doktorat.

Kada sam stigao u poslednja dva razreda {kole, po`eleo sam da se specijalizujem u matematici i fizici.Imao sam veoma nadahnjuju}eg nastavnika iz matematike, gospodina Tatu, a u {koli je upravo podignutmatemati~ki kabinet u kome se nalazila stalna u~ionica matemati~kog razreda. Ali moj otac se tome veomaprotivio. Smatrao je da matemati~ari mogu da se zaposle jedino kao nastavnici. Njemu bi se najvi{e dopalo dasam se opredelio za medicinu, ali mene nije zanimala biologija koja mi je izgledala odve} opisna i ne dovoljnofundamentalna. Ona je uz to i u`ivala prili~no nizak ugled u {koli. Najpametniji momci posve}ivali su sematematici i fizici, dok su oni manje bistri odlazili na biologiju. Otac je znao da ja ne}u odabrati biologiju, alinaveo me je da se oku{am u hemiji i sasvim malo u matematici. Smatrao je da }e na ovaj na~in moje nau~neperspektive biti otvorene. Ja sam sada profesor matematike, ali nigde je formalno nisam u~io od kad sam sasedamnaest godina napustio {kolu u Sent Olbansu. Morao sam uz put da sti~em znanja o njoj. Pratio samstudente u Kembrid`u, odmakav{i im uvek po nedelju dana na kursevima.

Moj otac se bavio istra`ivanjem tropskih bolesti, pa me je tako vodio u svoju laboratoriju u Mil Hilu.U`ivao sam u tome, naro~ito kada bi mi se pru`ila prilika da gledam kroz mikroskop. Tako|e me je vodio u ku}usa insektima, gde je dr`ao komarce zara`ene tropskim bolestima. To me je onespokojavalo, zato {to mi se ~iniloda je uvek na slobodi po nekoliko ovih insekata. On je bio veoma predan poslu i zaokupljen istra`ivanjem. Uvek jeuzimao na svoja ple}a vi{e od drugih ljudi, zato {to je smatrao da su oni tu ne zbog toga {to su bolji od njeganego zbog dru{tvenog polo`aja i veza. ^esto me je upozoravao na tu vrstu ljudi. Ali mislim da se u ovom pogledufizika razlikuje od medicine. U njoj je svejedno koju si {kolu poha|ao ili sa kim si u ro|a~koj vezi. Ra~una se samoono {to posti`e{.

Oduvek me je zanimalo kako stvari rade, pa sam ih tako rastavljao da bih to ustanovio, ali nisam bio ba{tako ume{an kada ih je trebalo ponovo sklopiti. Moje prakti~ne sposobnosti nikada nisu bile na nivou mogteorijskog ume}a. Otac je podsticao moje zanimanje za nauku, pa me je ~ak podu~avao u matematici sve dok ganisam nadrastao. Sa ovakvim obrazovanjem, kao i uz posao moga oca, izgledalo mi je prirodno da }u se bavitinau~nim istra`ivanjem. U ranim godinama nisam pravio mnogo razlike izme|u pojedinih nauka. Ali kada samnapunio trinaest ili ~etrnaest godina, znao sam da `elim da se posvetim istra`ivanju na polju fizike, zato {to je tobila najosnovnija od svih disciplina. Opredelio sam se za ovo uprkos okolnosti da je fizika bila najdosadnijipredmet u {koli, zato {to mi je izgledala tako laka i o~igledna. Hemija mi je delovala znatno zabavnije zato {to suse u njoj zbivale neo~ekivane stvari, kao {to su eksplozije. Ali fizika i astronomija nudile su nadu da }emo jednomdoku~iti odakle poti~emo i za{to smo ovde. @eleo sam da dosegnem do najdaljih dubina Vaseljene. Mo`da sam tou maloj meri uspeo, ali svakako jo{ ima puno toga {to `elim da doznam.

2. OKSFORD I KEMBRID@Moj otac veoma je dr`ao do toga da odem na Oksford ili Kembrid`. On je poha|ao Univerzitetski koled`

u Oksfordu, pa je bio mi{ljenja da i ja treba tu da se prijavim, zato {to bih imao ve}e izglede za upis. U to vreme,Univerzitetski koled` nije davao stipendije za matematiku, a to je bio dodatni razlog {to je otac `eleo da se upi{emna hemiju: u prirodnim naukama, pre nego u matematici, mogao sam da ra~unam na stipendiju.

Ostatak porodice oti{ao je u Indiju na godinu dana, a ja sam morao da ostanem kako bih polo`io zavr{niispit i upisao se na fakultet. Direktor moje {kole smatrao je da sam premlad za Oksford, ali ja sam se u martu1959. prijavio za ispit za stipendiju sa dvojicom mladi}a iz starijeg razreda u {koli. Bio sam uveren da sam ga lo{euradio, a moju poti{tenost samo je poja~ala okolnost da su, tokom prakti~nog dela ispita, fakultetski predava~ipri{li drugim ljudima i popri~ali sa njima, ali ne i sa mnom. A onda, nekoliko dana po{to sam se vratio saOksforda, stigao mi je telegram u kome sam izve{ten da sam dobio stipendiju.

Bilo mi je sedamnaest godina, a ve}ina studenata na mojoj godini ve} je odslu`ila vojsku i bila je znatnostarija. Ose}ao sam se prili~no usamljeno tokom prve godine, a delom i druge. Tek sam na tre}oj postaozadovoljan. Preovla|uju}i stav na Oksfordu u to vreme bio je antirad. Svi su o~ekivali da budu blistavi studenti bezulo`enog truda ili da prihvate vlastita ograni~enja i diplomiraju sa jedva dovoljnim uspehom. Zagrejati stolicu kakobi se stekao {to bolji uspeh smatrano je tada znamenjem 'sivog ~oveka' - {to je bio najgori epitet u oksfordskomre~niku.

Page 6: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

U to vreme, kurs iz fizike na Oksfordu bio je tako uprili~en da se rad sasvim lako mogao izbe}i. Polo`iosam jedan ispit odmah na po~etku, a potom sam proveo tri godine na Oksfordu, da bih tek na kraju imao zavr{neispite. Jednom sam izra~unao da sam tokom trogodi{njeg boravka tamo radio oko hiljadu ~asova, {to u prosekuiznosi po sat dnevno. Ne ponosim se ovim neradom. Samo opisujem svoj stav iz tog doba, koji su delile mnogemoje kolege: stav potpunog dosa|ivanja i ose}anje da ba{ ni{ta nije vredno truda. Jedna od posledica mojebolesti bilo je to da se ovo promenilo: kada se suo~ite sa mogu}no{}u rane smrti, onda shvatite da je `ivot i tekako vredan i da postoji mno{tvo stvari koje `elite da uradite.

Zbog premalo rada, planirao sam da se u okviru zavr{nog ispita pozabavim problemima teorijske fizike,~ime bih izbegao pitanja koja nala`u ~injeni~ko znanje. Nisam oka sklopio no} uo~i tog ispita zato {to su mi `ivcibili prenapeti, pa sam tako slabije pro{ao. Bio sam negde na granici izme|u najvi{e ocene i one ispod nje, pa sammorao da izi|em na usmeni ispit pred profesore kako bi kona~no odlu~ili {ta da mi daju. Tom prilikom su me pitalii o mojim planovima. Odgovorio sam im da nameravam da se posvetim istra`ivanjima. Ako mi daju najvi{uocenu, oti}i }u na Kembrid`. Ako dobijem onu slabiju, osta}u na Oksfordu. Dali su mi najvi{u ocenu.

Smatrao sam da postoje dva mogu}a podru~ja teorijske fizike koja su temeljna i na kojima bih mogao dapreduzmem istra`ivanja. Prvo je bila kosmologija, izu~avanje veoma velikog. Drugo su bile elementarne ~estice,prou~avanje veoma malog. U~inilo mi se da su elementarne ~estice manje privla~ne zato {to u to vreme nijepostojala prikladna teorija o njima, iako su nau~nici otkrivali mnogo novih. Sve {to su uspevali da postignu bilo jeda ih razvrstavaju u porodice, kao u botanici. U kosmologiji, nasuprot tome, postojala je jedna sasvim odre|enateorija - Ajn{tajnova op{ta teorija relativnosti.

Na Oksfordu se tada niko nije bavio kosmologijom, ali na Kembrid`u je bio Fred Hojl, najuva`enijibritanski astronom tog vremena. Prijavio sam se stoga za doktorat kod Hojla. Moja prijava za istra`ivanje naKembrid`u bila je prihva}ena, pod uslovom da do|em sa najvi{om ocenom, ali, na `alost, za mentora mi jedodeljen ne Hojl nego ~ovek po imenu Denis Skjama za koga nikada ranije nisam ~uo. Na kraju se, me|utim,ispostavilo da bolje nije ni moglo ispasti. Hojl je ~esto izbivao iz zemlje, tako da ga ja ne bih puno vi|ao. Sa drugestrane, Skjama se stalno nalazio tu i rad sa njim bio je veoma podsticajan, iako se po~esto nisam slagao sanjegovim zamislima.

Budu}i da se nisam mnogo bavio matematikom ni u {koli ni na Oksfordu, u po~etku mi je op{tarelativnost bila veoma te{ka, tako da nisam puno napredovao. Tako|e, tokom poslednje godine na Oksfordu,zapazio sam da mi pokreti postaju nekako nespretni. Ubrzo po{to sam stigao na Kembrid`, ustanovljeno je dabolujem od ALS-a, amiotrofi~ke lateralne skleroze, ili motori~ke neuronske bolesti, kako se naziva u Engleskoj. (USjedinjenim Ameri~kim Dr`avama nazivaju je jo{ Lu Gerigova bolest.) Lekari nisu mogli da mi obezbede izle~enjeniti da mi pru`e jemstvo da se bolest ne}e pogor{ati.

U po~etku je izgledalo da bolest napreduje prili~no brzo. Planirana istra`ivanja odjednom su izgubilasmisao, budu}i da nisam o~ekivao da }u po`iveti dovoljno dugo da zavr{im doktorat. Kako je, me|utim, vremeprolazilo, tok bolesti se sve vi{e usporavao. Tako|e sam po~eo da shvatam op{tu relativnost i da napredujem uradu. Ali ono {to je uistinu odnelo prevagu bila je veridba sa devojkom po imenu D`ejn Vajld, koju sam upoznaonekako u vreme kada je postavljena dijagnoza o ALS-u. To mi je pru`ilo razlog zbog koga je vredelo `iveti.

Kako bismo se ven~ali, morao sam da na|em neki posao, a da bih na{ao posao, morao sam doktorat daprivedem kraju. I tako sam po~eo prvi put u `ivotu da radim. Na moje iznena|enje, rad mi je prijao. Mo`da nijepo{teno, dodu{e, nazvati to radom. Neko je jednom rekao: nau~nici i prostitutke bivaju pla}eni za obavljanjeonoga u ~emu u`ivaju.

Konkurisao sam za istra`iva~ku stipendiju na koled`u Gonvil i Kejs. Nadao sam se da }e mi D`ejn otkucatiprijavu, ali kada mi je do{la u posetu u Kembrid`, ruka joj je bila u gipsu zato {to ju je slomila. Moram priznati danisam bio dovoljno uvi|avan tim povodom. Bila je to, me|utim, leva ruka, tako da je mogla da, po mom diktatu,napi{e prijavu, a onda da je da nekome da je prekuca.

U prijavi sam morao da navedem imena dvojice nau~nika koji su mogli da pru`e preporuke o mom delu.Moj mentor je predlo`io da zamolim Hermana Bondija da bude jedan od njih. Bondi je tada bio profesormatematike na Kings koled`u u Londonu i va`io je za stru~njaka za op{tu relativnost. Sreli smo se prethodno u dvanavrata, a on je predlo`io da se jedan moj tekst objavi u ~asopisu Proceedings of the Royal Society. Obratio sammu se posle jednog predavanja koje je dr`ao u Kembrid`u; pogledao me je nekako neodre|eno i odvratio da }emi dati preporuku. O~igledno me se nije se}ao, jer kada mu je koled` zvani~no zatra`io preporuku, on jeodgovorio da nije ~uo za mene. Danas toliko ljudi poku{ava da dobije istra`iva~ke stipendije na koled`ima, da akojedan od kandidatovih mogu}ih preporu~ilaca izjavi da ga ne poznaje, onda ovaj vi{e nema nikakve izglede. No,ono su bila mirnija vremena. Koled` me je pismom izvestio o neprijatnom odgovoru mog preporu~ioca, posle ~ega

Page 7: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

je moj mentor stupio u vezu sa Bondijem i osve`io mu pam}enje. Bondi mi je potom napisao preporuku koja jeverovatno bila znatno bolja nego {to sam je zaslu`ivao. Dobio sam stipendiju i od tada sam neprekidno na koled`uKejs.

Stipendija je zna~ila da se D`ejn i ja mo`emo ven~ati, {to smo i u~inili jula 1965. Proveli smojednonedeljni medeni mesec u Safolku, jer to je bilo najvi{e {to sam mogao sebi da dopustim. Potom smo oti{li uletnju {kolu o op{toj relativnosti, koja je uprili~ena na univerzitetu Kornel, u dr`avi Njujork. Bilo je to pogre{no.Odseli smo u spavaonici punoj parova sa bu~nom malom decom, {to je stvorilo prili~nu napetost u na{em braku.U drugim pogledima, me|utim, letnja {kola bila mi je veoma korisna zato {to sam se tu upoznao sa mnogovode}ih ljudi u ovoj oblasti.

Zaklju~no sa 1970. godinom bavio sam se istra`ivanjima na polju kosmologije - izu~avanjem makrosveta.Moj najzna~ajniji rad iz tog razdoblja odnosio se na singularnosti. Osmatranja dalekih galaksija ukazuju na to dase one udaljuju od nas: drugim re~ima, Vaseljena se {iri. Ovo zna~i da su se galaksije nalazile bli`e jedna drugoj upro{losti. Tim povodom javilo se pitanje: da li je postojao takav trenutak u pro{losti kada su sve galaksije bilezbijene ujedno, dok je gustina Vaseljene bila beskona~na? Ili je postojala prethodna faza sa`imanja, u kojoj sugalaksije uspele da izbegnu me|usobno sudaranje. Mo`da su prohujale jedne pored drugih i potom nastavile dase razilaze. Da bi se odgovorilo na ova pitanja, bilo je neophodno razviti nove matemati~ke postupke. Njih smopoglavito usavr{ili Rod`er Penrouz i ja izme|u 1965. i 1970. Penrouz je tada bio na koled`u Birkbek, u Londonu;sada je na Oksfordu. Primenili smo ove postupke da poka`emo kako je moralo postojati stanje beskrajne gustine upro{losti ukoliko je ta~na op{ta teorija relativnosti.

Ovo stanje beskrajne gustine naziva se singularnost Velikog Praska. Odatle proishodi da nauka ne bi bilau stanju da predvidi kako je Vaseljena po~ela ako je op{ta relativnost ispravna. Moji noviji radovi, me|utim,ukazuju na to da je mogu}e predvideti kako je Vaseljena po~ela ukoliko se uzme u obzir teorija kvantne fizike,teorija veoma malog.

Op{ta relativnost tako|e predvi|a da }e se masivne zvezde uru{iti u same sebe po{to utro{e svojenuklearno gorivo. Penrouzovi i moji radovi pokazali su da bi se ovo uru{avanje nastavilo sve dok se ne stigne dosingularnosti beskrajne gustine. Ova singularnost bila bi ujedno i kraj vremena, bar za datu zvezdu i sve na njoj.Gravitaciono polje singularnosti bilo bi tako jako da ~ak ni svetlost ne bi uspela da se otisne iz podru~ja okonjega, ve} bi je stalno vuklo natrag gravitaciono polje. Podru~je iz koga nije mogu}e otisnuti se naziva se 'crnarupa', a njegova granica 'horizont doga|aja'. Ma {ta ili ma ko da prekora~i horizont doga|aja i stupi u crnu rupu,iskusio bi kraj vremena u singularnosti.

Razmi{ljao sam o crnim rupama dok sam se spremao za po~inak jedne no}i 1970, ubrzo po ro|enjumoje k}erke Lusi. Najednom mi je sinulo da se mnogi postupci koje smo Penrouz i ja razvili da doka`emopostojanje singularnosti mogu primeniti i na crne rupe. Na primer, podru~je horizonta doga|aja, granica crnerupe, ne mo`e se smanjivati s protokom vremena. A kada se dve crne rupe sudare i sjedine u jedinstvenu rupu,podru~je horizonta ove nove rupe bilo bi ve}e od zbira podru~ja horizonata dve prvobitne crne rupe. Ovim jepostavljeno zna~ajno ograni~enje u pogledu koli~ine energije koja se mo`e odaslati prilikom sudara. Bio samtoliko uzbu|en da nisam mnogo spavao te no}i.

Od 1970. do 1974. poglavito sam radio na crnim rupama. Ali 1974. do{ao sam do svog mo`danajneo~ekivanijeg otkri}a: crne rupe nisu potpuno crne! Kada se u obzir uzme pona{anje materije u malimrazmerama, ~estice i zra~enje mogu da procure iz crne rupe. Crna rupa emituje zra~enje kao da je vrelo telo.

Od 1974. radim na tome da pove`em op{tu relativnost i kvantnu mehaniku u postojanu teoriju. Jedan odishoda u ovom pogledu bila je pretpostavka koju sam 1983. izlo`io zajedno sa D`imom Hartlom sa Kalifornijskoguniverziteta u Santa Barbari: vreme i prostor su kona~ni, ali nemaju granicu ili rub. Oni bi nalikovali povr{iniZemlje, ali sa dve dodatne dimenzije. Povr{ina Zemlje je kona~na, ali nema granica. Ni na jednom od mojihmnogih putovanja nisam uspeo da padnem sa ruba sveta. Ako je ova pretpostavka ta~na, onda nemasingularnosti, a zakoni nauke svuda bi va`ili, ra~unaju}i tu i po~etak Vaseljene. Na~in na koji bi Vaseljena po~elabio bi odre|en zakonima nauke. Ja bih onda mogao da uspem u svojim nastojanjima da otkrijem kako jeVaseljena po~ela. Ali ne i za{to je po~ela.

3. MOJE ISKUSTVO SA ALS-om

<Govor odr`an na konferenciji Britanskog dru{tva za borbu protiv motori~ke neuronske bolesti, uBirmingemu, oktobra 1987.>

Page 8: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

^esto me pitaju: 'Kako se ose}ate kao `rtva ALS-a?' Odgovor glasi: 'Ne tako r|avo.' Poku{avam davodim {to je mogu}e normalniji `ivot i da ne razmi{ljam puno o svom stanju, odnosno da ne `alim zbog stvari kojezbog bolesti nisam u stanju da radim, a kojih i nema tako mnogo.

Do`iveo sam veliki {ok kada je ustanovljeno da bolujem od motori~ke neuronske bolesti. Kao dete nikadanisam imao valjanu fizi~ku koordinaciju. Nisam se isticao u igrama loptom, {to je verovatno i bio razlog da nisammnogo mario za sport ili fizi~ke aktivnosti. Ali stvari kao da su se promenile kada sam oti{ao na Oksford. Po~eosam da se bavim veslanjem i upravljanjem ~amcem. Nisam ba{ uspeo da u~estvujem u trci Oksford-Kembrid`, alisam stigao do me|ufakultetskog takmi~enja.

Na tre}oj godini u Oksfordu, me|utim, zapazio sam da postajem nekako trapaviji, pa sam tako jednom ilidva puta pao bez nekog o~iglednog razloga. No, tek kada sam naredne godine pre{ao na Kembrid`, ovepromene uo~ila je i moja majka i odvela me kod porodi~nog lekara. On me je uputio specijalisti i ubrzo po momdvadeset prvom ro|endanu oti{ao sam u bolnicu da se izvr{e pretrage. Ostao sam tamo dve sedmice tokom kojihsam bio podvrgnut mno{tvu raznovrsnih ispitivanja. Uzeli su mi uzorak mi{i}nog tkiva iz ruke, postavljali suelektrode na mene, ubrizgavali su mi neku radioaktivnu te~nost u ki~menu mo`dinu i posmatrali je kako se kre}egore-dole posredstvom rendgenskih zraka, dok su naginjali postelju na razne strane. Posle svega toga, nisu mikazali od ~ega bolujem, ve} su rekli jedino to da posredi nije multipla skleroza i da predstavljam atipi~an slu~aj.Shvatio sam, me|utim, da o~ekuju da se stvar pogor{ava i da ne mogu ni{ta drugo preduzeti osim da mi dajuvitamine. Bilo mi je jasno da od vitamina ne o~ekuju neki ve}i u~inak. Ja ba{ nisam goreo od `elje da doznam vi{epojedinosti, jer bilo je o~igledno da su one lo{e.

Uvi|anje da bolujem od neizle~ive bolesti sa verovatnim smrtnim ishodom kroz godinu-dve predstavljalo jepravi {ok. Kako se ne{to tako moglo ba{ meni dogoditi? Zar ba{ moram tako da skon~am? Tokom boravka ubolnici, me|utim, video sam kako je u krevetu do moga od leukemije umro jedan de~ak koga sam povr{nopoznavao. Nije to bio prijatan prizor. Jasno je bilo da ima ljudi koji su u jo{ te`em stanju od mene. Zbog mojebolesti bar nisam trpeo bol. Kad god bih osetio sklonost ka samosa`aljenju, setio bih se tog de~aka.

Ne znaju}i {ta }e biti sa mnom niti kojom }e brzinom bolest napredovati, na{ao sam se u nedoumici {tami valja ~initi. Lekari su mi kazali da se vratim na Kembrid` i nastavim upravo zapo~eta istra`ivanja na polju op{terelativnosti i kosmologije. Ali nisam u ovom pogledu daleko odmakao zato {to moje matemati~ko obrazovanje nijebilo dovoljno - a ionako se moglo dogoditi da ne po`ivim dovoljno dugo da zavr{im doktorat. Ose}ao sam sepomalo kao tragi~ni junak. Po~eo sam da slu{am Vagnera, ali novinski ~lanci o tome da sam se potpuno odaopi}u predstavljali su preterivanje. Nevolja je bila u tome {to su mnogi drugi preuzeli ovu tobo`nju vest po{to jeobjavljena u jednom tekstu, zato {to je zvu~ala kao zgodna pri~a. A sve {to bi se toliko puta pojavilo u novinamamoralo je biti ta~no.

Moji snovi iz tog vremena bili su prili~no uznemiruju}i. Pre no {to je postavljena dijagnoza, vodio samprili~no dosadan `ivot. Ni{ta mi nije izgledalo vredno truda. Ali ubrzo po izlasku iz bolnice, sanjao sam kako trebada budem pogubljen. Najednom sam shvatio da postoji mno{tvo vrednih stvari koje bih mogao uraditi ako bih biopomilovan. U jednom drugom snu koji sam vi{e puta sanjao, `rtvovao sam svoj `ivot da bih spasao druge.Kona~no, ako }u ve} ovako ili onako umreti, time bih bar u~inio neko dobro delo.

Ali nisam umro. [tavi{e, iako se nad mojom budu}no{}u nadvio crni oblak, sa iznena|enjem samustanovio da sada u`ivam u `ivotu vi{e nego ikada ranije. Po~eo sam da napredujem u istra`ivanju, verio sam se io`enio, dobio sam istra`iva~ku stipendiju na koled`u Kejs, u Kembrid`u.

Stipendija na Kejsu re{ila je problem moje nezaposlenosti. Imao sam sre}e {to sam odabrao da radim napolju teorijske fizike, jer to je bilo jedno od retkih podru~ja na kojima moje stanje ne predstavlja ozbiljannedostatak. Isto tako, uporedo sa pogor{avanjem moje invalidnosti, nau~ni ugled mi je rastao. To je zna~ilo da suljudi spremni da mi ponude mesta na kojima bih se jedino bavio istra`ivanjima, bez obaveze da predajem.

Tako|e smo imali sre}e sa sme{tajem. Kada smo se ven~ali, D`ejn je jo{ poha|ala koled` Vestfild uLondonu, tako da je tamo morala da bude radnim danima u nedelji. Trebalo je stoga da na|emo takvoprebivali{te gde bih ja mogao da budem samostalan i koje bi bilo sme{teno negde u centru, zato {to nisam mogaodaleko da pe{a~im. Zamolio sam koled` za pomo}, ali mi je tada{nji blagajnik odgovorio da je politika koled`a dane poma`u studentima oko sme{taja. Prijavili smo se stoga za iznajmljivanje jednog stana iz skupine novih koji suupravo gra|eni blizu pijace. (Godinama kasnije, ustanovio sam da je vlasnik tih stanova koled`, ali to mi ondaniko nije kazao.) Kada smo se vratili u Kembrid` posle leta provedenog u Americi, me|utim, ustanovili smo dastanovi jo{ nisu gotovi. Kao veliku uslugu, blagajnik nam je ponudio jednu sobu u hostelu predvi|enom zapostdiplomce, rekav{i pri tom: 'Obi~no napla}ujemo dvanaest {ilinga i {est penija po sobi za no}. Kako }e vas,me|utim, u njoj biti dvoje, zakupnina }e vas stajati dvadeset pet {ilinga.'

Page 9: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Ostali smo tu samo tri no}i. Onda smo prona{li jednu malu ku}u na samo stotinak jardi od odeljenjamog univerziteta. Pripadala je drugom koled`u koji ju je iznajmio jednom od svojih studenata. On se, me|utim,nedavno preselio u neku ku}u u predgra|u, pa nam je izdao ku}icu na tri meseca, koliko je jo{ trajao njegovzakup. Tokom ta tri meseca, prona{li smo jo{ jednu praznu ku}u u istoj ulici. Sused je pozvao vlasnicu iz Dorseta ikazao joj da je to skandalozno {to joj ku}a zvrji prazna dok mladi ljudi tra`e sme{taj na sve strane, pa nam ju jeona tako izdala. Po{to smo tu proveli nekoliko godina, po`eleli smo da je otkupimo i renoviramo, te smo odkoled`a zatra`ili hipoteku. Koled` je ispitao stvar i zaklju~io da mu se rizik ne isplati. Na kraju smo hipoteku dobilipreko jednog gra|evinskog dru{tva, a moji roditelji dali su nam novac za renoviranje.

Tu smo `iveli ~etiri godine, sve dok meni nije postalo prete{ko da se penjem uz stepenice. U to vreme, ukoled`u su me, izgleda, vi{e uva`avali, a i promenio se blagajnik. Ponudili su nam stan u prizemlju u ku}i koja jebila njihovo vlasni{tvo. Sme{taj mi je veoma odgovarao, zato {to su sobe bile prostrane, a vrata {iroka. I mesto jebilo veoma pogodno, u samom centru, tako da sam lako stizao u elektri~nim invalidskim kolicima douniverzitetskog odeljenja ili koled`a. Dopalo se i na{oj deci, njima trima, zato {to je ku}a bila okru`ena vrtom okome se brinuo ba{tovan sa koled`a.

Do 1974. mogao sam sam da se hranim i da se penjem na krevet, odnosno da silazim sa njega. D`ejn jeuspevala da poma`e meni, kao i da podigne dvoje na{e dece bez spoljnje pomo}i. Okolnosti su, me|utim, potompostale te`e, pa smo odlu~ili da sa nama `ivi neko od mojih studenata-istra`iva~a. U zamenu za besplatan sme{taji puno moje pa`nje, oni bi mi pomagali oko ustajanja iz postelje i leganja u nju. Od 1980. godine anga`ovali smodr`avne i privatne bolni~arke koje bi dolazile na sat ili dva ujutro i uve~e. To je potrajalo sve dok nisam oboleo odupale plu}a 1985. Morao sam da budem podvrgnut takozvanoj traheotomiji <Razrezivanje du{nika - prim. prev.>i od tada mi je bila potrebna dvadeset ~etvoro~asovna nega, koju su mi omogu}ili prilozi iz vi{e zadu`bina.

Pre operacije, moj govor postajao je sve nerazgovetniji, tako da su me mogli razumeti jedino oni ljudi kojisu me dobro poznavali. Ali bar sam sa njima mogao da op{tim. Pisao sam nau~ne tekstove tako {to bih ih diktiraosekretarici, a seminarska predavanja dr`ao bih uz pomo} tuma~a koji bi jasnije ponavljao moje re~i.Traheotomijom je, me|utim, potpuno uklonjena moja sposobnost govora. Izvesno vreme, jedini na~in na koji sammogao da op{tim bio je da re~i sri~em slovo po slovo na taj na~in {to bih podigao obrve kada bi neko pokazaopravo slovo na tabli sa abecedom. Prili~no je te{ko ovako voditi razgovor, a kamoli pisati nau~ne tekstove.Sre}om, jedan kompjuterski stru~njak iz Kalifornije po imenu Volt Voltos ~uo je za moju muku i poslao mi jeprogram pod nazivom 'Ekvilajzer', koji je sam napisao. Program mi je omogu}io da biram re~i iz niza menija naekranu tako {to bih pritiskao prekida~ u ruci. Program se tako|e mogao kontrolisati pokretima glave ili oka. Kadabih sastavio ono {to `elim da ka`em, upu}ivao sam to sintesajzeru govora.

U po~etku je program 'Ekvilajzer' radio na jednom stonom kompjuteru. Onda je Dejvid Mejson, iz firme'Cambridge Adaptive Communications', ugradio mali li~ni ra~unar i sintesajzer govora u moja invalidska kolica.Na ovaj na~in mogao sam da op{tim znatno bolje nego ranije. Uspevao sam da sastavim do petnaest re~i uminutu. Mogao sam bilo da izgovorim ono {to sam napisao, bilo da to snimim na hard-disk. Snimak sam potombio u prilici da ili od{tampam ili pozovem iz memorije i izgovorim re~enicu po re~enicu. Uz pomo} ovog sistemanapisao sam dve knjige i vi{e nau~nih tekstova. On mi je tako|e omogu}io da odr`im puno nau~nih i popularnihpredavanja. Sva su ona dobro primljena. Mislim da je to ponajpre zahvaljuju}i kvalitetu sintesajzera govora, koji jena~inila firma 'Speech Plus'. ^ovekov glas veoma je va`an. Ako vam je glas nerazgovetan, ljudi }e vas po svojprilici dr`ati za maloumnika. Ovaj sintesajzer je daleko najbolji od svih za koje sam ~uo, zato {to njime uspevateda menjate intonaciju, pa ne zvu~ite kao neki Dalek. <Junak popularne britanske TV serije 'Dr Hu' - prim. prev.>Jedina nevolja je to {to sada imam ameri~ki naglasak. No, ve} sam se poistovetio sa tim glasom. Ne bih gapromenio ~ak ni onda kada bi mi ponudili pravi britanski glas. Ose}ao bih se kao da sam postao druga osoba.

Bolujem od motori~ke neuronske bolesti prakti~no ceo svoj odrasli `ivot. Ona me, me|utim, nije osujetilau tome da imam veoma privla~nu porodicu i da budem uspe{an u svom poslu. Ovo pre svega zahvaljuju}i pomo}ikoju mi pru`aju supruga, deca i veliki broj drugih ljudi i organizacija. Imao sam sre}e {to mi je tok bolestinapredovao sporije nego {to je ina~e slu~aj. To pokazuje da ~ovek ne sme da izgubi nadu.

4. ODNOS JAVNOSTI PREMA NAUCI

<Govor odr`an u Ovijedu, u [paniji, oktobra 1989, prigodom uru~enja nagrade 'Saglasje i sloga', kojudodeljuje princ od Asturije. Tekst je a`uriran.>

Page 10: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Dopadalo nam se to ili ne, svet u kome `ivimo veoma se promenio u poslednjih sto godina, a sva jeprilika da }e se jo{ vi{e promeniti u narednih stotinu. Neki ljudi bi voleli da zaustave ove promene i da se vrate ujedno doba koje njima izgleda ~istije i jednostavnije. Ali, kako nas istorija u~i, pro{lost nije bila tako divna. @ivot,dodu{e, nije bio ba{ r|av za povla{}enu manjinu, premda je i ona morala da se snalazi bez moderne medicine,dok je poro|aj bio veoma rizi~an za `ene. Za veliku ve}inu ljudi, me|utim, `ivot je bio te`ak, grub i kratak.

U svakom slu~aju, ~ak i kada bismo to `eleli, ne bismo mogli da vratimo ~asovnik u neko ranije doba.Znanje i tehnike ne mogu se tek tako zaboraviti. Niti se u budu}nosti mo`e spre~iti dalji napredak. ^ak i kada bi seobustavila sva vladina ulaganja u istra`ivanja (a sada{nja vlada na tome zdu{no radi), sila konkurencije i dalje bidovodila do napretka u tehnologiji. [tavi{e, nikako se ne mogu spre~iti radoznali umovi da razmi{ljaju o temeljnimnaukama, bili oni pla}eni za to ili ne. Jedini na~in da se spre~i potonji razvoj bilo bi osnivanje globalne totalitarnedr`ave koja bi se borila protiv svega novog, ali ljudska preduzimljivost i domi{ljatost su takve da ~ak ni to ne biuspelo. Time bi se jedino postiglo usporenjebrzine promena.

Ako prihvatimo da ne mo`emo osujetiti nauku i tehnologiju u tome da menjaju svet, onda bar mo`emopoku{ati da obezbedimo da promene koje one donose budu okrenute u dobrom pravcu. U jednom demokratskomdru{tvu ovo zna~i da javnost treba da ima osnovnu upu}enost u nauku, tako da mo`e obave{teno da donosiodluke, a ne da ih prepusti stru~njacima. U ovom trenutku, javnost ima prili~no dvoli~an odnos prema nauci. Onao~ekuje nastavak postojanog pobolj{avanja standarda `ivota, koji su obezbedila nova otkri}a u nauci i tehnologiji,ali je tako|e nepoverljiva prema nauci zato {to je ne razume. Ovo nepoverenje o~igledno je u kli{eu ludognau~nika koji u svojoj laboratoriji radi na pravljenju Franken{tajna. To je tako|e va`an ~inilac koji stoji iza podr{kezelenim strankama. Ali javnost se tako|e veoma zanima za nauku, posebno za astronomiju, kao {to to pokazujevelika gledanost televizijskih serija kao {to je Kosmos i velika popularnost nau~ne fantastike.

[ta se mo`e preduzeti da se iskoristi ovo zanimanje i da se javnosti pru`i odgovaraju}a nau~na upu}enostkako bi mogla da donosi obave{tene odluke o predmetima kao {to su kisele ki{e, dejstvo staklene ba{te, nuklearnonaoru`anje i genetski in`enjering? Jasno, osnova mora po~ivati na onome {to se u~i u {kolama. Ali u {kolama senauka ~esto predstavlja na suvoparan i nezanimljiv na~in. Deca je u~e da bi dobila prelaznu ocenu, ne uvi|aju}izna~aj koji ona ima u svetu {to ih okru`uje. [tavi{e, nauka se poglavito predaje preko jedna~ina. Iako su jedna~inesa`et i ta~an vid opisivanja matemati~kih zamisli, one pla{e ve}inu ljudi. Kada sam nedavno pisao jednupopularnu knjigu, ukazano mi je na to da }e svaka jedna~ina koju navedem prepoloviti broj kupaca. Ipak samuklju~io jednu jedna~inu - poznato Ajn{tajnovo E = mc2. Mo`da bih bez nje prodao dvostruko vi{e primeraka.

Nau~nici i in`enjeri izra`avaju svoje zamisli u obliku jedna~ina, zato {to je potrebno da znaju ta~nuvrednost kvantiteta. Ali za nas ostale dovoljno je kvalitativno razumevanje nau~nih zamisli, a to se mo`e predo~itire~ima i dijagramima, bez uvo|enja jedna~ina.

Nauka o kojoj ljudi u~e u {koli mo`e da pru`i osnovni okvir. Ali brzina nau~nog napretka sada je takovelika da uvek ima novih dostignu}a koja su se zbila po{to ste zavr{ili {kolu ili fakultet. U {koli uop{te nisam u~io omolekularnoj biologiji ili tranzistorima, a genetski in`enjering i kompjuteri predstavljaju oblasti za koje jenajverovatnije da }e u najve}oj meri uticati na na{ budu}i `ivot. Knjige i ~asopisi koji se bave popularizacijomnauke doprinose tome da budemo u toku sa novim razvojima, ali ~ak i najuspe{niju nau~nopopularnu knjigupro~ita samo mali deo populacije. Jedino televizija mo`e da obezbedi uistinu masovnu publiku. Na televiziji imastvarno dobrih emisija o nauci, ali u drugim programima nau~na ~udesa predstavljaju se naprosto kao~arobnja{tvo, bez obja{njavanja ili pokazivanja kako se ona uklapaju u okvire nau~nih zamisli. Urednici nau~nihprograma na televiziji treba da shvata da je na njima odgovornost da obrazuju javnost, a ne samo da jezabavljaju.

Koje su nau~ne teme koje javnost treba da ima u vidu kako bi pozvano mogla da donosi odluke u bliskojbudu}nosti? Najneodlo`nija me|u njima jeste ona koja se odnosi na nuklearno naoru`anje. Ostali globalniproblemi, kao {to su zalihe hrane ili dejstvo staklene ba{te, srazmerno su sporohodni, ali nuklearni rat mo`e dadonese okon~anje svekolikog ljudskog `ivota na Zemlji u roku od svega nekoliko dana. Popu{tanje napetostiizme|u Istoka i Zapada, do ~ega je do{lo svr{etkom hladnog rata, dovelo je do toga da strah od nuklearnog ratabude potisnut u svesti javnosti. Ali opasnost je i dalje prisutna sve dok bude postojalo dovoljno oru`ja da se satrepopulacija koja vi{estruko prema{a onu {to danas postoji na svetu. U dr`avama biv{eg Sovjetskog Saveza i uAmerici, nuklearna oru`ja i dalje su upravljena ka svim ve}im gradovima na severnoj polulopti. Da bi po~eoglobalni rat, dovoljna je i kompjuterska gre{ka ili pobuna me|u onima koji upravljaju tim oru`jem. Jo{ vi{ezabrinjava okolnost da sada i srazmerno male sile dolaze u posed nuklearnog oru`ja. Velike sile pona{ale su seuglavnom na razuman na~in, ali ne mo`e se imati isto poverenje u zemlje kao {to su Libija ili Irak, Pakistan, pa ~aki Azerbejd`an. Opasnost ne le`i toliko u samom nuklearnom oru`ju koga te zemlje mogu uskoro da se domognu i

Page 11: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

koje bi bilo prili~no jednostavno, iako se njime mogu pobiti milioni ljudi. Nevolja je pre u tome {to bi u nuklearnirat izme|u dve manje zemlje mogle biti uvu~ene velesile sa svojim ogromnim arsenalima.

Veoma je va`no da javnost uvidi ovu opasnost i izvr{i pritisak na sve vlade da se slo`e oko {to obimnijegrazoru`anja. Verovatno nije prakti~no potpuno ukloniti nuklearno naoru`anje, ali svakako da mo`emo smanjitiopasnost tako {to }emo smanjiti broj bombi.

^ak i ako uspemo da izbegnemo nuklearni rat, postoje i druge opasnosti koje nas sve mogu uni{titi.Postoji 'crnjak' o tome da je razlog {to dosad nismo uspostavili kontakt ni sa jednom vanzemaljskom civilizacijomto {to civilizacije ispoljavaju te`nju ka samouni{tenju po{to dostignu na{ stepen. Ja, me|utim, imam dovoljno vereu zdrav razum javnosti i uveren sam da }emo ovo demantovati.

5. KRATKA POVEST KRATKE POVESTI

<Ovaj ogled izvorno je objavljen decembra 1988. kao ~lanak u listu Independent. Kratka povest vremenazadr`ala se na listi najbolje prodavanih knjiga The New York Timesa pune pedeset tri nedelje; u Britaniji, zaklju~nosa februarom 1993, bila je 205 nedelja na listi londonskog The Sunday Timesa. (Kada se navr{ilo 184 nedelje,u{la je u Ginisovu knjigu rekorda kao naslov koji je najdu`e bio na ovoj listi.) Broj prevedenih izdanja trenutnoiznosi trideset tri.>

Jo{ sam zapanjen prijemom koji je do`ivela moja knjiga Kratka povest vremena. Na listi najboljeprodavanih knjiga The New York Timesa bila je trideset sedam nedelja, dok je na listi londonskog The SundayTimesa ve} dvadeset osam sedmica. (U Britaniji je kasnije objavljena nego u Sjedinjenim Ameri~kim Dr`avama.)Prevedena je na dvadeset jezika (na dvadeset jedan, zapravo, ako se ra~una i ameri~ki kao razli~it od engleskog).Ovo znatno prevazilazi moja o~ekivanja iz vremena kada sam, 1982, do{ao na zamisao da napi{emnau~nopopularnu knjigu o Vaseljeni. Namera mi je delimi~no bila da na taj na~in zaradim novac kojim bih platiok}erkinu {kolarinu. (U vreme kada se knjiga pojavila, ona je, me|utim, ve} bila u poslednjem razredu.) Ali glavnirazlog bilo je to {to sam `eleo da objasnim dokle smo stigli u na{em razumevanju Vaseljene: koliko smo, mo`da,blizu postavljanju jedne celovite teorije koja bi opisala Vaseljenu i sve u njoj.

Ako je ve} trebalo da ulo`im vreme i trud u pisanje knjige, onda sam `eleo da ona stigne do {to ve}egbroja ljudi. Moje prethodne tehni~ke knjige objavila je izdava~ka ku}a 'Cambridge University Press'. Svoj posaoobavila je veoma dobro, ali smatrao sam da ona nije ba{ najpogodnija za plasman na masovno tr`i{te do koga mije bilo stalo. Stupio sam stoga u vezu sa literarnim agentom Alom Cukermanom, koga sam upoznao kao zetajednog mog kolege. Dao sam mu radnu verziju prvog poglavlja i objasnio sam mu da `elim da to bude knjigakoja }e se prodavati u aerodromskim knji`arama. Kazao mi je da nema nikakvih izgleda da se to dogodi. Pro|amo`e da bude dobra me|u akademskom i studentskom populacijom, ali knjiga ove vrste ne mo`e se probiti nateritoriju D`efrija Ar~era. <Savremeni pisac popularnih romana o engleskom visokom dru{tvu - prim. prev.>

Dao sam Cukermanu radnu verziju knjige 1984. godine. On ju je poslao ve}em broju izdava~a ipreporu~io mi da prihvatim ponudu 'Nortona', ameri~kog izdava~a okrenutog gornjim slojevima tr`i{ta. Ali ja samse opredelio za ponudu koju sam dobio od firme 'Bantam Books', zato {to je ona bila usmerena na popularnotr`i{te. Iako 'Bantam' nije bio specijalizovan za objavljivanje nau~nih knjiga, njihova izdanja mogla su se u velikombroju na}i u aerodromskim knji`arama. Oni su prihvatili moju knjigu ponajpre stoga {to je posebno zanimanje zanju pokazao jedan od urednika, Piter Guzardi. On se veoma ozbiljno latio svog posla i ubedio me je da napi{emnovu verziju koja bi bila shvatljiva laicima poput njega. Svaki put kada bih mu poslao neko prera|eno poglavlje,on bi sa~inio dug spisak primedbi i pitanja koja je `eleo da razjasnim. Bilo je trenutaka kada mi se ~inilo da se ovonikada ne}e zavr{iti. Ali pokazalo se da je bio u pravu: na kraju smo dobili znatno bolju knjigu.

Ubrzo po{to sam prihvatio ponudu iz 'Bantama', razboleo sam se od upale plu}a. Morao sam da budempodvrgnut traheotomiji, tako da sam ostao bez sposobnosti govora. Neko vreme mogao sam da op{tim jedinopodizanjem obrva kada bi mi neko pokazao odgovaraju}e slovo na jednoj tabli. Privo|enje kraju knjige uop{te nebi bilo mogu}e da nisam dobio jedan naro~iti kompjuterski program. On je, dodu{e, bio pomalo spor, ali i jasporo razmi{ljam, tako da mi je ba{ odgovarao. Posredstvom ovog programa, gotovo sam potpuno preradio prvuverziju, odgovaraju}i na Guzardijeve podsticaje. Pri ovoj reviziji zna~ajno mi je pomogao jedan moj student,Brajan Vit.

Veoma mi se dopala televizijska serija D`ejkoba Bronovskog Uspon ~oveka. (Ovakav seksisti~ki naslovdanas ne bi bio mogu}.) <Izvorni naslov ove televizijske serije glasi The Ascent of Man; Hoking ima na umudvostruki smisao re~i 'Man', koja zna~i i '~ovek', ali i 'mu{karac', tako da se u originalu naslov mo`e razumeti i

Page 12: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

kao 'Uspon mu{karca' - prim. prev.> Serija je predo~avala podvig ljudske rase koja je za samo petnaest hiljadagodina prevalila uspon od primitivnih divljaka do na{eg sada{njeg nivoa. Ja sam `eleo da predo~im sli~an podvigkojim je obele`eno na{e napredovanje ka potpunom razumevanju zakona koji vladaju Vaseljenom. Bio sam uverenda gotovo svakoga zanima kako Vaseljena dejstvuje, ali ve}ina ljudi nije u stanju da prati matemati~ke jedna~ine -pa ~ak ni ja ne marim mnogo za njih. To je delimi~no stoga {to mi je te{ko da ih pi{em, ali mislim da je glavnirazlog okolnost da nemam intuitivno ose}anje za jedna~ine. Naprotiv - ja razmi{ljam u slikama, a moj naum uknjizi bio je da re~ima opi{em te mentalne slike uz pomo} poznatih analogija i nekoliko dijagrama. Nadao sam seda }e na ovaj na~in ve}ina ljudi biti u stanju da podeli uzbu|enje i ose}anje postignu}a u vezi sa izuzetnimnapretkom koji je ostvaren u fizici u poslednjih dvadeset pet godina.

No, ~ak i ako se izbegne matematika, neke zamisli veoma su neobi~ne i te{ko ih je objasniti. Ovo me jesuo~ilo sa slede}im problemom: treba li da poku{am da ih rastuma~im i time da rizikujem da ljude dovedem uzabunu ili da naprosto pre|em preko njih? Neke neobi~ne predstave, kao {to je ~injenica da posmatra~i koji sekre}u razli~itim brzinama mere razli~ita vremena izme|u dva ista doga|aja, nisu bile od klju~ne va`nosti za slikukoju sam `eleo da predo~im. Odlu~io sam stoga da ih samo pomenem, ali da se ne udubljujem u stvar. Ali nekedruge te{ke zamisli bile su veoma zna~ajne za ono {to sam hteo da ka`em. Naro~ito su dve predstave morale bitiuklju~ene. Prva je takozvani zbir po istorijama. Posredi je zamisao o tome da ne postoji samo jedna istorijaVaseljene. Naprotiv, postoji skup svih mogu}ih istorija Vaseljene i sve one su podjednako stvarne (ma {ta tozna~ilo). Druga zamisao, koja je neophodna da bi se dobio matemati~ki smisao zbira po istorijama, jeste'imaginarno vreme'. Danas mi se ~ini da je trebalo da ulo`im dodatni napor kako bih potpunije objasnio ove dveveoma te{ke predstave, naro~ito imaginarno vreme, budu}i da je ono zadalo najvi{e glavobolje ~itaocima knjige.No, nije zapravo nu`no da se ta~no razume {ta je imaginarno vreme - dovoljno je uvideti da se ono razlikuje odonoga {to nazivamo stvarno vreme.

Kada se primakao izlazak knjige iz {tampe, jedan nau~nik, kome je unapred poslat primerak radi prikazau ~asopisu Nature, sa nevericom je ustanovio da je ona puna gre{aka, sa fotografijama i dijagramima napogre{nom mestu i sa pogre{nim potpisima. Nazvao je 'Bantam', u kome su se tako|e neprijatno iznenadili i istogdana doneli odluku da povuku i uni{te ceo od{tampan tira`. Potom su proveli tri pune nedelje ispravljaju}i iproveravaju}i celu knjigu i ona je stigla u knji`are u aprilu, u vreme predvi|eno za objavljivanje. Tada je i ~asopisTime objavio veliki tekst o meni. No, urednike je ipak iznenadila potra`nja za knjigom. Ona je ve} do`ivelasedamnaest izdanja u Americi i deset u Britaniji. <Zaklju~no sa aprilom 1993, bilo je ~etrdeset izdanja u tvrdompovezu i devetnaest u mekom u Sjedinjenim Ameri~kim Dr`avama, odnosno trideset devet u tvrdom povezu uVelikoj Britaniji.>

Za{to je toliko ljudi odlu~ilo da je kupi? Te{ko mi je da budem siguran da sam u ovom pogleduobjektivan, pa }u se stoga osloniti na ono {to su drugi rekli. Ustanovio sam da je ve}ina prikaza, iako povoljna, neodve} pronicljiva. Svi se oni dr`e iste formule: Stiven Hoking ima Lu Gerigovu bolest (u ameri~kim prikazima),odnosno motori~ku neuronsku bolest (u britanskim). Vezan je za invalidska kolica, ne mo`e da govori, a u stanju jeda pokre}e samo x prstiju (ovo x varira od jedan do tri, ve} prema tome koji je neta~an ~lanak prikaziva~ pro~itaoo meni). Pa ipak, uspeo je da napi{e ovu knjigu o najve}em od svih pitanja: 'Odakle poti~emo i kuda idemo?'Odgovor koji Hoking nudi glasi da Vaseljena niti nastaje niti nestaje: ona naprosto jeste. Da bi iskazao ovuzamisao, Hoking uvodi predstavu o imaginarnom vremenu, koju ja (prikaziva~) ne mogu ba{ lako da pojmim. Paipak, ako je Hoking u pravu i mi do|emo do celovite objedinjene teorije, onda }emo uistinu prozreti Bo`ji um. (Uposlednjoj reviziji gotovo sam izbacio poslednju re~enicu u knjizi, koja je glasila da }emo prozreti Bo`ji um. Dasam to u~inio, verovatno bi se prodaja prepolovila.)

Znatno pronicljiviji bio je, ~ini mi se, ~lanak u londonskom listu The Independent, u kome je istaknuto da~ak i jedna ozbiljna nau~na knjiga, kakva je Kratka povest vremena, mo`e da postane kultno delo. Moju supruguje to u`asnulo, ali ja sam bio polaskan pore|enjem moje knjige sa delom Zen i ve{tina odr`avanja motocikala.Nadam se da ona, ba{ kao i Zen, gradi u ljudima uverenje da ne moraju biti odvojeni od velikih intelektualnih ifilosofskih pitanja.

Nema sumnje da je od koristi bila dirljiva pri~a o tome kako sam uspeo da budem teorijski fizi~ar uprkosmojoj invalidnosti. Ali oni koji su knjigu kupili zarad dirljivosti verovatno su bili razo~arani, jer se u njoj moje stanjepominje svega na dva-tri mesta. Knjiga je zami{ljena kao povest Vaseljene, a ne kao povest Stivena Hokinga. Ovaokolnost nije, me|utim, osujetila pojavu optu`bi da je 'Bantam' sramno iskoristio moju bolest, kao i da sam ja utome u~estvovao tako {to sam dopustio da mi se slika pojavi na koricama. U stvari, ugovor mi nije dopu{taonikakvu kontrolu nad koricama. Uspeo sam, me|utim, da ubedim ljude iz 'Bantama' da uzmu bolju fotografiju za

Page 13: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

britansko izdanje od one grozne i ve} zastarele koja se pojavila na ameri~kom. No, 'Bantam' je odbio da promeniameri~ke korice, tvrde}i da ih tamo{nja publika sada poistove}uje sa knjigom.

Tako|e je izlo`ena pretpostavka da ljudi kupuju knjigu zato {to su ~itali prikaze o njoj ili zato {to se onanalazi na listi najbolje prodavanih dela, ali da je ne ~itaju; oni je samo odlo`e na policu ili na stilski sto~i}, sti~u}itako poene time {to je poseduju, a da pri tom ne moraju da ulo`e truda u to da je shvate. Svestan sam da morabiti i takvih primera, ali nisam uveren da ih ima vi{e nego kod ve}ine drugih ozbiljnih knjiga, ra~unaju}i tu Bibliju i[ekspirova dela. Sa druge strane, pouzdano znam da ju je bar izvestan broj ljudi pro~itao, zato {to svakoga danadobijam gomilu pisama o njoj; u mnogima od njih postavljaju se pitanja ili izla`u podrobne opaske iz kojih jasnoproisti~e da je knjiga ~itana, iako je mo`da nisu potpuno shvatili. Tako|e me zaustavljaju neznanci na ulici, koji mitvrde da su u knjizi silno u`ivali. Razume se, mene je lak{e prepoznati i ja sam upadljiviji, ako ve} ne ugledniji, odve}ine drugih autora. Ali u~estalost kojom dobijam ove javne ~estitke ({to izaziva silnu nelagodnost kod mogdevetogodi{njeg sina) kao da ukazuje na to da bar jedan deo onih koji kupe moju knjigu tako|e stigne da jepro~ita.

Ljudi me sad pitaju {ta dalje nameravam. Te{ko da mogu napisati nastavak Kratke povesti vremena.Kakav bi bio naslov ovog dela? Du`a povest vremena? S one strane kraja vremena? Sin vremena? Moj agent mi jepredlo`io da dopustim snimanje filma o mom `ivotu. Ali i ~lanovi moje porodice i ja izgubili bismo samopo{tovanjeako bismo pristali da glumimo sami sebe. Isto bi va`ilo, premda u manjem obimu, ako bih se saglasio sa tim daneko napi{e moju biografiju. Razume se, ne mogu spre~iti nekoga da samostalno sa~ini takvu knjigu, sem ako onane bi bila klevetni~ka, ali poku{avam da sve zainteresovane odvratim izjavom da sam razmi{ljam o pisanjuautobiografije. Mo`da }u to i u~initi. Ali ne `uri mi se. Ima puno nau~nih stvari koje prethodno valja obaviti.

6. MOJ STAV

<Predavanje odr`ano na koled`u Kejs maja 1992.>

Ovaj tekst ne govori o tome da li ja verujem u Boga. Umesto toga, preduze}u raspravu o mom pristupurazumevanju Vaseljene: kakav je status i smisao velike objedinjene teorije, 'teorije svega'. Ovde postoji jedanozbiljan problem. Ljudi koji treba da prou~avaju ovakva pitanja i da raspravljaju o njima, filosofi, uglavnomnemaju dovoljno matemati~kog obrazovanja da prate moderne tokove teorijske fizike. Postoji, dodu{e, jednapodvrsta koja se naziva filosofi nauke i koja bi trebalo da je upu}enija u stvar. Ali mnogi iz te skupine samo suneuspeli fizi~ari kojima je bilo prete{ko da smi{ljaju nove teorije, pa su tako preduzeli da pi{u o filosofiji fizike. Onii dalje raspravljaju o nau~nim teorijama sa po~etka ovog stole}a, kao {to su relativnost i kvantna mehanika, a nisuni u kakvoj vezi sa sada{njim grani~nim podru~jima fizike.

Mo`da sam pomalo grub prema filosofima, ali ni oni nisu bili blagi prema meni. Moj pristup opisan je kaonaivan i prostodu{an, dok su mene opisivali kao nominalistu, instrumentalistu, pozitivistu, realistu ili ve} nekakvog'istu'. Primenjena tehnika mo`e se nazvati 'osporavanje ocrnjivanjem': ako se mom pristupu mo`e prika~iti nekanalepnica, onda vas to osloba|a obaveze da objasnite {ta u njemu nije u redu. Svakako da svi znaju za kobnepogre{ke svih tih 'izama'.

Ljudi koji uistinu grade napredak u teorijskoj fizici ne razmi{ljaju u kategorijama koje filosofi i istori~arinauke potom izmi{ljaju sa njih. Uveren sam da Ajn{tajn, Hajzenberg i Dirak nisu marili za to da li su realisti iliinstrumentalisti. Oni su naprosto bili zaokupljeni okolno{}u da se postoje}e teorije nisu me|usobno valjanouklapale. U teorijskoj fizici, traganje za logi~kom saglasno{}u uvek je bilo va`nije po napredovanje od ishodaopita. Elegantne i lepe teorije bivale su odbacivane zato {to se nisu slagale sa posmatranjima, ali ne znam ni zajednu veliku teoriju koja je postavljena samo na osnovu opita. Uvek prvo dolazi teorija, koja proisti~e iz `elje da sena~ini elegantan i saglasan matemati~ki model. Iz teorije potom slede predvi|anja koja se onda mogu proveritiposmatranjem. Ako su posmatranja u saglasnosti sa predvi|anjima, to jo{ ne dokazuje teoriju; ali teorija opstajeda bi iz nje nikla nova predvi|anja, koja se tako|e proveravaju posredstvom posmatranja. Ukoliko ova novaposmatranje obesna`uju predvi|anja, teorija biva napu{tena.

Ili se bar o~ekuje da tako bude. U praksi, me|utim, ljudi veoma nerado odustaju od teorije u koju suulo`ili mnogo vremena i truda. Obi~no po~inju tako {to dovode u pitanje ta~nost posmatranja. Ako to ne urodiplodom, onda poku{avaju da ad hoc preoblikuju teoriju. Kona~no, teorija se pretvara u napuklo i ru`no zdanje.Onda neko postavi novu teoriju, u okviru koje su svi ~udnovati nalazi posmatranja obja{njeni na elegantan iprirodan na~in. Primer u ovom smislu bio je Majklson-Morlijev opit, izvr{en 1887, koji je pokazao da je brzinasvetlosti nepromenljiva, bez obzira na to kojom se brzinom kre}u izvor ili posmatra~. Ovo je izgledalo sme{no.

Page 14: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Neko ko se kre}e ka izvoru svetlosti svakako bi trebalo da izmeri njenu ve}u brzinu od drugog posmatra~a koji seudaljava od istog izvora; no, opit je pokazao da bi oba posmatra~a izmerila u dlaku istu brzinu. Narednihosamnaest godina nau~nici kao {to su Hendrik Lorenc i D`ord` Ficd`erald poku{avali su da usklade ovaj nalaz saprihva}enim zamislima o prostoru i vremenu. Uvodili su ad hoc postulate, kao {to je pretpostavka da tela postajukra}a kada se kre}u velikim brzinama. Celokupno zdanje fizike najednom je postalo nezgrapno i ru`no. A onda je,1905. godine, Ajn{tajn izlo`io jedno znatno privla~nije vi|enje u sklopu koga vreme vi{e nije shvatano kaopotpuno nezavisna i izdvojena veli~ina. Umesto toga, ono je spojeno sa prostorom u ~etvorodimenzioni objekatnazvan prostorvreme. Ajn{tajn je na ovu zamisao do{ao ne toliko zahvaljuju}i ishodima opita koliko zbog `elje dadva dela teorije uklopi u saglasnu celinu. Ta dva dela bila su zakoni koji upravljaju elektri~nim i magnetnim poljemi zakoni koji upravljaju kretanjem tela.

Uveren sam da ni Ajn{tajn ni bilo ko drugi iz 1905. nije shvatio koliko je jednostavna i elegantna novateorija relativnosti. Ona je potpuno revolucionisala na{e predstave o prostoru i vremenu. Ovaj primer valjanopredo~ava pote{ko}e sa kojima je suo~en realista u filosofiji nauke, jer ono {to smatramo stvarno{}u uslovljeno jeteorijom za koju se opredelimo. Siguran sam da su Lorenc i Ficd`erald smatrali sebe realistima kada su ogledvezan za brzinu svetlosti tuma~ili iz ugla njutnovskih zamisli o apsolutnom prostoru i apsolutnom vremenu.Izgledalo je da ove predstave o prostoru i vremenu odgovaraju zdravom razumu i stvarnosti. Danas, me|utim, onikoji razumeju teoriju relativnosti - a posredi je i dalje uznemiruju}e mali broj ljudi - imaju potpuno druga~ijevi|enje stvari. Mi imamo obavezu da obja{njavamo ljudima moderna shvatanja takvih osnovnih pojmova kao {tosu prostor i vreme.

Ako ono {to dr`imo za stvarno zavisi od primenjene teorije, kako onda stvarnost mo`emo proglasiti zaosnovu na{e filosofije? Ja bih rekao da sam realista u smislu da smatram da nas okru`uje Vaseljena koja ~eka dabude istra`ena i shva}ena. Smatram da je solipsisti~ko stanovi{te, prema kome sve predstavlja tvorevinu na{euobrazilje, samo gubljenje vremena. Nema nikakvog u~inka sa te osnove. Ali bez neke teorije nije mogu}erazabrati {ta je stvarno u vezi sa Vaseljenom. Ja stoga smatram - a to gledi{te opisano je kao prostodu{no ilinaivno - da je jedna fizi~ka teorija samo matemati~ki model koji koristimo da bismo njime objasnili nalazeposmatranja. Jedna teorija je valjana ako predstavlja elegantan model, ako obja{njava {irok raspon posmatra~kihnalaza i ako predvi|a ishode novih posmatranja. Izvan toga, nema smisla pitati da li je ona u saglasnosti sastvarno{}u, budu}i da ne znamo koja je stvarnost nezavisna od teorije. Ovo vi|enje nau~nih teorija mo`e od menena~initi instrumentalistu ili pozitivistu - kao {to sam prethodno kazao, uistinu sam tako i nazvan. Osoba koja je tou~inila jo{ je dodala kako svi znaju da je pozitivizam prevazi|en - ponovo slu~aj 'osporavanja ocrnjivanjem'.Mo`da je stvarno prevazi|en u smislu da je predstavljao nekada{nju intelektualnu pomodnost, ali pozitivisti~kostanovi{te koje sam izlo`io izgleda mi kao jedino mogu}e za nekoga ko traga za novim zakonima i novimna~inima da opi{e Vaseljenu. Nije dobro pozivati se na stvarnost zato {to ne raspola`emo predstavom o stvarnostikoja bi bila nezavisna od modela.

Prema mom mi{ljenju, neiskazano uverenje u postojanje stvarnosti nezavisne od modela predstavljaskriveni razlog zbog koga filosofi nauke imaju pote{ko}a sa kvantnom mehanikom i na~elom neodre|enosti.Postoji jedan znameniti misaoni opit nazvan '[redingerova ma~ka'. Ma~ka biva stavljena u kutiju koja se potomzatvori. U kutiji je u nju uperen pi{tolj koji }e opaliti ako se jedno radioaktivno jezgro raspadne. Verovatno}a da seto dogodi iznosi pedeset odsto. (Danas se niko ne bi odva`io da predlo`i ovakvu stvar, ~ak ni samo kao misaoniopit, ali u [redingerovo vreme nije jo{ bilo pokreta za oslobo|enje `ivotinja.)

Kada se kutija otvori, u njoj }e se na}i ili ubijena ili `iva ma~ka. Ali pre otvaranja, kvantno stanje ma~kepredstavlja}e me{avinu stanja mrtve ma~ke sa stanjem u kome je ma~ka `iva. Neki filosofi nauke veoma te{komogu ovo da prihvate. Ma~ka ne mo`e biti napola pogo|ena, a napola nepogo|ena, tvrde oni, isto kao {to neka`ena ne mo`e biti napola trudna. Njihova pote{ko}a nastaje stoga {to podrazumevaju klasi~nu predstavu ostvarnosti u kojoj svaki objekat ima jasno odre|enu, jedinstvenu istoriju. Su{tina kvantne mehanike jeste u tome daona ima druga~ije vi|enje stvarnosti. Prema tom vi|enju, objekat nema samo jednu istoriju, ve} sve mogu}eistorije. U ve}ini slu~ajeva, verovatno}a jedne posebne istorije bi}e potrta verovatno}om neke sasvim malo razli~iteistorije; ali ima i takvih slu~ajeva u kojima se verovatno}e obli`njih istorija me|usobno ne potiru nego poja~avaju.Upravo je posredi jedna od tih poja~anih istorija koju mi uo~avamo kao istoriju datog objekta.

Kod [redingerove ma~ke, postoje dve istorije koje se me|usobno poja~avaju. U jednoj od njih ma~ka jepogo|ena, dok u drugoj ostaje `iva. U kvantnoj teoriji, obe ove mogu}nosti mogu uporedo da postoje. Ali nekifilosofi ne uspevaju da se raspetljaju iz ovoga zato {to podrazumevaju da ma~ka mo`e da ima samo jednu istoriju.

Priroda vremena tako|e predstavlja primer podru~ja na kome fizi~ke teorije odre|uju na{u predstavu ostvarnosti. Smatra se za o~igledno da vreme neprekidno te~e, bez obzira na to {ta se doga|a; ali teorija relativnosti

Page 15: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

dovodi u vezu prostor i vreme i tvrdi da i jedna i druga veli~ina mogu biti savijene ili izobli~ene materijom ilienergijom u Vaseljeni. To je uslovilo promenu na{eg vi|enja prirode vremena: vreme je najpre bilo nezavisno odVaseljene, da bi ga potom ona oblikovala. Iz ovog ugla postaje zamislivo da se vreme naprosto ne mo`e definisatipre odre|ene ta~ke; kako se vra}amo u pro{lost, na kraju mo`emo nai}i na nepremostivu prepreku, singularnost,iza koje je nemogu}e za}i. Ako je to posredi, onda se mo`e u~initi da ima smisla pitati ko je, ili {ta je, izazvalo ilistvorilo Veliki Prasak. No, govoriti ovde o uzro~nosti ili stvaranju podrazumeva da je postojalo vreme i presingularnosti Velikog Praska. Poznato nam je ve} dvadeset pet godina da Ajn{tajnova op{ta teorija relativnostipredvi|a da je vreme moralo imati po~etak u nekoj singularnosti pre petnaest milijardi godina. Ali filosofi jo{ nisustigli do ove zamisli. Oni se jo{ mu~e sa temeljima kvantne mehanike koji su postavljeni pre {ezdeset pet godina,uop{te ne shvataju}i da se granica fizike uveliko pomerila.

Stvari jo{ te`e stoje sa matemati~kom predstavom o imaginarnom vremenu, u vezi sa kojom smo D`imHartl i ja izlo`ili zamisao o tome da Vaseljena nema ni po~etak ni kraj. Jedan filosof nauke `estoko me je napaozbog ovog uvo|enja imaginarnog vremena. On je kazao: 'Kako jedan matemati~ki trik kakvo je imaginarno vrememo`e da ima bilo kakve veze sa stvarnom Vaseljenom?' Mislim da je filosof pobrkao tehni~ke matemati~kepojmove kao {to su stvarni i imaginarni brojevi sa na~inom na koji se 'stvarno' i 'imaginarno' koriste usvakodnevnom govoru. Ovo samo osna`uje moje stanovi{te: kako mo`emo znati {ta je stvarno, nezavisno odteorije ili modela kojima ga tuma~imo?

Upotrebio sam primere iz relativnosti i kvantne mehanike da uka`em na probleme sa kojima sesuo~avamo kada poku{avamo da se razaberemo u stvarima vezanim za Vaseljenu. Nije, zapravo, uop{te va`noako ne razumete relativnost i kvantnu mehaniku. Pa ~ak ni to ako ove teorije nisu ta~ne. Ono {to sam `eleo dapoka`em jeste da je izvestan pozitivisti~ki pristup, u okviru koga se teorija prihvata kao model, jedini na~in da seshvati Vaseljena, bar za jednog teorijskog fizi~ara. Nadam se da }emo do}i do saglasnog modela koji opisuje sveu Vaseljeni. Ako u tome uspemo, posredi }e biti istinski trijumf ljudske rase.

7. DA LI JE NA VIDIKU KRAJ TEORIJSKE FIZIKE?

<Dvadeset devetog aprila 1980. godine progla{en sam za profesora matematike na Lukasovoj katedri uKembrid`u. Ovaj tekst, moja pristupna beseda, pro~itao je u moje ime jedan od mojih studenata.>

@eleo bih da na ovim stranicama govorim o mogu}nosti ostvarenja krajnje svrhe teorijske fizike u neodve} dalekoj budu}nosti: do kraja ovog stole}a, recimo. Pod ovim podrazumevam postavljanje potpune,saglasne i objedinjene teorije fizi~kih me|udejstava, koja bi objasnila nalaze svih mogu}ih posmatranja. Razumese, valja biti veoma obazriv kada su posredi ovakva predvi|anja. Ve} nam se u dva navrata u pro{losti u~inilo dasmo na pragu ove kona~ne sinteze. Na po~etku veka vladalo je uverenje da se sve mo`e shvatiti iz uglakontinuumske mehanike. Jedino je bilo potrebno izmeriti izvestan broj koeficijenata za veli~ine kao {to suelasti~nost, viskoznost, provodljivost i tako dalje. Ova nada poljuljana je otkri}em sastava atoma i kvantnemehanike. Potom, u poznim dvadesetim godinama, Maks Born je izjavio skupini nau~nika, koja je bila u posetiGetingenu, da }e 'fizika kakvu mi poznajemo biti okon~ana za {est meseci'. Zbilo se to nedugo po{to je Pol Dirak,prethodni profesor na Lukasovoj katedri, do{ao do svoje jedna~ine koja opisuje pona{anje elektrona. O~ekivalo seda }e neka sli~na jedna~ina opisivati proton, jedinu preostalu elementarnu ~esticu za koju se tada znalo. Otkri}eneutrona i nuklearnih sila razvejalo je, me|utim, te nade. Mi danas znamo da ni proton ni neutron nisuelementarni ve} da se sastoje od jo{ manjih ~estica. No, tokom poslednjih godina ostvarili smo ogroman napredaki, kao {to }u pokazati, ima izvesne osnove za obazrivi optimizam u pogledu toga da }emo do}i do potpune teorijetokom `ivotnog veka nekih ~italaca ovih stranica.

^ak i ako postavimo potpunu objedinjenu teoriju, ne}emo biti u stanju da ostvarujemo podrobnapredvi|anja osim u najjednostavnijim okolnostima. Na primer, ve} su nam poznati fizi~ki zakoni koji upravljajusvime iz na{eg svakodnevnog `ivota. Kao {to je to Dirak istakao, njegova jedna~ina predstavljala je osnovu'prete`nog dela fizike i cele hemije'. Mi smo, me|utim, bili u stanju da re{imo jedna~inu samo za najjednostavnijisistem, vodonikov atom, koji se sastoji od jednog protona i jednog elektrona. Kod slo`enijih atoma sa vi{eelektrona, a da i ne pominjemo molekule sa vi{e jezgara, morali smo da se zadovoljimo pribli`nostima i intuitivnimnaga|anjima sumnjive pouzdanosti. Kada su posredi makroskopski sistemi koji se sastoje od oko 10 na 23 ~estica,bili smo prinu|eni da pribegnemo statisti~kim metodima i da odustanemo od namere da ta~no re{imo jedna~ine.Iako u na~elu poznajemo jedna~ine koje upravljaju svekolikom biologijom, nipo{to nismo bili u stanju da svedemoizu~avanje ljudskog pona{anja na jednu granu primenjene matematike.

Page 16: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

[ta podrazumevamo pod potpunom i objedinjenom teorijom fizike? Na{a nastojanja da modelimaiska`emo fizi~ku stvarnost normalno se sastoje iz dva dela:

1. Iz skupa lokalnih zakona kojima se pokoravaju razli~ita fizi~ka svojstva. Oni se obi~no izra`avajudiferencijalnim jedna~inama.

2. Iz skupa grani~nih uslova koji nam govore o stanju nekih podru~ja Vaseljene u odre|enom trenutku i otome kakva se dejstva tu potom javljaju iz njenog ostatka.

Mnogi ljudi bi tvrdili da je uloga nauke ograni~ena samo na prvi od ova dva vida i da }e teorijska fizikaostvariti svoju svrhu kada do|emo do skupa lokalnih fizi~kih zakona. Za njih, pitanje po~etnih uslova Vaseljenepripada podru~ju metafizike ili religije. Na izvestan na~in, ovaj stav sli~an je stanovi{tu onih koji su u ranijimstole}ima obeshrabrivali nau~na istra`ivanja, tvrde}i da sve prirodne pojave predstavljaju Bo`je delo i da se u njihstoga ne treba pa~ati. Ja smatram da su po~etni uslovi Vaseljene u podjednakoj meri pogodan predmet nau~nogizu~avanja i teorija kao {to su to lokalni fizi~ki zakoni. Ne}emo do}i do potpune teorije sve dok ne budemo ustanju da u~inimo i ne{to vi{e od toga da samo izjavimo da su 'stvari takve kakve jesu zato {to su bile kakve subile'.

Pitanje jedinstvenosti po~etnih uslova u bliskoj je vezi sa pitanjem proizvoljnosti lokalnih fizi~kih zakona:jedna teorija ne bi se, naime, smatrala potpunom ako bi sadr`ala izvestan broj prilagodljivih parametara, kao {tosu mase ili spojne konstante, kojima se mo`e pripisati bilo koja `eljena vrednost. U stvari, izgleda da ni po~etniuslovi ni vrednosti parametara u teoriji nisu proizvoljni, ve} su odabrani, odnosno odre|eni veoma pa`ljivo.Primera radi, ako razlika u masi izme|u protona i neutrona ne bi pribli`no iznosila koliko i dvostruka masaelektrona, ne bi se dobilo oko dve stotine stabilnih nukleida koji tvore elemente i predstavljaju osnovu hemije ibiologije. Sli~no tome, da je gravitaciona masa protona zna~ajno druga~ija, ne bi bilo zvezda u kojima bi ovinukleidi nastajali, a da je po~etno {irenje Vaseljene bilo malo sporije ili malo br`e, ona bi se ili sa`ela pre no {to bise zvezde uop{te obrazovale, ili bi se {irenje nastavilo tako brzo da zvezde ne bi mogle da nastanu gravitacionimkondenzovanjem.

Bilo je nau~nika koji su oti{li tako daleko da su krajnje uop{tili ova ograni~enja vezana za po~etne uslove iparametre, pretvoriv{i ih u takozvano antropi~ko na~elo, ~ija bi parafraza mogla da glasi: 'Stvari su takve kakvejesu zato {to mi postojimo.' Prema jednoj verziji ovog na~ela, postoji veoma veliki broj razli~itih, zasebnih vaseljenasa razli~itim vrednostima fizi~kih parametara i razli~itim po~etnim uslovima. Ve}ina ovih vaseljena ne bi pru`ilaodgovaraju}e uslove za razvoj slo`enih struktura neophodnih za inteligentan `ivot. Tek u malom broju njih, sauslovima i parametrima sli~nim ovima u na{oj Vaseljeni, mogao bi da nastane inteligentni `ivot koji bi sebipostavio pitanje: 'Za{to je Vaseljena takva kakvom je mi vidimo?' Odgovor, razume se, glasi da, kada bi ona biladruga~ija, onda ne bi postojao niko ko bi postavio to pitanje.

Antropi~ko na~elo pru`a izvesno obja{njenje za mnoge izuzetne brojne odnose uo~ene izme|u vrednostirazli~itih fizi~kih parametara. Ono, me|utim, nije u potpunosti zadovoljavaju}e; ~ovek se ne mo`e oteti utisku damora postojati i neko dublje obja{njenje. Isto tako, ono ne va`i za sva podru~ja Vaseljene. Na primer, Sun~evsistem je svakako preduslov za na{e postojanje, ba{ kao {to je to bilo ranije pokolenje obli`njih zvezda u kojima jespajanjem jezgara moglo do}i do nastanka te{kih elemenata. Mo`e se ~ak pokazati da je u ovom pogledu bilapotrebna ~itava Galaksija. Ali iz tog ugla uop{te nije neophodno da postoje susedne galaksije, a da se i nepominju milioni i milioni onih drugih koje vidimo raspore|ene prili~no ravnomerno u Vaseljeni dostupnoj na{imposmatranjima. Ova homogenost Vaseljene u velikim razmerama znatno ote`ava verovanje u to da je sklopkosmosa odre|en ne~im tako sporednim kao {to su to slo`ena molekularna ustrojstva na jednoj maju{noj planeti{to orbitira oko sasvim prose~ne zvezde na spoljnjim ograncima jedne prili~no tipi~ne spiralne galaksije.

Ako ne `elimo da se pozovemo na antropi~ko na~elo, potrebna nam je neka objedinjuju}a teorija kojombismo objasnili po~etne uslove Vaseljene, kao i vrednosti raznih fizi~kih parametara. Odve} je, me|utim, te{kosmisliti potpunu teoriju svega u jednom potezu (iako to nije prepreka za neke ljude; ja po{tom dobijam dve do triobjedinjene teorije nedeljno). Ono ~emu umesto toga pribegavamo jeste postavljanje delimi~nih teorija; one biopisale situacije u sklopu kojih se neka me|udejstva mogu prenebre}i ili se na jednostavan na~in pribli`no odrediti.Najpre podelimo materijalni sadr`aj Vaseljene na dva dela: 'materiju', odnosno ~estice kao {to su kvarkovi,elektroni, muoni i tako dalje, i 'me|udejstva', odnosno gravitaciju, eletromagnetizam i tako dalje. ^estice materijeopisane su poljima sa polucelobrojnim spinom i pokoravaju se Paulijevom na~elu isklju~enja, koje zabranjuje davi{e od jedne ~estice date vrste bude u istom stanju. To je razlog {to postoje ~vrsta tela koja ne kolabiraju do ta~ke,

Page 17: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

odnosno ne vr{e zra~enje u beskraj. Materijalne ~estice podeljene su u dve skupine: prvu ~ine hadroni, koji sesastoje od kvarkova, a drugu leptoni, koji obuhvataju sve ostalo.

Me|udejstva su fenomenolo{ki podeljena u ~etiri kategorije. Mereno prema snazi, posredi su: jakanuklearna sila, koja dejstvuje jedino kod hadrona, elektromagnetna sila, koja se javlja kod naelektrisanih hadronai leptona; slaba nuklearna sila, koja dejstvuje na sve hadrone i leptone; i, kona~no, daleko najslabija, gravitacionasila, koja deluje na sve. Me|udejstva su predstavljena poljima sa celobrojnim spinom, koja se ne pokoravajuPaulijevom na~elu isklju~enja. Ovo zna~i da kod njih mo`e postojati mnogo ~estica u istom stanju. Kodelektromagnetizma i gravitacije, me|udejstva su uz to i dalekodometna, {to zna~i da se polja proizvedena velikimbrojem ~estica materije mogu sva ujediniti i tako dati polje koje se mo`e otkriti u makroskopskim razmerama.Zahvaljuju}i ovoj okolnosti, najpre su o tim poljima izlo`ene teorije: Njutn je postavio teoriju gravitacije usedamnaestom stole}u, a Maksvel teoriju elektromagnetizma u devetnaestom. Ove dve teorije bile su, me|utim, uosnovi me|usobno nesaglasne, zato {to je Njutnova teorija nepromenljiva ako se celom sistemu da nekaravnomerna brzina, dok je Maksvelova teorija odre|ivala gornju brzinsku granicu - brzinu svetlosti. Na kraju seispostavilo da je neophodno preina~iti Njutnovu teoriju gravitacije kako bi se usaglasila sa nepromenljivostinaMaksvelove teorije. To je u~inila Ajn{tajnova op{ta teorija relativnosti koja je formulisana 1915.

Teorija op{te relativnosti o gravitaciji i Maksvelova teorija elektrodinamike ozna~ene su kao klasi~neteorije; drugim re~ima, one se odnose na veli~ine koje se kontinuirano menjaju i koje se mogu, bar u na~elu,meriti do `eljene ta~nosti. Problem se, me|utim, javio onda kada je preduzet poku{aj da se ove teorije primene usazdavanju modela atoma. Ustanovljeno je da se atom sastoji od malog, pozitivno naelektrisanog jezgra oko kogakru`i oblak negativno naelektrisanih elektrona. Prirodna pretpostavka je bila da se elektroni nalaze na orbiti okojezgra kao {to se Zemlja nalazi na orbiti oko Sunca. Ali klasi~na teorija je predvi|ala da }e elektroni zra~itielektromagnetne talase. Ovi talasi bi odnosili energiju, {to bi uslovilo da elektron po~ne zavojito da se spu{taprema jezgru, uzrokuju}i tako kolabiranje atoma.

Re{enje ovog problema predstavlja ujedno ono {to bi se nesumnjivo moglo ozna~iti kao najve}epostignu}e teorijske fizike u ovom veku: otkri}e kvantne teorije. Osnovni postulat ove teorije jeste Hajzenbergovona~elo neodre|enosti, koje ka`e da se dati parovi veli~ina, kao {to su to polo`aj i impuls neke ~estice, ne moguistovremeno izmeriti uz `eljenu ta~nost. Kada je posredi atom, ovo zna~i da pri najni`em energetskom stanjuelektron ne mo`e da bude u stanju mirovanja u jezgru, jer bi u tom slu~aju ta~no bili odre|eni i njegov polo`aj (ujezgru) i njegova brzina (koja bi bila ravna nuli). Umesto toga, mo`e se govoriti jedino o verovatno}i razme{tajaoko jezgra i polo`aja i brzine, pri ~emu elektron ne mo`e da zra~i energiju u obliku elektromagnetnih talasa zato{to ne bi postojalo ni`e energetsko stanje na koje bi pre{ao.

Tokom dvadesetih i tridesetih godina, kvantna mehanika primenjivana je sa velikim uspehom na sistemekao {to su atomi i molekuli, ~iji je stepen slobode odre|en kona~nim brojem. Pote{ko}e su se, me|utim, javileonda kada je poku{ana primena na elektromagnetno polje, ~iji je stepen slobode odre|en beskona~nim brojem -grubo uzev, dva za svaku ta~ku prostorvremena. Ovi stepeni slobode mogu se uporediti sa oscilatorima, od kojihsvaki ima svoj polo`aj i impuls. Oscilatori se ne mogu nalaziti u stanju mirovanja jer bi u tom slu~aju imali ta~noodre|en i polo`aj i impuls. Umesto toga, svaki oscilator mora imati male oscilacije oko ravnote`nog polo`aja ienergiju ~ija je vrednost razli~ita od nule. Energije svih beskona~nih brojeva stepena slobode uslovile bi daprividna masa i naelektrisanje elektrona postanu tako|e beskona~ni.

Krajem ~etrdesetih godina razvijen je jedan postupak, nazvan 'renormalizacija', kojim je trebalo otklonitiovu pote{ko}u. On se sastojao od prili~no proizvoljnog uklanjanja odre|enih beskona~nih veli~ina, {to jeomogu}avalo da ostatak bude kona~an. Kod elektrodinamike, bilo je neophodno preduzeti dva ovakva uklanjanjabeskona~nosti: jedno za masu, a drugo za naelektrisanje elektrona. Postupak renormalizacije nikada nijepostavljen na ~vrste konceptualne i matemati~ke temelje, ali se u praksi pokazao kao veoma uspe{an. Njegovnajve}i uspeh bilo je predvi|anje jednog malog preme{tanja - takozvani Lembov pomak - nekih linija u spektruatomskog vodonika. Tehnika, me|utim, nije sasvim zadovoljavaju}a sa stanovi{ta nastojanja da se postavi celovitateorija, zato {to se njome ne mogu predvideti veli~ine kona~nih ostataka po uklanjanju beskona~nih vrednosti.Morali bismo stoga da ponovo pribegnemo antropi~kom na~elu da bismo objasnili za{to elektron ima upravo tumasu i to naelektrisanje koje ima.

Tokom pedesetih i {ezdesetih godina, na~elno se smatralo da se slaba i jaka nuklearna sila ne mogupodvr}i renormalizaciji; odnosno, bio bi potreban beskona~an broj beskona~nih uklanjanja da bi one postalekona~ne. U tom slu~aju, postojao bi beskona~an broj kona~nih ostataka koji ne bi bili odre|eni teorijom. Takvateorija, naime, ne bi imala mo} predvi|anja zato {to se nikada ne bi mogao izmeriti sav beskona~an brojparametara. Godine 1971, me|utim, Gerard 't Huft je pokazao da se objedinjen model elektromagnetnog i

Page 18: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

slabog nuklearnog me|udejstva, koji su prethodno izlo`ili Abdus Salam i Stiven Vajnberg, ipak mo`e podvr}irenormalizaciji sa kona~nim brojem uklanjanja beskona~nih veli~ina. Prema Salam-Vajnbergovoj teoriji, fotonu,~estici sa spinom 1, koja nosi elektromagnetno me|udejstvo, pridru`uju se tri druga partnera tako|e sa spinom 1,takozvani W+, W - i Z0. Pri veoma velikim energijama, za sve ove ~etiri ~estice predvi|alo se da }e se pona{ati nasli~an na~in. Pri ni`im energijama, me|utim, u pomo} je prizvana jedna pojava koja se naziva spontanonaru{avanje simetrije kako bi se objasnila okolnost da foton ima nultu masu mirovanja, dok su W+, W - i Z0veoma masivni. Predvi|anja ove teorije za stanja niske energije izuzetno su se poklapala sa posmatra~kimnalazima, {to je bio dovoljan razlog za [vedsku akademiju da 1979. dodeli Nobelovu nagradu za fiziku Salamu,Vajnbergu i [eldonu Gle{ou, koji je tako|e sazdavao sli~ne objedinjene teorije. Gle{ou je, me|utim, primetio daNobelov odbor, zapravo, ide pred rudu, zato {to jo{ ne raspola`emo akceleratorima ~estica dovoljno visokeenergije kojima bismo mogli da proverimo teoriju u re`imu gde se uistinu odigrava objedinjenje elektromagnetnesile, koju nose fotoni, i slabe nuklearne sile, koju nose W+, W - i Z0. Dovoljno mo}an akcelerator bi}e spremankroz nekoliko godina, a ve}ina fizi~ara uverena je da }e on potvrditi Salam-Vajnbergovu teoriju. <^estice W i Zotkrivene su u laboratorijama CERN-a u @enevi 1983, a naredne godine Nobelova nagrada za fiziku pripala jeKarlu Rubiji i Simonu van der Meru, koji su predvodili tim {to je do{ao do ovog otkri}a. Jedina osoba kojoj jeizmakla bilo koja nagrada bio je 't Huft.>

Uspeh Salam-Vajnbergove teorije nadahnuo je traganje za sli~nom teorijom renormalizacije jakogme|udejstva. Prili~no rano se uvidelo da proton i drugi hadroni, kakav je pi mezon, ne mogu, zapravo, biti praveelementarne ~estice, ve} predstavljaju vezana stanja drugih ~estica koje se nazivaju kvarkovi. Kvarkovi se, kakoizgleda, odlikuju jednim neobi~nim svojstvom: iako se mogu kretati prili~no slobodno unutar hadrona, nije mogu}ezasebno izdvojiti samo jedan kvark; oni uvek idu ili u skupinama od po tri (kao kod protona ili neutrona) ili uparovima koji se sastoje od kvarka i antikvarka (kao kod pi mezona). Da bi se ovo objasnilo, kvarkovi su ozna~enijednim atributom koji je nazvan boja. Mora se odmah ista}i da to nema nikakve veze sa na{im uobi~ajenimpoimanjem boja; kvarkovi su, naime, daleko manji od talasne du`ine vidljive svetlosti. Posredi je, naprosto, zgodanepitet. Zamisao je da se kvarkovi javljaju u tri boje - crvenoj, zelenoj i plavoj - ali da svako izdvojeno vezanostanje, kakav je hadron, mora biti bezbojno, bilo da je posredi kombinacija crvenog, zelenog i plavog, kao kodprotona, ili me{avina crvenog i anticrvenog, zelenog i antizelenog i plavog i antiplavog, kao kod pi mezona.

Jako me|udejstvo izme|u kvarkova nose, kako se pretpostavlja, ~estice sa spinom 1, takozvani gluoni,prili~no sli~ni ~esticama koje nose slabo me|udejstvo. Gluoni tako|e imaju boju, a oni i kvarkovi podle`u teorijirenormalizacije koja se naziva kvantna hromodinamika ili, skra}eno, QCD. <Quantum Chromodynamics - prim.prev.> Posledica postupka renormalizacije jeste to da konstanta efektivnog vezivanja u okviru ove teorije zavisi odenergije na kojoj se meri, a pada na nulu pri veoma visokim energijama. Ova pojava dobila je naziv asimptoti~kasloboda. To zna~i da se kvarkovi unutar hadrona pona{aju gotovo kao slobodne ~estice prilikom sudaranja privisokim energijama, tako da se perturbacije do kojih tom prilikom dolazi mogu uspe{no objasniti perturbacionomteorijom. Predvi|anja perturbacione teorije prili~no se kvalitativno poklapaju sa nalazima posmatranja, ali se ipakjo{ ne mo`e ustvrditi da je teorija eksperimentalno potvr|ena. Pri niskim energijama, konstanta efektivnogvezivanja postaje veoma velika, {to uzrokuje zakazivanje perturbacione teorije. Postoji nada da }e ovo 'infracrvenoropstvo' pru`iti obja{njenje za{to su kvarkovi uvek ograni~eni na bezbojna vezana stanja, ali jo{ niko nije uspeo dato stvarno uverljivo poka`e.

Po{to su postavljene renormalizacione teorije za jaka me|udejstva, odnosno za slaba i elektromagnetname|udejstva, bilo je prirodno krenuti u potragu za teorijom koja bi povezala ove dve. Ove teorije dobile su prili~nopreteran naziv 'velike objedinjene teorije', ili GUT. <Grand Unified Theories - prim. prev.> Naziv je uistinuneprecizam, jer posredi nisu ni tako velike, ni potpuno objedinjene, a ni celovite teorije, budu}i da obuhvatajunekoliko neodre|enih parametara renormalizacije kao {to su konstante vezivanja ili mase. No, one su mo`da ipakzna~ajan korak ka celovitoj objedinjenoj teoriji. Osnovna zamisao ogleda se u tome da konstanta efektivnogvezivanja jakog me|udejstva, koja je velika pri niskim energijama, postepeno opada pri visokim energijama usledasimptoti~ke slobode. Sa druge strane, konstanta efektivnog vezivanja iz Salam-Vajnbergove teorije, koja je malapri niskim energijama, postepeno se pove}ava pri visokim energijama zbog toga {to ova teorija nije asimptoti~kislobodna. Ako se izvr{i ekstrapolacija stope pove}anja i smanjenja konstanti vezivanja pri niskim energijama,ustanovljava se da se konstante vezivanja izjedna~uju pri energiji od oko 10 na 15 GeV. (Jedna GeV iznosimilijardu elektron volti. To pribli`no odgovara onoj energiji koja bi se oslobodila kada bi se jedan vodonikov atommogao potpuno pretvoriti u energiju. Pore|enja radi, energija koja se osloba|a pri hemijskim reakcijama kakvo jegorenje reda je veli~ine od jednog elektron volta po atomu.) Prema teoriji, iznad ove energije jaka me|udejstva

Page 19: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

ujedinjuju se sa slabim i elektromagnetnim me|udejstvima, dok pri ni`im energijama dolazi do spontanognaru{avanja simetrije.

Energija od 10 na 15 GeV daleko je izvan doma{aja bilo koje laboratorijske opreme; sada{nja generacijaakceleratora ~estica mo`e da proizvede energije u sredi{tu mase snopa od oko 10 GeV, dok }e naredno pokolenjedosti}i pribli`no 100 GeV. Ovo }e biti dovoljno da se ispita energetski raspon u kome elektromagnetne sile trebada se ujedine sa slabim silama prema Salam-Vajnbergovoj teoriji, ali je daleko od izuzetno visokih energija nakojima se, prema predvi|anjima, ujedinjuju slaba i elektromagnetna me|udejstva sa jakim me|udejstvima. No,postoje i predvi|anja vezana za niske energije u okviru velikih objedinjenih teorija, koja se mogu laboratorijskiproveriti. Primera radi, teorije predskazuju da proton ne bi trebalo da bude potpuno stabilan, ve} bi dolazilo donjegovog raspadanja, pri ~emu bi mu razdoblje poluraspada iznosilo 10 na 31 godina. Trenutna eksperimentalnadonja granica veka protona iznosi 10 na 30 godina, ali trebalo bi da je ovu vrednost mogu}e podi}i.

Drugo predvi|anje koje se mo`e eksperimentalno proveriti vezano je za odnos izme|u bariona i fotona uVaseljeni. Zakoni fizike podjednako va`e za ~estice i za anti~estice. Ta~nije govore}i, oni su isti ako se ~esticezamene anti~esticama, ako se desnostrane zamene levostranima, odnosno ako se brzine svih ~estica preokrenu.Ovo je poznato kao CPT teorema i predstavlja posledicu temeljnih pretpostavki koje bi trebalo da ostanu na snaziu bilo kojoj suvisloj teoriji. Pa ipak, Zemlja, ba{ kao i ceo Sun~ev sistem sazdani su od protona i neutrona, bezimalo antiprotona ili antineutrona. [tavi{e, ova neravnote`a izme|u ~estica i anti~estica jo{ jedan je apriorni uslovza na{e postojanje, jer da je Sun~ev sistem sa~injen od ravnomerne me{avine ~estica i anti~estica, one bi seme|usobno sve potrle, ostaviv{i za sobom jedino zra~enje. Budu}i da ovakvo zra~enje koje poti~e od potiranja nijezabele`eno, mo`emo da zaklju~imo da je na{a Galaksija sazdana isklju~ivo od ~estica, a ne od anti~estica. Neraspola`emo neposrednim dokazima kada su posredi druge galaksije, ali izgleda verovatno da se i one sastoje od~estica, odnosno da u Vaseljeni kao celini ~estice nadma{uju anti~estice u odnosu jedna ~estica na 10 na 8fotona. Ovo se mo`e objasniti pozivanjem na antropi~ko na~elo, ali velike objedinjene teorije pru`aju mogu}imehanizam za tuma~enje pomenute neravnote`e. Iako su, kako izgleda, sva me|udejstva nepromenljiva ukombinaciji C (zamena ~estica anti~esticama), P (promena desnostranog u levostrano) i T (promena smeravremena), zna se za me|udejstva koja nisu nepromenljiva kada je posredi samo T. U ranoj Vaseljeni, u kojojpostoji jasno istaknuta strela vremena odre|ena {irenjem, ova me|udejstva mogla bi da proizvedu vi{e ~esticanego anti~estica. Me|utim, broj koji oni tvore u velikoj meri zavisi od modela, tako da saglasnost sa nalazimaposmatranja te{ko da predstavlja potvrdu velikih objedinjenih teorija.

Za sada je glavnina napora bila ulo`ena u ujedinjenje prve tri kategorije fizi~kih me|udejstava, jake islabe nuklearne sile i elektromagnetizma. ^etvrta i poslednja, gravitacija, ostala je zanemarena. Jedno opravdanjeove okolnosti nalazi se u ~injenici da je gravitacija tako slaba da bi kvantna gravitaciona dejstva postala osetnajedino pri energijama ~estica koje daleko nadma{aju one {to se posti`u u akceleratorima. Drugo opravdanje jesteto da se, kako izgleda, gravitacija ne mo`e renormalizovati; da bi se dobili kona~ni odgovori, morao bi se obavitibeskona~an broj beskona~nih uklanjanja uz odgovaraju}e beskona~an broj neodre|enih kona~nih ostataka. No,gravitacija se mora uzeti u obzir da bi se postavila potpuno objedinjena teorija. [tavi{e, klasi~na teorija op{terelativnosti predvi|a postojanje prostorvremenskih singularnosti u kojima bi gravitaciono polje postalo beskona~nosna`no. Ove singularnosti dogodile bi se u pro{losti, na po~etku sada{njeg {irenja Vaseljene (Veliki Prasak), kao i ubudu}nosti, u gravitacionom kolapsu zvezda i, mogu}e, same Vaseljene. Predvi|anje singularnosti kao da ukazujena krah klasi~ne teorije. Nema, me|utim, razloga da usledi ovaj krah sve dok gravitaciono polje ne postane tolikosna`no da do izra`aja po~nu da dolaze kvantna gravitaciona dejstva. Prema tome, kvantna teorija gravitacije odsu{tinskog je zna~aja ako `elimo da opi{emo ranu Vaseljenu, a onda da pru`imo neka obja{njenja za po~etneuslove, umesto da se naprosto pozovemo na antropi~ko na~elo.

Ovakva teorija tako|e je neophodna ako `elimo da odgovorimo na slede}e pitanje: da li vreme uistinuima po~etak i, mo`da, kraj, kako to predvi|a klasi~na op{ta relativnost, ili singularnosti u Velikom Prasku i VelikomSa`imanju bivaju na neki na~in potrte kvantnim dejstvima? Ovo je odve} te{ko pitanje da bi se na njega daosasvim nedvosmislen odgovor u okolnostima kada je i samo ustrojstvo prostora i vremena podlo`no na~eluneodre|enosti. Moj li~ni utisak jeste da singularnosti verovatno jo{ postoje, iako se vreme mo`e nastaviti mimo njihu izvesnom matemati~kom smislu. Bilo koje subjektivno poimanje vremena, me|utim, koje bi stajalo u vezi sasve{}u ili sposobno{}u da se vr{e merenja, tu bi se okon~alo.

Kakvi su izgledi za dobijanje kvantne teorije gravitacije i njenog objedinjenja sa druge tri kategorijeme|udejstava? Najve}a nada le`i u jednom pro{irenju op{te relativnosti koje se naziva supergravitacija. Tu dolazido povezivanja gravitona, ~estice sa spinom 2 koja nosi gravitaciono me|udejstvo, sa izvesnim brojem drugihpolja manjeg spina posredstvom takozvanih transformacija supersimetrije. Ova teorija ima veliku zaslugu u

Page 20: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

uklanjanju stare dihotomije izme|u 'materije', koju predstavljaju ~estice sa polucelobrojnim spinom, i'me|udejstava', koje predstavljaju ~estice sa celobrojnim spinom. Njeno dodatno veliko preimu}stvo jeste to {to seu njoj me|usobno potiru mnoge beskona~nosti koje se javljaju u kvantnoj teoriji. Jo{ nije jasno da li ovo potiranjeomogu}uje nastanak teorije koja je kona~na bez ikakvih uklanjanja beskona~nosti. Veruje se da je tako, zato {tose mo`e pokazati da su teorije koje obuhvataju gravitaciju ili kona~ne ili ih nije mogu}e renormalizovati; drugimre~ima, ako se moraju izvr{iti uklanjanja beskona~nosti, onda je neophodno obaviti beskona~an broj njih, uzodgovaraju}i beskona~an broj neodre|enih ostataka. Shodno tome, ako se ispostavi da se sve beskona~nosti usupergravitaciji me|usobno potiru, onda bismo dobili teoriju koja ne samo {to potpuno objedinjuje sve ~esticematerije i me|udejstva nego je i celovita u smislu da nema nikakve neodre|ene parametre renormalizacije.

Iako jo{ ne raspola`emo odgovaraju}om kvantnom teorijom gravitacije, a jo{ manje takvom koja bigravitaciju povezala sa drugim fizi~kim me|udejstvima, imamo izvesnu predstavu o nekim svojstvima koje bi takvateorija trebalo da poseduje. Jedno od njih stoji u vezi sa ~injenicom da gravitacija uti~e na uzro~no ustrojstvoprostorvremena; drugim re~ima, gravitacija odre|uje koji se doga|aj mo`e uzro~no povezati sa kojim. Primer uovom smislu u klasi~noj teoriji op{te gravitacije predstavlja crna rupa, odnosno podru~je prostorvremena u komeje gravitaciono polje toliko sna`no da sa njega ne mo`e da se otisne u spoljnji svet ni svetlost niti bilo koji drugisignal. Sna`no gravitaciono polje u blizini crne rupe uzrokuje stvaranje parova ~estica i anti~estica, od kojih jednapada u crnu rupu, dok druga uspeva da umakne u beskraj. ^estica koja odlazi ostavlja utisak kao da ju jeemitovala crna rupa. Posmatra~ na izvesnoj udaljenosti od crne rupe u prilici je da izmeri jedino odlaze}e ~esticekoje ne mo`e ni na koji na~in da dovede u vezu sa onima {to padaju u crnu rupu zato {to ovih uop{te nije svestan.To zna~i da se odlaze}e ~estice odlikuju dodatnim stepenom neodre|enosti ili nepredvidljivosti iznad onoga koji seobi~no dovodi u vezu sa na~elom neodre|enosti. Pod normalnim okolnostima, na~elo neodre|enostipodrazumeva da se ta~no mo`e predvideti ili polo`aj ili brzina neke ~estice, odnosno neka kombinacija polo`aja ibrzine. Stoga, grubo uzev, mogu}nosti ta~nog predvi|anja bivaju prepolovljene. Kod ~estica emitovanih iz crnerupe, me|utim, ~injenica da nije mogu}e pratiti ono {to se zbiva u njoj podrazumeva da im se ta~no ne mogupredvideti ni polo`aj ni brzina. Najvi{e do ~ega se mo`e do}i jesu verovatno}e emitovanja ~estica na odre|enena~ine.

Odavde, dakle, proishodi da }emo, ~ak i ako do|emo do neke objedinjene teorije, biti u stanju da vr{imojedino statisti~ka predvi|anja. Tako|e }emo morati da odustanemo od vi|enja da je Vaseljena koju posmatramojedinstvena. Umesto toga, mora}emo da prihvatimo sliku u kojoj postoji skup svih mogu}ih vaseljena sa nekiomraspodelom verovatno}a. Ovo bi moglo da bude obja{njenje za{to je Vaseljena po~ela u Velikom Prasku u gotovosavr{enoj termalnoj ravnote`i: termalna ravnote`a bi, naime, odgovarala najve}em broju mikroskopskihkonfiguracija, te otuda i njena najve}a verovatno}a. Da parafraziramo Volterovog filosofa Panglosa: 'Mi `ivimo unajverovatnijem od svih mogu}ih svetova.'

Kakvi su izgledi za to da postavimo celovitu objedinjenu teoriju u ne odve} dalekoj budu}nosti? Svaki putkada smo na{a posmatranja pro{irili na kra}a rastojanja i vi{e energije otkrivali smo nove slojeve ustrojstva. Napo~etku stole}a, otkri}e Braunovog kretanja, kod koga tipi~na energija ~estice iznosi 3 x 10 na -2 eV, pokazalo jeda materija nije neprekidna nego da se sastoji od atoma. Nedugo potom, ustanovljeno je da su ti navodnonedeljivi atomi sazdani od elektrona koji kru`e oko jezgra, sa energijama reda veli~ine od nekoliko elektron volti.Za jezgro se potom ispostavilo da je na~injeno od takozvanih elementarnih ~estica, protona i neutrona, koje naokupu dr`e nuklearne veze ~ije energije dosti`u 10 na 6 eV. Okolnost da su sada neophodne ogromne ma{ine iveoma mnogo novca da bi se izveli opiti ~ije ishode ne mo`emo predvideti ima se pripisati u zaslugu napretku napolju teorijske fizike.

Na{e pre|a{nje iskustvo kao da nagove{tava da postoji beskona~an niz slojeva ustrojstva na sve vi{im ivi{im energijama. Doista, ovakvo vi|enje beskrajnog regrediranja kutija u kutijama predstavljalo je zvani~nudogmu u Kini pod vladavinom ~etvro~lane bande. Izgleda, me|utim, da gravitacija postavlja granicu u ovompogledu, ali tek na sasvim kratkim rastojanjima od 10 na -33 cm, odnosno pri veoma visokoj energiji od 10 na 28eV. Na jo{ manjim rastojanjima, mo`e se o~ekivati da }e prostorvreme prestati da se pona{a kao jednoobraznikontinuum, stekav{i svojevrsno mehurasto ustrojstvo usled kvantnih fluktuacija gravitacionog polja.

Izme|u na{e sada{nje opitne granice na oko 10 na 10 eV i gravitacione kona~ne me|e na 10 na 28 eVnalazi se veoma veliko neistra`eno podru~je. Mo`e izgledati naivno pretpostaviti, kako to sledi iz velikihobjedinjenih teorija, da postoji samo jedan sloj ili dva sloja ustrojstva u tom ogromnom rasponu. Ima, me|utim,mesta optimizmu. U ovom trenutku, bar, ~ini se da se gravitacija mo`e objediniti sa drugim fizi~kim me|udejstvimajedino u okviru neke teorije o supergravitaciji. Broj ovakvih teorija nije beskona~an. Najve}u vrednost me|usupergravitacijama iz ovih teorija ima ona koja je dobila naziv pro{irena supergravitacija N = 8. Ona se sastoji iz

Page 21: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

jednog gravitona, osam ~estica sa spinom -3/2, nazvanih gravitonoi, dvadeset osam ~estica sa spinom 1, pedeset{est ~estica sa spinom -1/2 i sedamdeset ~estica sa spinom 0. Iako su ovi brojevi veliki, oni ipak nisu dovoljni dapru`e obja{njenje za sve ~estice koje, kako izgleda, uo~avamo kod jakog i slabog me|udejstva. Na primer, teorijaN = 8 ima dvadeset osam ~estica sa spinom 1. To je dovoljno da se objasne gluoni koji nose jaka me|udejstva,kao i dve od ~etiri ~estice koje nose slaba me|udejstva, ali ne i preostale dve. Moralo bi se stoga zaklju~iti damnoge ili gotovo sve uo~ene ~estice, kao {to su gluoni ili kvarkovi, nisu, zapravo, elementarne, kako to izgleda uovom trenutku, ve} da predstavljaju vezana stanja fundamentalnih N = 8 ~estica. Ako se predvi|anja prave naosnovu sada{njih ekonomskih trendova, nije verovatno da }emo u doglednoj budu}nosti, a mo`da ni bilo kada,raspolagati dovoljno mo}nim akceleratorima kojima bismo mogli proni}i u ova slo`ena ustrojstva. Me|utim,okolnost da ova vezana stanja proishode iz sasvim odre|ene teorije N = 8 trebalo bi da nam omogu}i izvestanbroj predvi|anja koja bi se mogla proveriti pri energijama {to su sada dostupne ili bi to mogle biti u bliskojbudu}nosti. Situacija stoga mo`e biti sli~na onoj oko Salam-Vajnbergove teorije koja objedinjujeelektromagnetizam i slaba me|udejstva. Predvi|anja na niskim energijama ove teorije tako se dobro sla`u sanalazima posmatranja da je ona sada op{te prihva}ena, iako nam jo{ nisu postale dostupne energije na kojima bitrebalo da do|e do objedinjenja.

Teorija koja opisuje Vaseljenu trebalo bi da bude krajnje izuzetna. Za{to ova teorija o`ivljava, dok drugeteorije postoje jedino u umovima onih koji ih postavljaju? Teorija supergravitacije N = 8 uistinu ima neka posebnasvojstva. Kako izgleda, to je jedina teorija:

1. koja je u ~etiri dimenzije;2. koja obuhvata gravitaciju;3. koja je kona~na bez ikakvih uklanjanja beskona~nosti.

Ve} sam istakao da je tre}e svojstvo neophodno ako `elimo da imamo celovitu teoriju bez parametara.Te{ko je, me|utim, pru`iti obja{njenje za prva dva svojstva bez pozivanja na antropi~ko na~elo. Postoji, kakoizgleda, celovita teorija koja zadovoljava svojstva 1 i 3, ali koja ne obuhvata gravitaciju. No, u takvoj vaseljeniprivla~ne sile verovatno ne bi bile dovoljne da sakupe materiju u velike agregate koji su, po svoj prilici, neophodniza razvoj slo`enih ustrojstava. Zbog ~ega prostorvreme treba da bude ~etvorodimenziono - za to pitanje se obi~nosmatra da izlazi iz okvira fizike. I za to, me|utim, postoji valjan argument iz ugla antropi~kog na~ela. Triprostorvremenske dimenzije - dve prostora i jedna vremena, naime - o~igledno su nedovoljne za postojanje bilokakvog slo`enog organizma. Sa druge strane, kada bi bilo vi{e od tri prostorne dimenzije, orbite planeta okoSunca ili elektrona oko jezgra postale bi nestabilne i te`ile bi da se zavojito spu{taju ka sredi{tu privla~enja.Preostaje mogu}nost postojanja vi{e od jedne vremenske dimenzije, ali meni je veoma te{ko da zamislim takvuvaseljenu.

Do sada sam implicitno podrazumevao da postoji jedna kona~na teorija. Ali da li je tako? Ovde postojenajmanje tri mogu}nosti:

1. Postoji celovita objedinjena teorija.2. Ne postoji kona~na teorija, ali postoji beskona~an niz teorija ~ija je priroda takva da se bilo koja

posebna klasa posmatra~kih nalaza mo`e predvideti pozivanjem na neku od njih.3. Ne postoji takva teorija. Nalazi posmatranja ne mogu se opisati ili predvideti preko odre|ene ta~ke,

ve} su samo proizvoljni.

Tre}e stanovi{te potezano je kao argument protiv nau~nika iz sedamnaestog i osamnaestog stole}a: kakobi oni mogli formulisati zakone koji bi sputali slobodu Boga da menja svoje mi{ljenje? No, oni su to ipak ~inili, i touspe{no. U modernim vremenima, delotvorno smo odstranili tre}u mogu}nost na taj na~in {to smo je uklju~ili una{u shemu: kvantna mehanika u osnovi je teorija o onome {to ne znamo i {to ne mo`emo da predvidimo.

Druga mogu}nost potkrepljuje sliku beskrajnog niza ustrojstava na sve vi{im i vi{im energijama. Kao {tosam prethodno rekao, ovo izgleda neverovatno zato {to se razlo`no mo`e o~ekivati postojanje krajnje granice naPlankovoj energiji od 10 na 28 eV. Tako nam preostaje samo prva mogu}nost. U ovom trenutku, teorijasupergravitacije N = 8 predstavlja jedinog kandidata na vidiku. <Kako izgleda, teorije o supergravitaciji jedine suteorije sa sva tri navedena svojstva, ali posle pisanja ovog teksta javilo se veliko interesovanje za takozvane teorijeo superstrunama. U njima, osnovni objekti nisu ta~kaste ~estice ve} izdu`eni objekti sli~ni malim petljama struna.Zamisao se sastoji u tome da ono {to nama izgleda kao ~estica jeste, zapravo, vibracija na petlji. Ove teorije o

Page 22: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

superstrunama spu{taju supergravitaciju na granicu niske energije, ali za sada je bilo malo uspeha upredvi|anjima proisteklim iz njih, koja su se mogla proveriti u opitima.> O~ekuje se da se u nekoliko narednihgodina obavi izvestan broj klju~nih prora~una koji bi pokazali da li je teorija valjana ili nije. Ako pre`ivi oveprovere, prote}i }e verovatno jo{ nekoliko godina pre no {to usavr{imo matemati~ke postupke koji bi namomogu}ili da vr{imo predvi|anja i da pru`imo obja{njenje za po~etne uslove Vaseljene, odnosno za lokalne fizi~kezakone. Bi}e to izuzetni problemi sa kojima }e se suo~avati teorijski fizi~ari tokom narednih dvadesetak godina. Stim u vezi, jedna pomalo uznemiruju}a opaska na kraju: mo`da moje kolege i ne}e imati na raspolaganju mnogovi{e vremena. U ovom ~asu, naime, ra~unari su korisna pomo} u istra`ivanju, ali njima i dalje upravljaju ljudskiumovi. No, ako se izvr{i ekstrapolacija sada{nje brze stope razvoja na ovom polju, uop{te nije isklju~eno da }era~unari potpuno preuzeti na sebe teorijsku fiziku. Prema tome, na vidiku je mo`da kraj teorijskih fizi~ara, ako ve}ne teorijske fizike.

8. AJN[TAJNOV SAN

<Predavanje odr`ano jula 1991. na sesiji 'Paradigma' korporacije 'NTT Data CommunicationsSystems'.>

Po~etkom dvadesetog stole}a, dve nove teorije potpuno su promenile na{e vi|enje prostora i vremena,kao i same stvarnosti. Vi{e od sedamdeset pet godina kasnije mi i dalje razra|ujemo ono {to iz njih proishodi ipoku{avamo da ih pove`emo u objedinjenu teoriju koja bi opisala sve u Vaseljeni. Dve teorije o kojima je re~ jesuop{ta teorija relativnosti i kvantna mehanika. Op{ta teorija relativnosti odnosi se na prostor i vreme, kao i na tokako ih materija i energija u Vaseljeni zakrivljuju ili savijaju. Kvantna mehanika, sa druge strane, odnosi se naveoma male razmere. Ona obuhvata takozvano na~elo neodre|enosti koje ka`e da se nikada istovremeno nemogu izmeriti i polo`aj i brzina neke ~estice; {to ta~nije merite jednu od ove dve veli~ine, to manje ta~no mo`eteda merite drugu. Uvek postoji elemenat neodre|enosti ili slu~aja, {to na temeljan na~in uti~e na pona{anjematerije u malim razmerama. Op{ta relativnost gotovo se u potpunosti mo`e pripisati Ajn{tajnu, a on je igrao izna~ajnu ulogu u razvoju kvantne mehanike. Njegov stav prema ovoj potonjoj sa`et je u poznatoj izjavi: 'Bog se neigra kockicama.' Ali svi nalazi ukazuju na to da je Bog nepopravljivi kockar i da on u svakoj mogu}oj prilici bacakockice.

U ovom ogledu poku{a}u da do~aram osnovne zamisli na kojima po~ivaju ove dve teorije, kao i daobjasnim zbog ~ega je Ajn{tajn bio tako nesre}an u vezi sa kvantnom mehanikom. Tako|e }u opisati neke izuzetnestvari do kojih, kako izgleda, dolazi prilikom nastojanja da se pove`u ove dve teorije. Odatle proishodi da je samovreme imalo po~etak pre otprilike petnaest milijardi godina, kao i da }e se mo`da okon~ati u nekoj ta~ki ubudu}nosti. No, u jednoj drugoj vrsti vremena, Vaseljena nema granica. Ona nije ni stvorena niti }e biti uni{tena,ve} naprosto jeste.

Po~e}u sa teorijom relativnosti. Nacionalni zakoni va`e samo u jednoj zemlji, ali zakoni fizike isti su uBritaniji, Sjedinjenim Ameri~kim Dr`avama i u Japanu. Oni su tako|e nepromenljivi na Marsu i u galaksijiAndromeda. Ne samo to, nego ti zakoni ostaju isti bez obzira na to kojom se brzinom mi kretali. Oni isto va`e usuperbrzom vozu, mlaznom avionu, kao i za nekoga ko stoji u mestu. U stvari, ~ak i neko ko je nepomi~an naZemlji kre}e se brzinom od oko 30 kilometara u sekundi oko Sunca. Sa svoje strane, Sunce se kre}e brzinom odvi{e stotina kilometara u sekundi oko sredi{ta Galaksije, i tako dalje. No, sva ova kretanja nemaju uticaja nazakone fizike; oni su isti za sve posmatra~e.

Ovu nezavisnost od brzine kretanja sistema prvi je uo~io Galilej, koji je otkrio zakone kretanja objekatakao {to su topovska |ulad ili planete. Problem se, me|utim, javio onda kada su nau~nici poku{ali da pro{ire ovunezavisnost brzine posmatra~a na zakone koji upravljaju brzinom svetlosti. U osamnaestom stole}u je otkriveno dasvetlost ne prevaljuje trenutno rastojanje izme|u izvora i posmatra~a; naprotiv, ona se kre}e kona~nom brzinomkoja iznosi oko 300.000 kilometara u sekundi. Ali u odnosu na {ta je ta brzina? Izgledalo je da u prostoru morapostojati neki medijum kroz koji svetlost putuje. Taj medijum dobio je naziv eter. Zamisao je bila da se svetlosnitalasi kre}u brzinom od 300.000 kilometara u sekundi kroz eter; ovo zna~i da bi neki posmatra~ koji se nalazi ustanju mirovanja u odnosu na eter merenjem ustanovio da brzina svetlosti iznosi oko 300.000 kilometara usekundi, ali bi zato posmatra~ koji se kre}e kroz eter izmerio ve}u ili manju brzinu. Na osnovu ovoga tako|e severovalo da brzina svetlosti treba da se menja kako se Zemlja kre}e kroz eter na svojoj orbiti oko Sunca. Godine1887, me|utim, jedan precizan opit koji su izveli Majklson i Morli pokazao je da je brzina svetlosti uvek ista. Bez

Page 23: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

obzira na to kojom se brzinom posmatra~ kretao, on }e stalno meriti brzinu svetlosti od oko 300.000 kilometara usekundi.

Kako je to mogu}e? Kako posmatra~i koji se kre}u razli~itim brzinama svi mere istu brzinu svetlosti?Odgovor glasi da to uistinu nije mogu}e ako na snazi ostanu na{e uobi~ajene predstave o prostoru i vremenu. Usvom znamenitom radu iz 1905, me|utim, Ajn{tajn je pokazao da }e svi posmatra~i odista meriti istu brzinusvetlosti ako odustanu od zamisli o univerzalnom vremenu. Umesto toga, svaki posmatra~ imao bi vlastito vreme,mereno ~asovnikom koji bi imao uza se. Vremena izmerena ovim razli~itim ~asovnicima gotovo sasvim bi sepodudarala ako bi se oni kretali sporo jedni u odnosu na druge - ali bi zato vremena izmerena razli~itim~asovnicima po~ela zna~ajno da odstupaju jedna od drugih ukoliko bi se ti ~asovnici kretali velikom brzinom. Ovajefekat uo~en je pore|enjem jednog ~asovnika na tlu sa jednim u putni~kom avionu; ~asovnik u avionu i{ao jemalo sporije u odnosu na ~asovnik u mirovanju. No, pri normalnim brzinama putovanja, razlike u brzinama rada~asovnika veoma su male. Morali biste da obletite svet ~etiri stotine miliona puta da biste svom `ivotu dodali jednusekundu; pri tom bi vam, me|utim, `ivot bio znatno vi{e skra}en silnim obrocima koji se slu`e u avionima.

Kako postojanje vlastitog vremena dovodi do toga da ljudi koji se kre}u razli~itim brzinama mere istubrzinu svetlosti? Brzina jednog svetlosnog impulsa predstavlja udaljenost koju on prevali izme|u dva doga|ajapodeljenu sa vremenskim razmakom izme|u tih doga|aja. ('Doga|aj' u smislu ne~ega {to se zbiva u jednoj ta~kiprostora u nekoj odre|enoj ta~ki vremena.) Ljudi koji se kre}u razli~itim brzinama ne}e se slo`iti oko razdaljineizme|u dva doga|aja. Primera radi, ako je moje merenje vezano za kola koja se kre}u auto-putem, ja moguzaklju~iti da su ona prevalila samo jedan kilometar, ali za nekoga na Suncu ona bi pre{la ~ak oko 1.800kilometara, zato {to bi se i Zemlja kretala dok se kola kre}u putem. Kako ljudi koji se kre}u razli~itim brzinamamere razli~ite razdaljine izme|u doga|aja, oni tako|e moraju meriti razli~ite vremenske razmake ako treba da sesaglase oko brzine svetlosti.

Ajn{tajnova prvobitna teorija relativnosti, koju je izlo`io u svom radu iz 1905, danas se naziva posebnateorija relativnosti. Ona opisuje kako se objekti kre}u kroz prostor i vreme. Odatle proishodi da vreme nijeuniverzalno svojstvo koje postoji nezavisno od prostora. Naprotiv, budu}nost i pro{lost samo su smerovi, kao gore idole, levo i desno, napred i nazad, u ne~emu {to se naziva prostorvreme. Mo`ete i}i jedino u smeru budu}nosti uvremenu, ali mo`ete i}i i pod izvesnim uglom u odnosu na taj pravac. Upravo zbog toga vreme mo`e da proti~erazli~itim brzinama.

Posebna teorija relativnosti povezala je vreme i prostor, ali prostor i vreme i dalje su predstavljalinepomi~no zale|e spram koga su se zbivali doga|aji. Mogli ste izabrati da se kre}ete razli~itim putanjama krozprostorvreme, ali ni{ta niste mogli preduzeti da preina~ite zale|e prostora i vremena. Sve se to, me|utim,promenilo kada je Ajn{tajn 1915. godine izlo`io op{tu teoriju relativnosti. On je do{ao na revolucionarnu zamisaoda gravitacija nije samo sila koja dejstvuje spram nepomi~nog zale|a prostorvremena. Naprotiv, gravitacijapredstavlja izobli~enje prostorvremena izazvano masom i energijom u njemu. Objekti poput topovske |uladi iplaneta poku{avaju da se kre}u pravolinijski kroz prostorvreme, ali kako je prostorvreme zakrivljeno, savijeno, a neravno, dolazi do iskrivljenja njihove putanje. Zemlja poku{ava da se kre}e pravolinijski kroz prostorvreme, alizakrivljenost prostorvremena izazvana masom Sunca nagoni je da kru`i oko njega. Sli~no tome, svetlost nastoji daputuje pravolinijski, ali zakrivljenost prostorvremena u blizini Sunca dovodi do toga da svetlost sa dalekih zvezdabiva savijena ako pro|e nedaleko od njega. Pod normalnim uslovima, nije mogu}e videti zvezde na nebu koje senalaze u gotovo istom pravcu kao i Sunce. Za vreme potpunog pomra~enja, me|utim, kada najve}i deo Sun~evesvetlosti biva zaklonjen Mesecom, svetlost zvezda mo`e se videti. Ajn{tajn je postavio svoju op{tu teoriju relativnostiu jeku Prvog svetskog rata, kada uslovi za nau~na posmatranja nisu bili povoljni, ali neposredno posle rata jednabritanska ekspedicija pozabavila se posmatranjem pomra~enja iz 1919. i potvrdila predvi|anja op{te relativnosti:prostorvreme nije ravno, ve} ga zakrivljuju materija i energija u njemu.

Bio je to Ajn{tajnov najve}i trijumf. Njegovo otkri}e potpuno je preobrazilo na~in na koji razmi{ljamo oprostoru i vremenu. Oni su prestali da budu pasivno zale|e spram koga se odigravaju doga|aji. Vi{e nismo moglida zami{ljamo prostor i vreme kao veli~ine koje se pru`aju u beskraj i na koje nema nikakvog uticaja ono {to sezbiva u Vaseljeni. Umesto toga, one su postale dinami~na svojstva koje vr{e uticaj na doga|aje {to se zbivaju unjima, ali i trpe njihov uzvratni uticaj.

Jedno va`no svojstvo mase i energije jeste to da su one stalno pozitivne. To je razlog {to gravitacija uvekizaziva me|usobno privla~enje tela. Primera radi, Zemljina sila te`e uvek nas privla~i ka povr{ini ~ak i onda kadase nalazimo na antipodnim ta~kama sveta. To je razlog {to ljudi u Australiji ne odlete u kosmos. Sli~no tome,Sun~eva gravitacija dr`i planete na orbiti oko na{e zvezde i spre~ava Zemlju da se otisne u tamu me|uzvezdanogprostora. Prema op{toj relativnosti, okolnost da je masa uvek pozitivna zna~i da je prostorvreme zakrivljeno ka

Page 24: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

unutra, sli~no povr{ini Zemlje. Da je masa negativna, prostorvreme bi bilo zakrivljeno na druga~iji na~in, sli~nopovr{ini sedla. Ova pozitivna zakrivljenost prostorvremena, koja odra`ava ~injenicu da gravitacija deluje privla~no,predstavljala je za Ajn{tajna veliki problem. Tada je bilo rasprostranjeno uverenje da je Vaseljena stati~na; no, akosu prostor, a naro~ito vreme zakrivljeni ka unutra, kako onda Vaseljena mo`e nastaviti da traje zauvek u manje ilivi{e istom stanju u kome je u ovom vremenu?

Ajn{tajnove prvobitne jedna~ine op{te relativnosti predvi|ale su da se Vaseljena ili {iri ili sa`ima. On jestoga uveo dodatni uslov u jedna~ine koji je dovodio u vezu masu i energiju u Vaseljeni sa zakrivljeno{}uprostorvremena. Ova takozvana kosmolo{ka konstanta pretpostavljala je odbojno gravitaciono dejstvo. Tako jepostalo mogu}e dr`ati u ravnote`i privla~enje materije sa odbojnim dejstvom kosmolo{ke konstante. Drugimre~ima, negativna zakrivljenost prostorvremena izazvana kosmolo{kom konstantom mogla je potrti pozitivnuzakrivljenost prostorvremena izazvanu masom i energijom u Vaseljeni. Na ovaj na~in, mogao se dobiti modelVaseljene koja bi zauvek ostala u istom stanju. Da se Ajn{tajn dr`ao svojih prvobitnih jedna~ina, bez uvo|enjakosmolo{ke konstante, on bi predvideo da se Vaseljena ili {iri ili sa`ima. No, sve do 1929. godine ni bilo ko druginije pomislio na mogu}nost da se Vaseljena menja sa protokom vremena; ali tada je Edvin Habl otkrio da sedaleke Galaksije jo{ vi{e udaljuju od nas. Vaseljena se, dakle, {iri. Povodom kosmolo{ke konstante, Ajn{tajn jekasnije izjavio: 'Bila je to najve}a gre{ka u mom `ivotu.'

Sa kosmolo{kom konstantom ili bez nje, me|utim, okolnost da materija izaziva zakrivljavanjeprostorvremena ka unutra ostala je nere{en problem, iako to nisu svi uvi|ali. Odatle je proishodilo da materijamo`e u toj meri da zakrivi neko podru~je ka unutra da ono potpuno postane odse~eno od ostatka Vaseljene.Takvo podru~je postalo bi ono {to je dobilo naziv crna rupa. Objekti mogu da upadaju u crnu rupu, ali ni{ta nemo`e iz nje da umakne. Da bi to bilo mogu}e, objekti bi morali da se kre}u br`e od svetlosti, ali to ne dopu{tateorija relativnosti. Materija unutar crne rupe postala bi zarobljena i kolabirala bi do nekog nepoznatog stanjaveoma velike gustine.

Ajn{tajna su veoma uznemirile implikacije ovog kolabiranja i on je odbio da poveruje da do toga uistinudolazi. Ali Robert Openhajmer pokazao je 1939. godine da bi jedna stara zvezda sa masom dvostruko ve}om odSun~eve neumitno podlegla kolabiranju po{to utro{i svoje nuklearno gorivo. No, onda je izbio rat, Openhajmer jeuzeo udela u projektu izrade atomske bombe i izgubio je zanimanje za gravitacioni kolaps. I drugi nau~nici postalisu zaokupljeniji fizikom koja se mogla izu~avati na Zemlji. Izgubili su poverenje u predvi|anja o dalekim krajevimaVaseljene zato {to je izgledalo da se ona ne mogu proveriti posmatranjima. Tokom {ezdesetih godina, me|utim,veliko pove}anje dosega i kvaliteta astronomskih posmatranja ponovo je podstaklo zanimanje za gravitacionikolaps i ranu Vaseljenu. [ta je ta~no Ajn{tajnova teorija relativnosti predvi|ala u ovim situacijama ostalo jenejasno sve dok Rod`er Penrouz i ja nismo dokazali nekoliko teorema. One su pokazale da iz ~injenice da jeprostorvreme zakrivljeno ka unutra sledi da postoje singularnosti, mesta gde prostorvreme ima po~etak ili kraj.Po~etak bi mu bio u Velikom Prasku, pre pribli`no petnaest milijardi godina, a okon~alo bi se za neku zvezdu kojaje kolabirala i za sve {to bi upalo u crnu rupu zaostalu iza kolabirale zvezde.

Okolnost da je Ajn{tajnova op{ta teorija relativnosti predvidela singularnosti dovela je do krize u fizici.Jedna~ine op{te relativnosti, koje dovode u vezu zakrivljenost prostorvremena sa rasporedom mase i energije, nemogu se odrediti kao singularnost. Ovo zna~i da op{ta relativnost ne mo`e da predvidi {ta ishodi iz singularnosti.A posebno, op{ta relativnost ne mo`e da predvidi kako bi Vaseljena trebalo da je po~ela u Velikom Prasku. Prematome, op{ta relativnost nije celovita teorija. Njoj je potreban dodatak kako bi odredila po~etak Vaseljene, kao iono {to se doga|a kada materija kolabira pod dejstvom vlastite gravitacije.

Ovaj neophodan dodatak jeste, kako izgleda, kvantna mehanika. Godine 1905, upravo onda kada jeobjavio posebnu teoriju relativnosti, Ajn{tajn je tako|e napisao rad o jednoj pojavi koja je nazvana fotoelektri~niefekat. Uo~eno je da, kada svetlost padne na odre|ene metale, dolazi do emitovanja naelektrisanih ~estica. Ono{to je bilo neobi~no s ovim u vezi jeste okolnost da ako se smanji ja~ina svetlosti, tako|e opada broj emitovanih~estica, ali zato brzina njihovog emitovanja ostaje ista. Ajn{tajn je pokazao da se ovo mo`e objasniti ako sesvetlost javlja ne u neprekidno promenljivom obimu, kao {to su prethodno svi pretpostavljali, nego pre u paketimaodre|ene veli~ine. Na zamisao o svetlosti koja se javlja jedino u paketima, nazvanim kvanti, prvi je do{ao,nekoliko godina ranije, nema~ki fizi~ar Maks Plank. To je pomalo kao kada bi se kazalo da se u samousluzi {e}ermo`e kupovati ne u `eljenoj koli~ini ve} jedino u kesama od jednog kilograma. Plank je iskoristio zamisao okvantima da bi objasnio za{to komad metala u stanju crvenog usijanja ne zra~i beskona~no toplotu; ali za njegasu kvanti bili samo teorijski trik koji nije odgovarao ni~emu u fizi~koj stvarnosti. Ajn{tajnov rad pokazao je da sepojedina~ni kvanti mogu neposredno posmatrati. Svaka emitovana ~estica odgovarala je jednom kvantu svetlostikoja je padala na metal. Ovo otkri}e ocenjeno je kao veoma zna~ajan doprinos kvantnoj teoriji i donelo je

Page 25: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Ajn{tajnu Nobelovu nagradu 1922. (Ovu nagradu trebalo je da dobije za op{tu relativnost, ali zamisao da suprostor i vreme zakrivljeni jo{ je smatrana za odve} spekulativnu i protivure~nu, tako da mu je nagrada pripala zafotoelektri~ni efekat, {to nipo{to ne zna~i da je tim otkri}em nije zaslu`io.)

Puni zna~aj fotoelektri~nog efekta shva}en je tek 1925, kada je Verner Hajzenberg objavio da mu je tajefekat onemogu}io da ta~no izmeri polo`aj jedne ~estice. Da biste videli gde je neka ~estica, morate je osvetliti. AliAjn{tajn je pokazao da se ne mogu koristiti sasvim male koli~ine svetlosti; mora se upotrebiti najmanje jedanpaket, ili kvant. Ovaj paket svetlosti poremetio bi ~esticu i nagnao je da se kre}e izvesnom brzinom u nekompravcu. [to ta~nije `elite da izmerite polo`aj ~estice, to biste morali da upotrebite ve}u energiju paketa, ~ime bistevi{e poremetili ~esticu. Ma koliko se trudili da izmerite ~esticu, proizvod neodre|enosti njenog polo`aja ineodre|enosti njene brzine uvek bi bili ve}i od neke minimalne vrednosti.

Ovo Hajzenbergovo na~elo neodre|enosti pokazalo je da se nikako ne mo`e ta~no izmeriti stanje nekogsistema, pa je samim tim i nemogu}e predvideti {ta }e sa njim biti u budu}nosti. Sve {to je mogu}e u~initi jestepredvi|anje verovatno}a razli~itih ishoda. Ono {to je uznemirilo Ajn{tajna bio je upravo ovaj elemenat slu~aja,nasumi~nosti. On je odbio da poveruje da iz fizi~kih zakona ne slede sasvim odre|ena, nedvosmislenapredvi|anja. Ali ma kako oni bili izra`eni, svi nalazi idu u prilog tome da su kvantni fenomen i na~eloneodre|enosti neizbe`ni, kao i da se oni javljaju u svim granama fizike.

Ajn{tajnova op{ta relativnost naziva se klasi~na teorija; to zna~i da ona ne uklju~uje u sebe na~eloneodre|enosti. Potrebno je stoga bilo prona}i novu teoriju koja bi povezala op{tu relativnost sa na~elomneodre|enosti. U ve}ini situacija, razlika izme|u ove nove teorije i klasi~ne op{te relativnosti bi}e veoma mala. Toje stoga, kako je ranije istaknuto, {to se neodre|enost koju predvi|aju kvantni efekti javlja u sasvim malimrazmerama, dok se op{ta relativnost odnosi na ustrojstvo prostorvremena u veoma velikim razmerama. Me|utim,teoreme singularnosti koje smo Rod`er Penrouz i ja dokazali pokazuju da }e prostorvreme biti izrazito zakrivljeno uveoma malim razmerama. Dejstvo na~ela neodre|enosti posta}e tada veoma zna~ajno i ono }e dati neke izuzetneishode.

Deo Ajn{tajnovih problema sa kvantnom mehanikom i na~elom neodre|enosti poticao je iz okolnosti daje on koristio obi~nu, zdravorazumsku predstavu o tome da jedan sistem ima jednu odre|enu istoriju. Neka ~esticaje na jednom mestu ili na nekom drugom. Ne mo`e se nalaziti pola na jednom, a pola na drugom. Sli~no tome,neki doga|aj, kao {to je, na primer, spu{tanje astronauta na Mesec, odigrao se ili se nije odigrao. Nije se mogaonapola odigrati. To je kao kada se ka`e da ~ovek ne mo`e biti malo mrtav ili `ena malo trudna. Oni to ili jesu ilinisu. Ali ako neki sistem ima samo jednu odre|enu istoriju, onda na~elo neodre|enosti vodi do sve sile paradoksa:tada se ~estica javlja na dva mesta u isto vreme, a astronauti su samo napola na Mesecu.

Do elegantnog na~ina da se izbegnu ovi paradoksi koji su zadavali toliko glavobolje Ajn{tajnu do{ao jeameri~ki fizi~ar Ri~ard Fajnmen. Fajnmen je postao poznat 1948. po svom radu na kvantnoj teoriji svetlosti.Godine 1965. dobio je Nobelovu nagradu sa svojim zemljakom D`ulijanom [vingerom i japanskim fizi~arem[ini~irom Tomonagom. Pripadao je istoj tradiciji velikih fizi~ara u koju je spadao i Ajn{tajn. Nimalo nije voleopompu i spletkarenje i dao je ostavku na ~lanstvo u Nacionalnoj akademiji nauka kada je ustanovio da se tamonajve}i deo vremena tro{i na odlu~ivanje o tome koji }e drugi nau~nici biti primljeni. Fajnmen, koji je umro 1988,ostao je upam}en po mnogim doprinosima teorijskoj fizici. Jedan od njih jeste dijagram koji nosi njegovo ime i kojipredstavlja osnovu za gotovo sve prora~une u fizici ~estica. Ali jo{ zna~ajniji doprinos bila je njegova zamisao ozbiru po istorijama. Re~ je o tome da neki sistem nema samo jednu istoriju u prostorvremenu, kao {to bi se tonormalno o~ekivalo u nekoj klasi~noj nekvantnoj teoriji. Naprotiv, on ima sve mogu}e istorije. Razmotrimo, naprimer, slu~aj ~estice koja se nalazi u ta~ki A u odre|enom vremenu. Normalno bi se o~ekivalo da se ~estica kre}eu pravoj liniji od A. Me|utim, prema zamisli o zbiru po istorijama, ona mo`e da se kre}e bilo kojom putanjom kojapo~inje u A. To je sli~no onome {to se doga|a kada kapnete malo mastila na komad upija}e hartije. ^esticemastila ra{iri}e se kroz upija~ u svim mogu}im pravcima. ^ak i ako zapre~ite pravu liniju izme|u dve ta~ke na tajna~in {to zase~ete hartiju, mastilo }e svejedno pro}i tako {to }e zaobi}i ivice ureza.

Za svaku putanju ili istoriju ~estice bi}e vezan neki broj koji zavisi od oblika putanje. Verovatno}a da }e~estica prevaliti put od A do B dobija se sabiranjem brojeva {to stoje u vezi sa svim putanjama kojima ~estica mo`esti}i od A do B. Kod ve}ine putanja, broj koji stoji u vezi sa jednom putanjom gotovo }e se potrti sa brojevimaobli`njih putanja. Oni }e stoga malo doprineti verovatno}i stizanja ~estice iz A u B. Ali brojevi pravolinijskihputanja sabra}e se sa brojevima putanja koje su gotovo pravolinijske. Prema tome, glavni doprinos verovatno}ipotica}e od putanja koje su pravolinijske ili gotovo pravolinijske. To je razlog {to trag koji ~estica ostavlja prilikomprolaska kroz mehurastu komoru izgleda gotovo pravolinijski. Ali ako se na putu ~estice postavi nekakva prepreka

Page 26: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

sa otvorom, putanje ~estica mogu se ra{iriti i iznan ivica otvora. Postoji visoka verovatno}a da se ~estica na|eizvan prave linije koja vodi kroz otvor.

Godine 1973. po~eo sam da ispitujem kakav bi uticaj na~elo neodre|enosti imalo na neku ~esticu uzakrivljenom prostorvremenu blizu crne rupe. Ustanovio sam tom prilikom jednu izuzetnu stvar: crna rupa ne bi bilapotpuno crna. Na~elo neodre|enosti dopustilo bi da zra~enje oti~e iz crne rupe postojanom brzinom. Ovaj nalazpotpuno je iznenadio kako mene tako i sve ostale, te je do~ekan op{tom nevericom. Ali, posmatrano unazad, stvarje trebalo da bude o~igledna. Crna rupa predstavlja podru~je prostora iz koga je nemogu}e pobe}i ako se kre}etebrzinom manjom od svetlosne. Ali iz Fajnmenovog zbira po istorijama proishodi da se ~estice mogu kretati bilokojom putanjom kroz prostorvreme. To zna~i da se ~estica mo`e kretati br`e od svetlosti. Verovatno}a prevaljivanjaneke ve}e razdaljine brzinom vi{om od svetlosne nije velika, ali ~estica se ipak mo`e kretati br`e od svetlostidovoljno dugo da izi|e iz crne rupe, da bi potom nastavila putovanje sporije od svetlosti. Na ovaj na~in, na~eloneodre|enosti dopu{ta ~esticama da umaknu iz onoga za {ta se verovalo da predstavlja kona~ni zatvor - iz crnerupe. Verovatno}a da neka ~estica izi|e iz crne rupe ~ija je masa sli~na Sun~evoj bila bi veoma niska zato {to bi ta~estica morala da prevali nadsvetlosnom brzinom vi{e kilometara. Ali sva je prilika da postoje i znatno manje crnerupe koje su nastale u ranoj Vaseljeni. Ove praiskonske crne rupe bile bi manje od jezgra jednog atoma, ali bi immasa dostizala milijarde tona, {to odgovara masi planine Fud`i. One bi mogle da zra~e onoliko energije koliko jedaje neka velika elektrana. Kada bismo samo mogli da prona|emo neku od tih malih crnih rupa i da jezauzdamo! Na `alost, nema ih, kako izgleda, mnogo oko nas u Vaseljeni.

Predvi|anje zra~enja iz crnih rupa predstavljalo je prvi zna~ajan ishod povezivanja Ajn{tajnove op{terelativnosti sa kvantnim na~elom. Pokazalo se da gravitacioni kolaps nije takav }orsokak kao {to je izgledalo.^estice u crnoj rupi ne moraju da okon~aju svoje istorije u singularnosti. Naprotiv, one mogu da pobegnu iz crnerupe i da nastave svoje istorije izvan nje. Mo`da iz kvantnog na~ela tako|e proisti~e da se mogu izbe}i istorije kojeimaju po~etak u vremenu, ta~ku nastanka, Veliki Prasak.

Na ovo pitanje znatno je te`e odgovoriti, zato {to ono pretpostavlja primenu kvantnog na~ela na samoustrojstvo prostora i vremena, a ne samo na putanje ~estica spram datog zale|a prostorvremena. Ono {to je ovdeneophodno jeste zbir po istorijama ne samo za ~estice nego i za ceo sklop prostora i vremena. Mi jo{ ne znamokako da ispravno izvedemo ovo sabiranje, ali poznata su nam izvesna svojstva koje ono treba da ima. Lak{e je, naprimer, do}i do zbira po istorijama ako se uzimaju u obzir istorije ne u obi~nom, stvarnom vremenu nego u onome{to se naziva imaginarno vreme. Zamisao o imaginarnom vremenu nije lako shvatiti i ona je verovatno zadalanajvi{e problema ~itaocima moje knjige. Zbog kori{}enja imaginarnog vremena tako|e sam bio izlo`en `estokojkritici filosofa. Kako imaginarno vreme mo`e imati bilo {ta sa stvarnom Vaseljenom? Mislim da ti filozofi nisunau~ili lekciju iz istorije. Svojevremeno se smatralo za o~igledno da je Zemlja ravna, kao i da Sunce kru`i okoZemlje, ali od Kopernikovog i Galilejevog vremena morali smo da se prilagodimo zamisli da je Zemlja okrugla ida je ona ta koja kru`i oko Sunca. Sli~no tome, dugo je izgledalo o~igledno da vreme te~e istom brzinom za sveposmatra~e, ali Ajn{tajn nam je pokazao da ono, zapravo, te~e razli~itim brzinom za razli~ite posmatra~e. Tako|eje izgledalo o~igledno da Vaseljena ima jedinstvenu istoriju, ali posle otkri}a kvantne mehanike moramo daprihvatimo da Vaseljena ima svaku mogu}u istoriju. Ovim `elim da poka`em da je zamisao o imaginarnomvremenu tako|e ne{to {to }emo morati da prihvatimo. Posredi je intelektualni skok istog reda veli~ine kao iprelazak na verovanje da je svet okrugao. Mislim da }e imaginarno vreme jednom izgledati podjednako prirodnokao {to je to danas predstava o okrugloj Zemlji. Me|u obrazovanim svetom nema vi{e mnogo poklonika ravneZemlje.

Obi~no, stvarno vreme mo`ete zamisliti kao vodoravnu liniju koja ide sleva nadesno. Ranija vremena susa leve strane, dok su ona potonja sa desne. Ali tako|e mo`ete zamisliti jedan drugi pravac koji ide odozgonadole. To je takozvani pravac imaginarnog vremena koji stoji pod pravim uglom u odnosu na stvarno vreme.

Koja je svrha uvo|enja pojma imaginarnog vremena? Za{to se naprosto ne dr`imo obi~nog, stvarnogvremena koje razumemo? Razlog je to {to, kako je prime}eno ranije, materija i energija ispoljavaju te`nju dazakrivljuju prostorvreme ka unutra. Na pravcu stvarnog vremena, ovo neumitno vodi do singularnosti, mesta gdese prostorvreme okon~ava. U singularnostima, jedna~ine fizike ne mogu se odrediti; tu se, stoga, ne mo`epredvideti {ta }e se dogoditi. Ali pravac imaginarnog vremena stoji pod pravim uglom u odnosu na stvarno vreme.To zna~i da se on pona{a na sli~an na~in i prema tri pravca koja odgovaraju kretanju kroz prostor. Zakrivljenostprostorvremena izazvana materijom u Vaseljeni mo`e tada da vodi do sticanja tri prostorna pravca i pravcaimaginarnog vremena oko crne rupe. Oni bi tu obrazovali zatvorenu povr{inu, sli~nu povr{ini Zemlje. Tri prostornapravca i imaginarno vreme sazdali bi prostorvreme koje je zatvoreno u sebe, bez granica ili ivica. Ono ne bi imalota~ke koje bi se mogle nazvati po~etak ili kraj, ba{ kao {to ni povr{ina Zemlje nema ta~ke po~etka i kraja.

Page 27: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Godine 1983, D`im Hartl i ja izlo`ili smo pretpostavku o tome da zbir po istorijama za Vaseljenu ne bitrebalo da se radi preko istorija u stvarnom vremenu. Umesto toga, on bi trebalo da se radi preko istorija uimaginarnom vremenu, koje su zatvorene u sebe, sli~no povr{ini Zemlje. Kako te istorije nemaju singularnosti nitipo~etak i kraj, ono {to se u njima doga|a bilo bi u potpunosti odre|eno zakonima fizike. To zna~i da se mo`eizra~unati ono {to se doga|a u imaginarnom vremenu. A ako znate istoriju Vaseljene u imaginarnom vremenu,onda mo`ete izra~unati kako se ona pona{a u stvarnom vremenu. Na ovaj na~in, otvara se mesto nadi da }emodo}i do celovite, objedinjene teorije - takve koja bi predvidela sve u Vaseljeni. Ajn{tajn je poslednje godine svoga`ivota proveo u traganju za takvom teorijom. Nije je na{ao zato {to nije verovao u kvantnu mehaniku. Nije biospreman da prizna da Vaseljena mo`e imati mnogo alternativnih istorija, kao {to je to u zbiru po istorijama. Mi jo{ne znamo kako da do|emo do zbira po istorijama za Vaseljenu, ali prili~no smo uvereni da }e u to biti upleteniimaginarno vreme i zamisao o prostorvremenu koje se zatvara u sebe. Mislim da }e ove predstave izgledatipodjednako prirodne narednom pokolenju kao i zamisao da je svet okrugao. Imaginarno vreme ve} predstavljaop{te mesto u nau~noj fantastici. Ali ono je ne{to vi{e od nau~ne fantastike ili matemati~kog trika. Posredi jesvojstvo {to oblikuje Vaseljenu u kojoj `ivimo.

9. NASTANAK VASELJENE

<Predavanje odr`ano juna 1987. na Kembrid`u u okviru konferencije pod nazivom 'Tri stotine godinagravitacije'. Povod skupa bilo je tri stole}a od objavljivanja Njutnovog dela Principia.>

Problem nastanka Vaseljene pomalo nalikuje starom pitanju: {ta je prvo nastalo - koko{ka ili jaje? Drugimre~ima, kakvo je delovanje stvorilo Vaseljenu i {ta je stvorilo to delovanje? Ili su mo`da Vaseljena, odnosnodelovanje koje ju je stvorilo, ve~no postojali, tako da uop{te nisu morali da budu stvoreni. Sve donedavno,nau~nici su nastojali da se klone ovih pitanja, smatraju}i da ona pripadaju pre metafizici ili religiji nego nauci.Tokom poslednjih godina, me|utim, pokazalo se da zakoni nauke mogu da va`e ~ak i kada je posredi po~etakVaseljene. U tom slu~aju, Vaseljena bi bila samoobuhvatna i potpuno odre|ena zakonima nauke.

Rasprava o tome da li je i kako je Vaseljena po~ela vodila se tokom cele istorije. U osnovi, postojale sudve {kole mi{ljenja. Mnoge rane mitologije, kao i judejska, hri{}anska i islamska religija, dr`ale su da je Vaseljenastvorena u prili~no skoroj pro{losti. (U sedamnaestom stole}u, biskup A{er je izra~unao da je Vaseljena stvorena4.004. godine pre nove ere; do ove brojke do{ao je sabiranjem `ivotnog veka ljudi koji se pominju u Staromzavetu.) ^injenica kojom se potkrepljivala zamisao o skora{njem nastanku bila je uvi|anje da se ljudska rasa,o~igledno, razvija na podru~ju kulture i tehnologije. Mi pamtimo ko je prvi ostvario dato delo ili razvio datutehniku. Shodno tome, tvrdilo se, nismo mogli postojati predugo; u protivnom, ve} bismo uznapredovali znatnovi{e nego {to zapravo jesmo. U stvari, biblijski datum postanja nije mnogo daleko od vremena poslednjeg ledenogdoba, kada su se, kako izgleda, pojavila prva moderna ljudska bi}a.

Sa druge strane, bilo je ljudi, kakav je, na primer, gr~ki filosof Aristotel, kojima se nije dopadala zamisaoo tome da je Vaseljena imala po~etak. Oni su smatrali da bi to podrazumevalo bo`anski upliv. Vi{e im sedopadalo da veruju da je Vaseljena oduvek postojala i da }e zauvek postojati. Ne{to {to je ve~no savr{enije je odonoga {to je moralo biti stvoreno. Imali su odgovor na gore izlo`eni argument o napredovanju ljudi: periodi~nepoplave ili druge prirodne nesre}e stalno su vra}ale ljudsku rasu na po~etak.

Obe {kole mi{ljenja bile su uverenja da se Vaseljena, u biti, ne menja s protokom vremena. Ona je ilistvorena u svom sada{njem obliku ili oduvek postoji ovakva kakva je danas. Bilo je to prirodno verovanje, zato {toje ljudski `ivot - {tavi{e, cela istorija - tako kratak da se tokom njega Vaseljena zna~ajnije ne menja. U stati~noj,nepromenljivoj Vaseljeni, pitanje da li je ona oduvek postojala ili je stvorena u nekom kona~nom vremenu upro{losti uistinu predstavlja stvar metafizike ili religije: obe ove oblasti mogle su da pru`e obja{njenje za jednutakvu Vaseljenu. I odista, godine 1871, filosof Imanuel Kant napisao je monumentalno i veoma opskurno delo podnaslovom Kritika ~istog uma u kome je zaklju~io da postoje podjednako valjani argumenti kako za verovanje da jeVaseljena imala po~etak tako i za verovanje da nije. Kako to naslov dela nagove{tava, zaklju~ci su mu se temeljilinaprosto na umu, na razmi{ljanju; drugim re~ima, on nije uzeo u obzir nalaze posmatranja Vaseljene. Uostalom,{ta se to i ima posmatrati u nepromenljivoj Vaseljeni?

U devetnaestom stole}u, me|utim, po~eli su da se sakupljaju dokazi o tome da se Zemlja i ostatakVaseljene, u stvari, menjaju s vremenom. Geolozi su uvideli da je obrazovanje stena i fosila u njima moralo trajatistotinama i hiljadama miliona godina. Bilo je to daleko du`e od starosti Zemlje koju su izra~unali kreacionisti.Dodatne dokaze pru`ilo je takozvano drugo na~elo termodinamike, koje je formulisao nema~ki fizi~ar Ludvih

Page 28: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Bolcman. Prema njemu, ukupna koli~ina nereda u Vaseljeni (~ija je mera svojstvo nazvano entropija) stalno sepove}ava s protokom vremena. Kao i iz argumenta vezanog za napredovanje ljudi, odavde tako|e proishodi da jeVaseljena mogla postojati samo neko kona~no vreme. U protivnom, ona bi se ve} uveliko rasto~ila u stanjepotpunog nereda, gde bi sve bilo na istoj temperaturi.

Dodatna pote{ko}a sa kojom se suo~avala zamisao o stati~noj Vaseljeni odnosila se na Njutnov zakongravitacije; prema ovom zakonu, svaka zvezda u Vaseljeni trebalo je da bude privla~ena svakoj drugoj. Ako takostoje stvari, kako onda one mogu da po~ivaju nepomi~ne, na nepromenjenoj me|usobnoj udaljenosti? Zar ne bitrebalo da se sve sjate ujedno?

Njutn je bio svestan ovog problema. U jednom pismu upu}enom Ri~ardu Bentliju, vode}em filosofunjegovog vremena, slo`io se sa tim da kona~an skup zvezda ne bi mogao da ostane nepokretan; one bi se svesjatile u neku sredi{nju ta~ku. No, istakao je on, beskona~an skup zvezda ne bi do`iveo tu sudbinu, jer ne bipostojala nikakva sredi{nja ta~ka u koju bi se one sjatile. Ovo je primer zamki u koje se mo`e upasti kada sebarata beskona~nim sistemima. Kori{}enjem razli~itih na~ina zbrajanja sila kojima beskrajan broj drugih zvezda uVaseljeni deluje na svaku zvezdu dobijaju se razli~iti odgovori na pitanje da li zvezde mogu ostati na stalnojme|usobnoj udaljenosti. Danas znamo da je ispravan postupak pretpostaviti postojanje nekog kona~nog podru~jasa zvezdama, a potom dodati tome nove zvezde koje bi pribli`no ravnomerno bile razme{tene izvan datogpodru~ja. Kona~an skup zvezda sjatio bi se ujedno, a prema Njutnovom zakonu, pove}anjem broja zvezda izvanosnovnog podru~ja ne bi se zaustavilo kolabiranje. Prema tome, beskona~an skup zvezda ne mo`e da ostane unepomi~nom stanju. Ako se zvezde ne kre}u jedne u odnosu na druge u nekom trenutku, njihovo me|usobnoprivla~enje uslovilo bi da po~nu da se sunovra}aju jedne ka drugima. Alternativno, one bi mogle da seme|usobno udaljuju, pri ~emu bi gravitacija usporavala brzinu razmicanja.

Uprkos ovim pote{ko}ama vezanim za zamisao o stati~noj i nepromenljivoj Vaseljeni, tokomsedamnaestog, osamnaestog i devetnaestog stole}a, pa i po~etkom dvadesetog niko nije istupio sa pretpostavkomda se Vaseljena razvija sa protokom vremena. I Njutn i Ajn{tajn propustili su priliku da predvide da bi Vaseljenatrebalo ili da se sa`ima ili da se {iri. Njutnu se svakako ne mo`e ni{ta zameriti, zato {to je `iveo dve stotine pedesetgodina pre no {to je posmatranjima otkriveno da se Vaseljena {iri. Ali Ajn{tajn je trebalo to da zaklju~i. Teorijaop{te relativnosti, koju je formulisao 1915, predvi|ala je {irenje Vaseljene. Ali on je bio toliko uveren u stati~nuVaseljenu da je ~ak dodao jedan elemenat svojoj teoriji kako bi je doveo u sklad sa Njutnovom teorijom i na{aoprotivte`u gravitaciji.

Kada je Edvin Habl dokazao 1929. da se Vaseljena {iri, ovo otkri}e potpuno je promenilo tok rasprave onjenom nastanku. Ako uzmete u obzir sada{nji polo`aj galaksija i projektujete ga unazad kroz vreme, pokazuje seda su se sve one nalazile na istom mestu u nekom trenutku pre izme|u deset i dvadeset hiljada miliona godina. Uto vreme, singularnost nazvana Veliki Prasak, gustina Vaseljene i zakrivljenost prostorvremena trebalo bi da suimale beskona~nu vrednost. U takvim uslovima, svi poznati zakoni nauke neumitno bi otkazali. To predstavljapravu katastrofu za nauku, zato {to podrazumeva da nauka nije u stanju da predvidi kako je Vaseljena po~ela. Sve{to ona mo`e da ka`e tim povodom jeste: Vaseljena je ovakva kakva je sada zato {to je prvobitno bila kakva jebila. Ali nije u stanju da objasni za{to je bila ba{ takva kakva je bila neposredno po Velikom Prasku.

Nimalo iznena|uju}e, mnogi nau~nici nisu bili odu{evljeni ovakvim zaklju~kom. Preduzeto je stoganekoliko poku{aja da se izbegne neumitnost singularnosti Velikog Praska, pa time i po~etka vremena. Jedan odnjih bila je takozvana teorija stacionarnog stanja. Zamisao se ogledala u slede}em: kako se galaksije me|usobnorazmi~u, nove bi nastajale u me|uprostoru iz materije koja se neprekidno stvara. Vaseljena postoji i nastavi}e dapostoji zauvek u manje-vi{e istom stanju u kome je danas.

Da bi Vaseljena nastavila da se {iri, a nova materija da se stvara, model stacionarnog stanja nalagao jepreina~enje op{te relativnosti, ali obim neophodnog stvaranja materije bio je sasvim mali: pribli`no jedna ~esticapo kubnom kilometru godi{nje, {to ne bi bilo u protivure~nosti sa nalazima posmatranja. Ova teorija tako|e jepredvi|ala da bi prose~na gustina galaksija i sli~nih objekata trebalo da bude stalna kako u prostoru tako i uvremenu. Ispitivanje vangalakti~kih izvora radio-talasa, koje su preduzeli Martin Rajl i njegova grupa sa Kembrid`a,pokazalo je da ima znatno vi{e slabih nego jakih izvora. U proseku, o~ekivalo bi se da slabiji izvori budu ujednoudaljeniji. Postojale su, naime, dve mogu}nosti: ili se mi nalazimo u podru~ju Vaseljene u kome je broj jakih izvoramanji od prose~ne vrednosti, ili je gustina izvora bila ve}a u pro{losti, kada se svetlost otisnula sa udaljenijih izvorana putovanje ka nama. Nijedna od ove dve mogu}nosti nije bila saglasna sa predvi|anjem teorije stacionarnogstanja da bi gustina radio-izvora trebalo da bude stalna i u prostoru i u vremenu. Kona~ni udarac ovoj teoriji zadatje 1964. godine, kada su Arno Penzijas i Robert Vilson otkrili fon mikrotalasnog zra~enja koje ne poti~e iz na{eGalaksije. Spektar ovog pozadinskog zra~enja poklapao se sa spektrom zra~enja vrelog tela - premda, dodu{e,

Page 29: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

pridev 'vrelo' te{ko da je prikladan ovde, budu}i da je posredi temperatura od samo 2,7 stepeni iznad apsolutnenule. Vaseljena je hladno i tamno mesto! Nije postojao nikakav mehanizam u teoriji stacionarnog stanja koji bistvarao mikrotalase sa ovakvim spektrom. Teorija se stoga morala napustiti.

Dvojica ruskih nau~nika, Jevgenij Lif{ic i Isak Kalatnjikov, izlo`ili su 1963. godine novu zamisao koja jetrebalo da izbegne stupicu singularnosti Velikog Praska. Oni su ustvrdili da je do stanja beskrajne gustine moglodo}i samo ako se galaksije kre}u pravo jedna ka drugoj, odnosno jedna od druge; jedino bi se tada sve one stekleu istu ta~ku u pro{losti. No, galaksije bi tako|e mogle da imaju neku neveliku bo~nu brzinu, {to bi ondaomogu}ilo postojanje takve pre|a{nje sa`imaju}e faze Vaseljene u kojoj bi se one na{le na sasvim malojme|usobnoj udaljenosti, ali bi nekako uspele da izbegnu sudaranje. Vaseljena bi tako mogla da otpo~ne novo{irenje bez prolaska kroz stanje beskona~ne gustine.

Kada su Lif{ic i Kalatnjikov istupili sa svojom pretpostavkom, ja sam bio student-istra`iva~ u potrazi zaproblemom koji bih ispitao u mojoj doktorskoj tezi. Privuklo me je ovo pitanje postojanja singularnosti VelikogPraska, zato {to je ono bilo od klju~ne va`nosti za razumevanje nastanka Vaseljene. U saradnji sa Rod`eromPenrouzom, razradio sam novi niz matemati~kih postupaka kojima sam mogao da se uhvatim uko{tac sa ovim isli~nim problemima. Pokazali smo da, ako je op{ta relativnost ta~na, svaki razlo`ni model Vaseljene mora po~etisingularno{}u. Ovo je zna~ilo da je nauka u stanju da predvidi da je Vaseljena morala imati po~etak, ali i da nijeu stanju da predska`e kako je trebalo da po~ne: za ovaj odgovor morali ste se obratiti Bogu.

Bilo je zanimljivo pratiti promene klime mi{ljenja o singularnostima. U vreme kada sam ja bio preddiplomiranjem, niko ih nije shvatao ozbiljno. Kao posledica teorema o singularnosti koje su u me|uvremenupostavljene, danas su gotovo svi uvereni da je Vaseljena po~ela singularno{}u, u kojoj je do{lo do otkazivanjazakona fizike. Ja, me|utim, sada smatram da zakoni fizike mogu da odrede kako je Vaseljena po~ela, iakosingularnost postoji.

Op{ta teorija relativnosti spada u takozvane klasi~ne teorije. Ona, naime, ne uzima u obzir ~injenicu da~estice nemaju ta~no odre|ene polo`aje i brzine, ve} da ih na malom prostoru 'razmazuje' na~elo neodre|enostikvantne mehanike koje nam ne dopu{ta da istovremeno izmerimo i polo`aj i brzinu. Ovo je nebitno u normalnimsituacijama, zato {to je pre~nik zakrivljenosti prostorvremena veoma veliki u pore|enju sa neodre|eno{}u polo`ajaneke ~estice. No, teoreme singularnosti ukazuju na to da dolazi do veoma velike izobli~enosti prostorvremena, samalim pre~nikom zakrivljenosti na po~etku sada{nje faze {irenja Vaseljene. Pod takvim okolnostima, na~eloneodre|enosti postaje veoma zna~ajno. Prema tome, op{ta relativnost donosi vlastiti krah predvi|anjemsingularnosti. Da bi se raspravljalo o po~etku Vaseljene, potrebna nam je nova teorija koja bi povezala op{turelativnost sa kvantnom mehanikom.

Ta teorija jeste kvantna gravitacija. U ovom trenutku jo{ nam nije poznato kako }e ta~no izgledatikona~na verzija teorije kvantne gravitacije. Najbolji kandidat kojim sada raspola`emo jeste teorija superstruna, alitu jo{ postoji izvestan broj nere{enih pote{ko}a. Me|utim, mo`e se o~ekivati da }e izvesna svojstva biti prisutna usvakoj odr`ivoj teoriji. Jedno od njih jeste Ajn{tajnova zamisao da se dejstvo gravitacije mo`e prikazatiprostorvremenom koje materija i energija u njemu zakrivljuju ili izobli~uju - odnosno, savijaju. Objekti nastoje dase kre}u {to vi{e mogu pravolinijski u tom zakrivljenom prostoru. No, upravo zato {to je on zakrivljen, putanje imizgledaju savijene, kao pod uticajem gravitacionog polja.

Drugi elemenat koji o~ekujemo da }e biti prisutan u krajnjoj teoriji jeste zamisao Ri~arda Fajnmena da sekvantna teorija mo`e formulisati kao 'zbir po istorijama'. U svom najjednostavnijem vidu, ova zamisao nala`e dasvaka ~estica ima svaku mogu}u putanju, ili istoriju, u prostorvremenu. Svaka putanja ili istorija odlikuje seodre|enom verovatno}om koja zavisi od njenog oblika. Da bi stvar mogla da dejstvuje, neophodno je uzeti u obziristorije koje se odigravaju u imaginarnom vremenu, a ne u stvarnom vremenu u kome mi opa`amo sebe kao bi}akoja postoje. Imaginarno vreme mo`e zvu~ati kao stavka iz inventara nau~ne fantastike, ali posredi je sasvimodre|en matemati~ki pojam. U izvesnom smislu, ono se mo`e predo~iti kao pravac vremena koji stoji pod pravimuglom u odnosu na stvarno vreme. Potrebno je sabrati verovatno}e svih istorija ~estica sa odre|enim svojstvima,kao {to je prola`enje kroz date ta~ke u data vremena. Potom je neophodno preduzeti ekstrapolaciju dobijenogishoda unazad do stvarnog prostorvremena u kome mi `ivimo. Posredi nije najpoznatiji pristup kvantnoj teoriji, alion daje iste ishode kao i drugi postupci.

Kada je u pitanju kvantna gravitacija, Fajnmenova zamisao o zbiru po istorijama pretpostavlja zbrajanjerazli~itih mogu}ih istorija Vaseljene - odnosno, razli~itih zakrivljenih prostorvremena. Ovim bi bila predstavljenaistorija Vaseljene i svega u njoj. Potrebno je bli`e odrediti koja klasa mogu}ih zakrivljenih prostora treba da budeuklju~ena u zbir po istorijama. Izbor ove klase prostora odre|uje u kome je stanju Vaseljena. Ako klasa zakrivljenihprostora koja defini{e stanje Vaseljene obuhvata prostore sa singularnostima, verovatno}a takvih prostora ne bi

Page 30: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

bila odre|ena teorijom. Umesto toga, verovatno}e o kojima je re~ morale bi biti ustanovljene na neki proizvoljanna~in. To zna~i da nauka ne bi bila u stanju da predvi|a verovatno}e ovakvih singularnih istorija prostorvremena,pa samim tim ne bi mogla da predvidi ni kako bi Vaseljena trebalo da se pona{a. Mogu}e je, me|utim, da seVaseljena nalazi u stanju odre|enom zbirom koji obuhvata jedino nesingularne zakrivljene prostore. U tom slu~aju,zakoni nauke mogli bi da potpuno opi{u Vaseljenu; ne bi bilo neophodno pozivati se na neki pokreta~ izvanVaseljene da bi se odredilo kako je ona po~ela. Na izvestan na~in, zamisao o tome da je stanje Vaseljeneodre|eno zbirom po samo nesingularnim istorijama nalikuje na situaciju sa pijancem koji poku{ava da na|e klju~od ulaznih vrata ispod uli~ne svetiljke: on ga tu mo`da nije izgubio, ali posredi je jedino mesto gde ga mo`e na}i.Sli~no tome, Vaseljena mo`da nije u stanju odre|enom zbirom po nesingularnim istorijama, ali to je jedino stanje ukome nauka mo`e da predviditi kako je Vaseljena po~ela.

Godine 1983, D`im Hartl i ja izlo`ili smo pretpostavku da se stanje Vaseljene mo`e predstaviti kao zbir pojednoj odre|enoj klasi istorija. Ova klasa sastoji se od zakrivljenih prostora bez singularnosti, koji bi bili kona~neveli~ine, ali i koji ne bi imali granice ili rubove. Ti prostori nalikovali bi povr{ini Zemlje, ali sa dve dodatnedimenzije. Povr{ina Zemlje je kona~na, ali nema nikakvih singularnosti, granica ili rubova. Proverio sam toeksperimentalno. Obi{ao sam oko sveta i nisam pao sa njega.

Zamisao sa kojom smo istupili Hartl i ja mo`e se parafrazirati na slede}i na~in: grani~ni uslov Vaseljenejeste da ona nema granicu. Jedino u slu~aju da se Vaseljena nalazi u ovom stanju bez granice zakoni nauke moglibi samostalno da odrede verovatno}u svake mogu}e istorije. Shodno tome, jedino bi u ovom slu~aju poznatizakoni odredili kako bi Vaseljena trebalo da se pona{a. Ako se Vaseljena nalazi u bilo kom drugom stanju, klasazakrivljenih prostora u zbiru po istorijama obuhvatila bi i prostore sa singularnostima. Kako bi se ustanovileverovatno}e ovih singularnih istorija, bilo bi neophodno osloniti na neko drugo na~elo, a ne na poznate zakonenauke. To na~elo stajalo bi izvan na{e Vaseljene. Sa druge strane, ako je Vaseljena u stanju bez granica, mibismo, na~elno govore}i, mogli da potpuno ustanovimo kako je Vaseljena po~ela, sve do samih granica na~elaneodre|enosti.

Za nauku bi svakako bilo lepo da se Vaseljena nalazi u stanju bez granica, ali kako mo`emo znati da jestvarno tako? Odgovor glasi da iz zamisli o stanju bez granica slede sasvim odre|ena predvi|anja o tome kako biVaseljena trebalo da se pona{a. Ako se poka`e da ta predvi|anja nisu u saglasnosti sa posmatra~kim nalazima,ne}e nam preostati drugo do da zaklju~imo da Vaseljena nije u stanju bez granica. Prema tome, pretpostavka ostanju bez granica predstavlja valjanu nau~nu teoriju u smislu koji je odredio filosof Karl Poper: nju mogu opovr}iili krivotvoriti nalazi posmatranja.

Ako nalazi posmatranja ne budu saglasni sa predvi|anjima, zna}emo da mora biti singularnosti u klasimogu}ih istorija. No, to }e ujedno biti i sve {to }emo znati. Ne}emo biti u stanju da izra~unamo verovatno}esingularnih istorija, pa stoga ne}emo mo}i da predvidimo kako bi Vaseljena trebalo da se pona{a. Moglo bi sepomisliti da ova nepredvidljivost nije odve} va`na ukoliko se odnosi samo na Veliki Prasak; uostalom, on se zbiopre negde izme|u deset i dvadeset milijardi godina. Ali ako predvidljivost zakazuje u uslovima veoma sna`nihgravitacionih polja pri Velikom Prasku, ona tako|e mo`e da zaka`e i kad bilo koja zvezda kolabira. A to sedoga|a po nekoliko puta sedmi~no samo u na{oj Galaksiji. Na{a sposobnost predvi|anja bila bi slaba ~ak i pomerilima meteorolo{ke prognoze.

Mo`e se, naravno, re}i da zakazivanje predvidljivosti do koga dolazi u slu~aju neke daleke zvezde nepredstavlja ne{to oko ~ega treba brinuti. U kvantnoj teoriji, me|utim, sve {to nije izri~ito zabranjeno mo`e sedogoditi i dogodi}e se. Prema tome, ako klasa mogu}ih istorija obuhvata prostore sa singularnostima, onda se tesingularnosti mogu javiti bilo gde, a ne samo u Velikom Prasku i zvezdi koja kolabira. To bi onda zna~ilo da ni{tanismo u stanju da predvidimo. I obrnuto, ~injenica da smo ipak sposobni da predvi|amo doga|aje predstavljaeksperimentalni dokaz protiv postojanja singularnosti, a u korist zamisli o Vaseljeni bez granica.

[ta, onda, predvi|a zamisao o odsustvu granica kada je u pitanju Vaseljena? Prvo {to treba ista}i jeste da}e, stoga {to su sve mogu}e istorije Vaseljene kona~ne, bilo koja veli~ina koja se koristi kao mera vremena imatinajve}u i najmanju vrednost. Vaseljena }e, tako, imati po~etak i kraj. Po~etak u stvarnom vremenu bi}esingularnost Velikog Praska. Po~etak u imaginarnom vremenu ne}e, me|utim, biti singularnost, ve} ne{to {topomalo nalikuje na Zemljin severni pol. Ako se uzmu stepeni geografske {irine na povr{ini Zemlje kao analognivremenu, onda se mo`e re}i da povr{ina na{e planete po~inje na severnom polu. No, severni pol je savr{enoobi~na ta~ka na Zemlji. Ona ni u jednom pogledu nije posebna, odnosno isti zakoni va`e na severnom polu kao ina bilo kojoj drugoj ta~ki na Zemlji. Sli~no tome, doga|aj koji bismo mogli ozna~iti kao 'po~etak Vaseljene uimaginarnom vremenu' predstavljao bi obi~nu ta~ku u prostorvremenu, nimalo razli~itu od ostalih. Zakoni naukeva`ili bi na po~etku, kao i bilo gde drugde.

Page 31: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Iz analogije sa povr{inom Zemlje moglo bi se o~ekivati da }e kraj Vaseljene biti sli~an po~etku, ba{ kao{to je severni pol umnogome sli~an ju`nom. No, severni i ju`ni pol odgovaraju po~etku i kraju istorije Vaseljene uimaginarnom vremenu, a ne u stvarnom vremenu koje je deo na{eg iskustva. Ako se izvr{i ekstrapolacija rezultatazbrajanja po istorijama iz imaginarnog vremena u stvarno vreme, ustanovi}e se da po~etak Vaseljene u stvarnomvremenu mo`e biti veoma razli~it od njenog kraja.

D`onatan Halivel i ja izvr{ili smo pribli`an prora~un onoga {to proishodi iz uslova odsustva granica. Po{lismo od toga da je Vaseljena savr{eno ravnomerno i jedoobrazno zale|e na kome se javljaju mali poreme}aji ugustini. U stvarnom vremenu, izgledalo bi da Vaseljena po~inje svoje {irenje sa veoma malim pre~nikom. Upo~etku, {irenje bi bilo takozvane inflatorne vrste: veli~ina Vaseljene udvostru~ila bi se, naime, svakog deli}asekunde ba{ kao {to se cene udvostru~e svake godine u nekim zemljama. Svetski rekorder u ekonomskoj inflacijiverovatno je Nema~ka posle Prvog svetskog rata, u kojoj se cena vekne hleba pove}ala sa ispod jedne marke namnogo miliona maraka za svega nekoliko meseci. Ali to nije ni{ta u pore|enju sa inflacijom koja se, kako izgleda,odigrala u ranoj Vaseljeni: tu je, naime, do{lo do pove}anja veli~ine od najmanje milion milion milion milionmiliona puta za samo deli} sekunde. Razume se, zbilo se to pre mandata sada{nje vlade.

Ova inflacija bila je dobra utoliko {to je stvorila Vaseljenu koja je bila ravnomerna i jednoobrazna uvelikim razmerama i koja se {irila upravo kriti~nom stopom da izbegne povratno kolabiranje. Tako|e je bilakorisna stoga {to je na~inila svekoliku sadr`inu Vaseljene sasvim doslovno ni iz ~ega. Kada je Vaseljena bila samojedna ta~ka, sli~na severnom polu, ona nije sadr`ala ni{ta. Sada, me|utim, postoji najmanje deset na osamnaesti~estica u onom delu Vaseljene koji je dostupan na{im posmatranjima. Odakle sve te ~estice? Odgovor glasi darelativnost i kvantna mehanika dopu{taju stvaranje materije iz energije u obliku parova ~estica-anti~estica. Aodakle poti~e energija iz koje je na~injena ova materija? Odgovor glasi da je pozajmljena od gravitacioneenergije Vaseljene. Vaseljena ima ogroman dug negativne gravitacione energije, koji stoji u savr{enoj ravnote`i sapozitivnom energijom materije. Tokom inflatornog razdoblja, Vaseljena se do gu{e zadu`ila kod svoje gravitacioneenergije da bi finansirala stvaranje nove materije. Ishod je predstavljao trijumf Kejnesove ekonomije: bodra i {ire}aVaseljena, puna materijalnih objekata. Dug gravitacione energije mora}e da bude vra}en tek na kraju Vaseljene.

Rana Vaseljena nije mogla da bude potpuno homogena i jednoobrazna zato {to bi time bilo naru{enona~elo neodre|enosti kvantne mehanike. Umesto toga, javila su se odstupanja od jednoobrazne gustine. Zamisaoo odsustvu granica podrazumeva da }e se ove razlike u gustini javiti najpre u rudimentarnom obliku; drugimre~ima, one }e biti {to je manje mogu}e, saglasno na~elu neodre|enosti. Tokom inflatornog {irenja, me|utim,razlike }e se pove}avati. Po okon~anju inflatornog {irenja, Vaseljena }e nastaviti da se {iri neravnomerno: nanekim mestima ~ini}e to br`e nego na drugim. U podru~jima sporijeg {irenja, gravitaciono privla~enje materije jo{}e vi{e usporiti {irenje. Kona~no, ta podru~ja presta}e da se {ire i po~e}e da se sa`imaju, obrazuju}i galaksije izvezde. Prema tome, zamisao o odsustvu granica pru`a obja{njenje za sva slo`ena ustrojstva koja vidimo oko nas.No, ona ne daje samo jedno predvi|anje kada je posredi Vaseljena. Umesto toga, predvi|a celo niz mogu}ihistorija, koje sve imaju vlastitu verovatno}u. Mo`da postoji i takva mogu}a istorija u kojoj je Laburisti~ka partijadobila poslednje izbore u Britaniji, premda je njena verovatno}a niska.

Zamisao o odsustvu granica ima duboke implikacije u pogledu uloge Boga u poslovima Vaseljene. Sadaje op{te prihva}eno da se Vaseljena razvija prema sasvim odre|enim zakonima. Te zakone mo`da je zadao Bog,ali izgleda da se On ne me{a u Vaseljenu da bi ih kr{io. Sve donedavno se, me|utim, smatralo da su ovi zakonineprimenjivi na po~etak Vaseljene. Na Bogu je bilo da navije mehanizam i pusti Vaseljenu u rad na bilo koji na~inkoji bi mu se svideo. Shodno tome, sada{nje stanje Vaseljene predstavljalo bi ishod Bo`jeg izbora po~etnih uslova.

Okolnosti bi, me|utim, bile znatno druga~ije ako bi se pokazalo da je zamisao o odsustvu granicaispravna. U tom slu~aju, zakoni fizike ostali bi na snazi ~ak i na po~etku Vaseljene, tako da Bog ne bi imaoslobodu da odabere po~etne uslove. Razume se, On bi i dalje imao odre{ene ruke u pogledu izbora zakonakojima bi se Vaseljena pokoravala. No, to mo`da i ne bi bio neki naro~iti izbor. Postojao bi, naime, tek mali brojzakona koji bi bili celoviti i saglasni i koji bi vodili do slo`enih bi}a kakva smo mi, koja bi postavila pitanje: Kakvaje priroda Boga?

A ~ak i ako postoji samo jedan jedinstven niz mogu}ih zakona, to nije ni{ta drugo do niz jedna~ina. [ta jeto {to pogoni jedna~ine i {to primorava Vaseljenu da im se pokorava? Da li je krajnja objedinjena teorija takomo}na da dovodi i do vlastitog nastanka? Iako }e nauka mo`da re{iti problem po~etka Vaseljene, ona ne mo`e daodgovori na slede}e pitanje: za{to Vaseljena uop{te mari da postoji? Ni ja ne znam taj odgovor.

10. KVANTNA MEHANIKA CRNIH RUPA

Page 32: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

<Tekst objavljen u ~asopisu Scientific American, januara 1977.>

Tokom prvih trideset godina ovog stole}a postavljene su tri teorije koje su iz korena promenile ~ovekovovi|enje fizike, kao i same stvarnosti. Ove tri teorije jesu posebna teorija relativnosti (1905), op{ta teorija relativnosti(1915) i teorija kvantne mehanika (oko 1926). Prvu u dobroj meri dugujemo Albertu Ajn{tajnu, druga je potpunonjegovo delo, dok je u razvoju tre}e on igrao zna~ajnu ulogu. Ajn{tajn, me|utim, nikada nije prihvatio kvantnumehaniku zato {to u njoj postoji elemenat slu~aja i neodre|enosti. Njegov stav ovim povodom sa`et je u ~estonavo|enoj izjavi: 'Bog se ne igra kockicama.' No, ve}ina fizi~ara spremno je prihvatila i posebnu relativnost ikvantnu mehaniku zato {to su one opisivale dejstva koja su se neposredno mogla meriti. Sa druge strane, op{tarelativnost uglavnom je prenebregavana zato {to je izgledala odve} slo`ena u matemati~kom pogledu, zato {to senije mogla proveriti u laboratoriji i zato {to je bila ~isto klasi~na teorija koja nije stajala u saglasnosti sa kvantnommehanikom. Tako se dogodilo da je op{ta relativnost ostala u zape}ku skoro pedeset godina.

Veliki razvoj astronomskih posmatranja koji se zbio po~etkom {ezdesetih godina o`iveo je zanimanje zaklasi~nu teoriju op{te relativnosti zato {to je izgledalo da mnoge nove pojave koje su otkrivene, kao {to su kvazari,pulsari i kompaktni rendgenski izvori, ukazuju na postojanje veoma jakih gravitacionih polja - polja koja je moglaopisati jedino op{ta relativnost. Kvazari su zvezdoliki objekti koji moraju biti mnogo puta sjajniji od ~itavih galaksijaako se uistinu nalaze na udaljenostima o kojima govore crveni pomaci u njihovim spektrima; pulsari su brzorotiraju}i ostaci eksplozija supernova za koje se smatra da predstavljaju ultraguste neutronske zvezde; kompaktnirendgenski izvori, koji su otkriveni ure|ajima na kosmi~kim letelicama, mo`da su tako|e neutronske zvezde, amo`da su i hipoteti~ki objekti jo{ ve}e gustine - takozvane crne rupe.

Jedan od problema sa kojim se suo~avaju fizi~ari koji poku{avaju da primene op{tu relativnost na ovenovootkrivene ili hipoteti~ke objekte ogledao se u tome da se ona morala usaglasiti sa kvantnom mehanikom.Tokom poslednjih godina do{lo se do novih otkri}a koja pru`aju nadu da }emo u doglednoj budu}nosti postavitipotpuno celovitu kvantnu teoriju gravitacije - takvu, naime, koja }e biti u saglasnosti sa op{tom relativno{}u kadasu posredi makroskopski objekti i koja ne}e, veruje se, sadr`ati matemati~ke beskona~nosti koje su dugopredstavljale prokletstvo ostalih kvantnih teorija polja. Ova otkri}a stoje u vezi sa izvesnim, nedavno ustanovljenimkvantnim dejstvima kod crnih rupa, koja ukazuju na naro~itu povezanost crnih rupa sa zakonima termodinamike.

Dopustite mi da ukratko opi{em kako mo`e da nastane jedna crna rupa. Zamislite zvezdu ~ija je masadeset puta ve}a od Sun~eve. Tokom najve}eg dela svog veka, koji iznosi oko milijardu godina, zvezda }e stvaratitoplotu u svom sredi{tu pretvaranjem vodonika u helijum. Oslobo|ena energija obezbedi}e dovoljan pritisak da sezvezda suprotstavi vlastitoj gravitaciji, a ravnote`a izme|u ova dva dejstva uspostavi}e se kada pre~nik zvezde budeiznosio oko pet Sun~evih pre~nika. Druga kosmi~ka brzina sa povr{ine jedne takve zvezde iznosila bi oko hiljadukilometara u sekundi. Drugim re~ima, neko telo izba~eno okomito uvis sa povr{ine zvezde brzinom manjom odhiljadu kilometara u sekundi podleglo bi dejstvu gravitacionog privla~enja i vratilo bi se na povr{inu, dok bi ono~ija je brzina ve}a nastavilo da se zauvek udaljava od zvezde.

Po{to zvezda iscrpi svoje nuklearno gorivo, ne bi vi{e postojalo ni{ta {to bi se suprotstavljalo gravitaciji;zvezda bi tada neumitno po~ela da kolabira pod dejstvom vlastite sile te`e. Kako se ona smanjuje, gravitacionopolje na povr{ini postaja}e ja~e, a uporedo sa tim pove}ava}e se i druga kosmi~ka brzina. U ~asu kada se pre~niksmanji na samo trideset kilometara, druga kosmi~ka brzina dosti}i }e vrednost od 300.000 kilometara u sekundi,{to odgovara brzini svetlosti. Posle toga, svetlost koju zvezda zra~i ne}e vi{e mo}i da se otisne u beskraj ve} }eostati prikovana za povr{inu gravitacionim poljem. Prema posebnoj teoriji relativnosti, ni{ta ne mo`e da se kre}ebr`e od svetlosti, te tako, ako svetlost ne mo`e da utekne kolabiranoj zvezdi, ni{ta drugo tako|e ne mo`e.

Ishod ovog procesa bila bi crna rupa: podru~je prostorvremena iz koga nije mogu}e pobe}i. Granica crnerupe naziva se horizont doga|aja. Ono odgovara talasnom frontu svetlosti sa zvezde koji zamalo nije uspeo da seotisne u beskraj ve} je ostao da po~iva na [varc{ildovom polupre~niku: 2GM/kvadratni koren iz c - gde je GNjutnova gravitaciona konstanta, M masa zvezde, a c brzina svetlosti. Kod zvezde ~ija je masa deset puta ve}a odSun~eve [varc{ildov pre~nik iznosi oko trideset kilometara.

Raspola`emo prili~no pouzdanim posmatra~kim nalazima koji ukazuju na to da crne rupe pribli`no teveli~ine postoje u dvojnim zvezdanim sistemima, kakav je rendgenski izvor poznat kao Labud X-1. Mogu}e je dapostoji i prili~no veliki broj znatno manjih crnih rupa rasutih po Vaseljeni, koje su nastale kolabiranjem ne zvezdanego veoma zbijenih podru~ja u toploj, gustoj sredini za koju se smatra da je postojala neposredno po VelikomPrasku kojim je Vaseljena po~ela. Ovakve 'praiskonske' crne rupe od ogromnog su zna~aja za kvantna dejstvakoja }u ovde poku{ati da opi{em. Jedna crna rupa ~ija masa dosti`e milijardu tona ({to pribli`no odgovara masi

Page 33: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

neke planine) imala bi pre~nik od oko 10 na -13 centimetara (veli~ina neutrona ili protona). Ona bi se moglanalaziti na orbiti bilo oko Sunca bilo oko sredi{ta Galaksije.

Prvi nagove{taj o tome da mo`da postoji veza izme|u crnih rupa i termodinamike usledio je 1970, pomatemati~kom otkri}u da se povr{ina horizonta doga|aja - granice crne rupe - uvek pove}ava kada nova materijaili zra~enje dospeju u crnu rupu. [tavi{e, ako se dve crne rupe sudare i stope u jednu, podru~je horizontadoga|aja oko nove crne rupe ve}e je od zbira podru~ja horizonata doga|aja oko prvobitnih crnih rupa. Ovosvojstvo ukazuje na to da postoji sli~nost izme|u podru~ja horizonta doga|aja crne rupe i predstave o entropiji utermodinamici. Entropija se mo`e shvatiti kao mera nereda nekog sistema, odnosno, ekvivalentno, kao nedostatakznanja o njegovom ta~nom stanju. Znameniti drugi zakon termodinamike ka`e da se entropija uvek pove}ava saprotokom vremena.

Analogiju izme|u svojstava crnih rupa i zakona termodinamike pro{irili smo D`ejms M. Bardin, saVa{ingtonskog univerziteta, Brendon Karter, koji je sada u opservatoriji Medon, i ja. Prvi zakon termodinamike ka`eda malu promenu entropije nekog sistema prati srazmerna promena energije tog sistema. ^inilac srazmernostinaziva se temperatura sistema. Bardin, Karter i ja do{li smo do sli~nog zakona koji dovodi u vezu promenu masecrne rupe sa promenom podru~ja horizonta doga|aja. ^inilac srazmernosti uvodi ovde jedno svojstvo nazvanopovr{inska gravitacija, koja predstavlja meru ja~ine gravitacionog polja na horizontu doga|aja. Ako se prihvati daje podru~je horizonta doga|aja analogno entropiji, onda bi proishodilo da je povr{inska gravitacija analognatemperaturi. Sli~nost osna`uje i ~injenica da se za povr{insku gravitaciju ispostavlja da je ista u svim ta~kamahorizonta doga|aja, ba{ kao {to je svuda ista temperatura kod tela u termalnoj ravnote`i.

Iako nesumnjivo postoji sli~nost izme|u entropije i podru~ja horizonta doga|aja, nije nam bilo o~iglednokako to podru~je mo`e biti poistove}eno sa entropijom crne rupe. [ta bi se uop{te podrazumevalo pod entropijomcrne rupe? Odlu~uju}i doprinos ovde je ostvario D`ejkob D. Bekenstin 1972. godine, tada postdiplomac naPrinstonskom univerzitetu, a sada na univerzitetu Negev, u Izraelu. Evo o ~emu je re~. Kada do|e do nastanka crnerupe pri gravitacionom kolapsu, ona se brzo upostoji u stacionarnom stanju koje je odre|eno samo trimaparametrima: masom, ugaonim momentom i naelektrisanjem. Izuzev ova tri svojstva, crna rupa ne zadr`avanikakve druge pojedinosti kolabiranog objekta. Do ovog zaklju~ka, poznatog kao teorema 'crna rupa nema kose',do{li smo udru`enim pregala{tvom Karter, Vorner Izrael sa univerziteta Alberta, Dejvid S. Robinson iz londonskogKings koled`a i ja.

Teorema 'bez kose' podrazumeva da velika koli~ina informacija biva izgubljena pri gravitacionomkolapsu. Primera radi, na zavr{no stanje crne rupe nema nikakvog uticaja to da li je telo koje je kolabiralo bilosa~injeno od materije ili od antimaterije, odnosno da li je imalo loptasti ili krajnje nepravilan oblik. Drugim re~ima,crna rupa date mase, ugaonog momenta i naelektrisanja mogla je nastati kolabiranjem bilo koje od velikog brojarazli~itih konfiguracija materije. [tavi{e, ako se zanemare kvantna dejstva, broj konfiguracija bio bi beskona~an,budu}i da je crna rupa mogla nastati i kolabiranjem oblaka sa~injenog od neograni~eno velikog broja ~esticaneograni~eno male mase.

Na~elo neodre|enosti kvantne mehanike podrazumeva, me|utim, da se ~estica mase m pona{a kao talas~ija je talasna du`ina h/mc, gde je h Plankova konstanta (mala vrednost koja iznosi 6,62 x 10 na -27 erga usekundi), a c brzina svetlosti. Da bi jedan oblak ~estica mogao da kolabira i tako obrazuje crnu rupu, bilo bineophodno da ova talasna du`ina bude manja od veli~ine obrazovane crne rupe. Proishodi, dakle, da brojkonfiguracija koje mogu da obrazuju crnu rupu date mase, ugaonog momenta i naelektrisanja, iako veliki, nijeneograni~en. Bekenstin je izlo`io zamisao da se logaritam ovog broja mo`e protuma~iti kao entropija crne rupe.Logaritam tog broja predstavljao bi meru za koli~inu informacija koje su nepovrativo izgubljene tokom kolabiranjakroz horizont doga|aja prilikom nastajanja crne rupe.

Naizgled kobna pogre{ka u Bekenstinovoj zamisli bila je okolnost da ako crna rupa ima kona~nuentropiju srazmernu podru~ju svog horizonta doga|aja, onda ona tako|e treba da ima kona~nu temperaturu kojabi bila srazmerna povr{inskoj gravitaciji. Odavde bi proishodilo da bi crna rupa mogla da bude u ravnote`i zatoplotnim zra~enjem na nekoj temperaturi razli~itoj od nule. No, prema klasi~noj koncepciji, takva ravnote`a nijemogu}a, budu}i da bi crna rupa apsorbovala svo toplotno zra~enje koje bi dospelo do nje, ali po defeniciji ne bimogla ni{ta da emituje zauzvrat.

Paradoks je ostao nere{en sve do po~etka 1974, kada sam ja po~eo da ispitujem kakvo bi bilo pona{anjematerije u blizini crne rupe prema kvantnoj mehanici. Na svoje iznena|enje, ustanovio sam da, kako izgleda, crnarupa emituje ~estice postojanom stopom. Kao i svi ostali u to vreme, prihvatao sam diktum da crna rupa ne mo`eni{ta da emituje. Ulo`io sam stoga puno truda u poku{aj da se nekako oslobodim tog neprijatnog dejstva. No,ono je odbijalo da se ukloni, tako da mi na kraju nije preostalo ni{ta drugo do da ga prihvatim. Ono {to me je na

Page 34: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

kraju ubedilo da je posredi stvaran fizi~ki proces bila je okolnost da odlaze}e ~estice imaju spektar koji je sasvimodre|eno toplotni; crna rupa stvara i emituje ~estice ba{ kao da je posredi neko obi~no toplo telo satemperaturom srazmernom povr{inskoj gravitaciji, a obrnuto srazmernom masi. Ovo je u~inilo potpuno razlo`nomBekenstinovu zamisao o tome da crna rupa ima kona~nu entropiju, budu}i da je iz nje proishodilo da bi crna rupamogla biti u toplotnoj ravnote`i na nekoj kona~noj temperaturi razli~itoj od nule.

Od tog vremena, vi{e istra`iva~a potvrdilo je razli~itim matemati~kim pristupima da crne rupe mogu davr{e toplotno emitovanje. Evo jednog od na~ina da se razume ovo emitovanje. Kvantna mehanika podrazumevada je svekoliki prostor ispunjen parovima 'virtualnih' ~estica i anti~estica koje se neprekidno otelotvaraju uparovima, razdvajaju, a potom ponovo spajaju i me|usobno potiru. Ove ~estice nazivaju se virtualne zato {to ih je,za razliku od 'stvarnih' ~estica, nemogu}e neposredno posmatrati detektorom ~estica. Njihovo posredno dejstvomo`e se, me|utim, meriti, a postojanje im je potvr|eno malim pomakom ('Lembovim pomakom') koji stvaraju uspektru svetlosti pobu|enih vodonikovih atoma. U blizini crne rupe, jedan ~lan para virtualnih ~estica mo`e dapadne u rupu, {to drugog ~lana ostavlja bez partnera sa kojim bi se potro. Napu{tena ~estica ili anti~estica mo`etako|e da padne u crnu rupu za svojim partnerom, ali tako|e mo`e da joj utekne, u kom slu~aju izgleda kaozra~enje koje oda{ilje crna rupa.

Drugi na~in da se sagleda ovaj proces jeste da se zamisli da ~lan para ~estica koji pada u crnu rupu -neka bi to, recimo, bila anti~estica - jeste, zapravo, ~estica koja putuje unazad kroz vreme. Anti~estica, dakle, kojapada u crnu rupu mo`e se zamisliti kao ~estica koja izlazi iz crne rupe, ali putuju}i unazad kroz vreme. Kada ova~estica stigne do ta~ke gde se prvobitno materijalizovao par ~estica-anti~estica, gravitaciono polje je raspr{ava,tako da se ona sada kre}e napred kroz vreme.

Kvantna mehanika tako dopu{ta da ~estica pobegne iz crne rupe, {to nije dozvoljeno u okviru klasi~nemehanike. Postoje, me|utim, i mnoge druge situacije u atomskoj i nuklearnoj fizici u kojima se javljaju razneprepreke koje ~estice ne bi mogle da pre|u shodno na~elima klasi~ne mehanike, ali koje one ipak prelaze shodnona~elima kvantne mehanike.

Visina prepreke oko crne rupe srazmerna je veli~ini crne rupe. Ovo zna~i da je samo sasvim malo ~esticau stanju da pobegne iz crne rupe velike poput one za koju se pretpostavlja da postoji u Labudu X-1, ali zato ~esticemogu veoma brzo da oti~u iz manjih crnih rupa. Podrobni prora~uni pokazuju da emitovane ~estice imaju toplotnispektar koji odgovara temperaturi {to brzo raste sa smanjenjem mase crne rupe. Kod crne rupe ~ija je masajednaka Sun~evoj temperatura iznosi samo jedan desetomilioniti deo stepena iznad apsolutne nule. Toplotnozra~enje koje se odliva sa crne rupe takve temperature bilo bi potpuno prikriveno op{tim fonom zra~enjaVaseljene. Sa druge strane, crna rupa sa masom od samo milijardu tona - drugim re~ima, praiskonska crna rupa,velika pribli`no kao proton - imala bi temperaturu od oko 120 milijardi stepeni Kelvinove lestvice, {to odgovaraenergiji od desetak miliona elektron volti. Pri takvoj temperaturi, crna rupa mogla bi da stvara parove elektron-pozitron, kao i ~estice nulte mase, kakvi su fotoni, neutrini i gravitoni (pretpostavljeni nosioci gravitacione energije).Jedna praiskonska crna rupa osloba|ala bi energiju stopom od 6.000 magavata, {to odgovara izlaznoj snazi {estvelikih nuklearnih elektrana.

Kako crna rupa emituje ~estice, njena masa i veli~ina postojano se smanjuju. To olak{ava jo{ ve}eoticanje, tako da se emitovanje nastavlja sve ve}om brzinom, sve dok na kraju crna rupa potpuno ne izra~i samusebe i prestane da postoji. U krajnjoj liniji, svaka crna rupa u Vaseljeni ispari}e na ovaj na~in. Kada su u pitanjuvelike crne rupe, me|utim, vreme neophodno da se to dogodi uistinu je veoma dugo; crna rupa Sun~eve masepotraja}e oko 10 na 66 godina. Sa druge strane, neka praiskonska crna rupa trebalo bi da je ve} gotovo potpunoisparila tokom deset milijardi godina koje su protekle od Velikog Praska, po~etka Vaseljene kakvu mi znamo.Takve crne rupe sada bi emitovale te{ko gama-zra~enje ~ija bi energetska vrednost iznosila oko 100 milionaelektron volti.

Prora~uni koje smo izvr{ili Don N. Pejd`, tada na Kalifornijskom tehnolo{kom institutu, i ja, zasnovani namerenjima fona gama-zra~enja izvr{enim sa satelita SAS-2, pokazuju da prose~na gustina praiskonskih crnih rupau Vaseljeni mora biti ne{to manja od oko dve stotine po kubnoj svetlosnoj godini. Lokalna gustina u na{ojGalaksiji mogla bi biti milion puta ve}a od ove prose~ne vrednosti, ako su praiskonske crne rupe bile usredsre|eneu 'oreolu' galaksija - retkom oblaku brzih zvezda u koji je sme{tena svaka galaksija - umesto da budu ravnomernorazme{tene po Vaseljeni. Odavde bi proishodilo da je praiskonska crna rupa koja je najbli`a Zemlji verovatnoudaljena najmanje koliko i planeta Pluton.

Zavr{ni ~in isparavanja crne rupe odigrao bi se tako brzo da bi na kraju do{lo do strahovite eksplozije.Koliko bi sna`na bila ta eksplozija, zavisilo bi od toga koliko ima razli~itih vrsta elementarnih ~estica. Ako se, kao{to se sada uglavnom smatra, sve ~estice sastoje od mo`da {est raznih varijeteta kvarkova, zavr{na eksplozija

Page 35: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

imala bi energiju ravnu onoj koja bi se oslobodila pri istovremenoj detonaciji deset miliona jednomegatonskihvodoni~nih bombi. Sa druge strane, prema alternativnoj teoriji koju je postavio R. Hagedorn iz CERN-a, Evropskeorganizacije za nuklearna istra`ivanja u @enevi, postoji beskona~an broj elementarnih ~estica sve ve}e i ve}e mase.Kako se crna rupa smanjuje i postaje toplija, ona bi emitovala sve ve}i i ve}i broj razli~itih vrsta ~estica, da bi se,najzad, okon~ala eksplozijom mo`da 100.000 puta silovitijom od one koja je prora~unata u okviru hipoteze sakvarkovima. Prema tome, posmatranja eksplozija crnih rupa pru`ila bi veoma zna~ajne podatke o fizicielementarnih ~estica - podatke koji mo`da ne bi bili dostupni na drugi na~in.

Eksplozija crne rupe dovela bi do masivnog odliva visokoenergetskog gama-zra~enja. Iako bi se onomoglo posmatrati posredstvom gama-detektora na satelitima ili balonima, bilo bi te{ko podi}i dovoljno velikidetektor koji bi imao razlo`ne izglede za registrovanje zna~ajnog broja fotona gama-zra~enja koje poti~e iz takveeksplozije. Jedna mogu}nost bila bi da se uposli kosmi~ki {atl koji bi izgradio veliki detektor gama-zra~enja naorbiti. Lak{a i znatno jeftinija alternativa bila bi da se prepusti gornjem delu Zemljine atmosfere da poslu`i kaodetektor. Visokoenergetsko gama-zra~enje koje se sliva u atmosferu stvorilo bi pljusak parova elektron-pozitron,koji bi se u po~etku kretali kroz atmosferu br`e nego {to mo`e svetlost. (Svetlost usporavaju me|udejstva samolekulima vazduha.) Elektroni i pozitroni izazvali bi svojevrstan soni~ni prasak, ili udarni talas, uelektromagnetnom polju. Ovakav udarni talas, koji se naziva ^erenkovljevo zra~enje, mogao bi se otkriti sapovr{ine kao blesak vidljive svetlosti.

Preliminarni opit, koji su izvr{ili Nil E. Porter i Trevor S. Viks sa univerzitetskog koled`a u Dablinu, ukazujena to da ako crna rupa eksplodira onako kako to predvi|a Hagedornova teorija, onda ima manje od dveeksplozije crnih rupa po kubnoj svetlosnoj godini u jednom stole}u u na{em podru~ju Galaksije. Odavde biproishodilo da gustina praiskonskih crnih rupa iznosi manje od sto miliona po kubnoj svetlosnoj godini. Mogu}e jezna~ajno pove}ati osetljivost ovih posmatranja. ^ak i ako ona ne pru`e nikakav pozitivan dokaz o postojanjupraiskonskih crnih rupa, i dalje }e biti veoma dragocena. Postavljanjem niske gornje granice gustine ove vrste crnihrupa, posmatranja }e ukazati na to da je rana Vaseljena morala biti znatno ravnomernije i mirnije mesto.

Veliki Prasak podse}a na eksploziju crne rupe, ali u veoma velikim razmerama. Osnovano je stoga nadatise da }e razumevanje procesa kojim crne rupe stvaraju ~estice dovesti do sli~nog razumevanja kako je VelikiPrasak stvorio sve u Vaseljeni. U jednoj crnoj rupi, materija kolabira i biva zauvek izgubljena, ali umesto nje stvarase nova materija. Nije stoga isklju~eno da je u nekoj ranijoj fazi Vaseljene materija kolabirala, da bi potom bilaponovo stvorena pri Velikom Prasku.

Ako materija koja kolabira, obrazuju}i crnu rupu, ima neko naelektrisanje, i crna rupa }e zadr`ati istinaboj. To zna~i da }e crna rupa te`iti da privla~i one ~lanove virtualnih parova ~estica-anti~estica koji imajusuprotno naelektrisanje, dok }e odbijati one sa istim nabojem. Crna rupa }e, dakle, poglavito emitovati ~estice sanaelektrisanjem istog znaka, te }e stoga sama brzo gubiti svoj naboj. Sli~no tome, ako materija koja kolabira imaneki ugaoni momenat, novonastala crna rupa vrte}e se i emitova}e poglavito one ~estice koje odnose njen ugaonimomenat. Razlog {to crna rupa 'pamti' naelektrisanje, ugaoni momenat i masu materije koja kolabira, a'zaboravlja' sve ostalo, jeste to {to ova tri svojstva stoje u vezi sa poljima koja imaju daleki domet: kada je re~ onaelektrisanju, posredi je elektromagnetno polje, dok je kod ugaonog momenta i mase u pitanju gravitacionopolje.

Opiti koje su izvr{ili Robert H. Dajk sa Prinstonskog univerziteta i Vladimir Braginski sa Moskovskogdr`avnog univerziteta ukazuju na to da nijedno polje dalekog dometa ne stoji u vezi sa kvantnim svojstvomozna~enim kao barionski broj. (Barioni su klasa ~estica koja obuhvata protone i neutrone.) Stoga, crna rupa kojase obrazuje kolabiranjem skupa bariona zaboravi}e svoj barionski broj i zra~i}e podjednak broj bariona iantibariona. Prema tome, kada bi crna rupa nestala, to bi naru{ilo jedan od najstamenijih zakona fizike ~estica -zakon o~uvanja bariona.

Iako Bekenstinova hipoteza, prema kojoj crne rupe imaju kona~nu entropiju, nala`e, da bi bila odr`iva, daova vrsta objekata vr{i toplotno zra~enje, u prvi mah je kao pravo ~udo delovala okolnost da podrobnikvantnomehani~ki prora~uni nastajanja ~estica potvr|uju postojanje emisija sa termalnim spektrom. Obja{njenjeglasi da emitovane ~estice iz crne rupe poti~u iz podru~ja o kome spoljnji posmatra~ ne zna ni{ta drugo osimnjihove mase, ugaonog momenta i naelektrisanja. Ovo zna~i da su sve kombinacije ili konfiguracije emitovanih~estica koje imaju istu energiju, isti ugaoni momenat i isto naelektrisanje podjednako verovatne. [tavi{e, na~elno jemogu}e da iz crne rupe izi|e televizijski prijemnik ili Prustova dela u deset tomova i u ko`nom povezu, ali brojkonfiguracija ~estica koji odgovara ovim egzoti~nim mogu}nostima zanemarljivo je mali. Daleko najve}i brojkonfiguracija odgovara emisijama sa spektrom koji je gotovo toplotni.

Page 36: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Emisije iz crne rupe imaju dodatni stepen neodre|enosti ili nepredvidljivosti, pored onoga koji normalnoproishodi iz kvantne mehanike. U klasi~noj mehanici mogu se predvideti ishodi merenja kako polo`aja tako ibrzine neke ~estice. U kvantnoj mehanici, na~elo neodre|enosti ka`e da se samo jedno od ova dva merenja mo`epredvideti; posmatra~ mo`e predvideti ishod merenja ili polo`aja ili brzine, ali ne i jedno i drugo. Alternativno, onmo`e da predvidi ishod merenja neke kombinacije polo`aja i brzine. Prema tome, sposobnost posmatra~a da do|edo odre|enih predvi|anja ovde je prepolovljena. Kod crne rupe, stvari stoje jo{ gore. Kako ~estice koje emitujecrna rupa poti~u iz podru~ja o kome posmatra~ poseduje sasvim ograni~eno znanje, on nije u stanju da predvidi nipolo`aj ni brzinu neke ~estice, kao ni bilo koju kombinaciju ove dve veli~ine; sve {to mo`e da predvidi jesuverovatno}e emitovanja odre|enih ~estica. Izgleda stoga da je Ajn{tajn dvostruko pogre{io kada je kazao da se'Bog ne igra kockicama'. Razmatranje emitovanja ~estica iz crne rupe kao da govori o tome da Bog ne samo {tose igra kockicama ve} ih i ponekad baca tamo gde se uop{te ne mogu videti.

11. CRNE RUPE I BEBE-VASELJENE

<Predavanje odr`ano na Hi~kokovoj katedri pri Kalifornijskom univerzitetu, u Berkliju, aprila 1988.>

Padanje u crnu rupu postalo jedan od u`asa nau~ne fantastike. No, danas se mo`e re}i da crne rupepripadaju znatno vi{e podru~ju nauke nego nau~ne fantastike. Kao {to }u pokazati, ima valjanih razloga zapredvi|anje da crne rupe uistinu postoje, a posmatra~ki nalazi uverljivo govore o prisustvu izvesnog broja crnihrupa u na{oj Galaksiji, kao i jo{ vi{e u drugim galaksijama.

Stvar u kojoj pisci nau~ne fantastike uglavnom zakazuju jeste opis onoga {to se zbiva po upadanju u crnurupu. Naj~e{}a zamisao jeste da, ako crna rupa rotira, onda mo`ete upasti u mali otvor u prostorvremenu, a izbitiu nekom drugom podru~ju Vaseljene. Ovo o~igledno otvara velike mogu}nosti za putovanje kosmosom. Upravo}e nam ne{to sli~no biti neophodno ako `elimo da putovanje do drugih zvezda, a da i ne pominjemo drugegalaksije, bude prakti~na mogu}nost u budu}nosti. Ina~e, okolnost da ni{ta ne mo`e da se kre}e br`e od svetlostizna~i da bi dvosmerno putovanje do najbr`e zvezde potrajalo najmanje osam godina. Toliko {to se ti~e vikenda naAlfi Kentaura! Sa druge strane, ako bi se pro{lo kroz crnu rupu, onda bi se moglo izbiti bilo gde u Vaseljeni. Nije,dodu{e, jasno kako bi se obezbedilo prispe}e na `eljeno odredi{te: moglo bi vam se desiti da se uputite nagodi{nji odmor u Devicu, a da zavr{ite u maglini Rak.

@ao mi je {to }u razo~arati punonade`ne galakti~ke turiste, ali ovaj scenario ne}e biti ostvarljiv: akosko~ite u crnu rupu, bi}ete rastureni na deli}e i presta}ete da postojite. No, ~estice iz kojih ste sazdani u izvesnomsmislu }e sti}i do jedne druge vaseljene. Ne znam da li, za nekoga ko je pretvoren u {pagete u crnoj rupi, mo`ebiti ute{no saznanje da }e njegove ~estice mo`da pre`iveti.

Uprkos pomalo neprikladnom tonu kojim sam po~eo, ovaj ogled temelji se na ozbiljnoj nauci. Sanajve}im delom onoga o ~emu }u ovde govoriti sla`u se ostali nau~nici koji rade na istom polju, premda je do tesaglasnosti do{lo srazmerno nedavno. Drugi deo ogleda temelji se, me|utim, na sasvim skora{njim nalazima kojijo{ nisu op{te prihva}eni. Ali ti nalazi pobu|uju veliko zanimanje i uzbu|enje.

Iako je osnovna zamisao o pojavi koju danas podrazumevamo pod ovim pojmom stara vi{e od dve stotinegodina, naziv crna rupa prvi je upotrebio ameri~ki fizi~ar D`on Viler 1967. godine. Bio je to blesak genija: naziv jesmesta u{ao u mitologiju nau~ne fantastike. Tako|e je podstakao nau~na istra`ivanja, pru`iv{i oznaku za ne{to {toprethodno nije bilo na zadovoljavaju}i na~in imenovano. Va`nost valjanog naziva u nauci nipo{to ne bi trebalo dabude potcenjena.

Koliko je meni poznato, prva osoba koja je preduzela raspravljanje o crnim rupama bio je nau~nik saKembrid`a po imenu D`on Mi~el, koji je jo{ 1873. objavio rad o njima. Njegova ideja ogledala se u slede}em:zamislite da ispalite topovsko |ule okomito uvis sa povr{ine Zemlje. Kako ide nagore, usporava}e ga dejstvogravitacije. Ono }e kona~no prestati da se uspinje i po~e}e da pada natrag na Zemlju. Ako mu je po~etna brzinabila ve}a od odre|ene kriti~ne vrednosti, me|utim, ono nikada ne}e prestati da se uspinje, nastaviv{i zauvek da seudaljava. Ova kriti~na brzina naziva se druga kosmi~ka brzina. Na Zemlji, ona iznosi oko sedam milja u sekundi,dok na Suncu dosti`e oko sto milja u sekundi. Obe ove brzine ve}e su od stvarne brzine topovskog |uleta, ali su idaleko manje od brzine svetlosti koja iznosi 186.000 milja u sekundi. Ovo zna~i da gravitacija nema veliki uticajna svetlost; svetlost se bez pote{ko}a mo`e otisnuti kako sa Zemlje tako i sa Sunca. Mi~el je, me|utim, zaklju~io daje mogu}e zamisliti zvezdu koja je dovoljno masivna i dovoljno malih razmera, tako da bi kod nje druga kosmi~kabrzina bila ve}a od brzine svetlosti. Takvu zvezdu ne bismo mogli da vidimo zato {to do nas ne bi stigla svetlost sa

Page 37: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

njene povr{ine; nju bi vuklo natrag gravitaciono polje zvezde. No, mogli bismo da otkrijemo prisustvo ovakvezvezde po uticaju koji bi njeno gravitaciono polje vr{ilo na okolnu materiju.

Nije, dodu{e, na mestu izjedna~iti svetlost i topovsko |ule. Prema jednom opitu izvr{enom 1897, svetlostse uvek kre}e istom brzinom. Kako, onda, gravitacija mo`e da uspori svetlost? Celovita teorija o na~inu na kojigravitacija uti~e na svetlost postavljena je tek 1915, kada je Ajn{tajn formulisao op{tu teoriju relativnosti. No, ~ak itako, ono {to je ova teorija podrazumevala kada su u pitanju stare zvezde i druga masivna tela postalo je poznatotek {ezdesetih godina.

Prema op{toj relativnosti, prostor i vreme zajedno obrazuju ~etvorodimenzioni prostor koji se nazivaprostorvreme. Ovaj prostor nije ravan; on biva izobli~en, ili zakrivljen, pod uticajem materije i energije koje senalaze u njemu. Tu zakrivljenost uo~avamo po savijanju svetlosnih ili radio-talasa koji pro|u u blizini Sunca nasvom putu ka nama. Kada je posredi svetlost koja prolazi blizu Sunca, savijanje je veoma malo. Ako bi se,me|utim, Sunce smanjilo do lopte pre~nika svega nekoliko milja, savijanje bi postalo tako veliko da svetlost kojakre}e sa Sunca ne bi uop{te mogla da se odvoji sa njega, budu}i da bi je zadr`avalo ogromno gravitaciono poljezvezde. Saglasno teoriji relativnosti, ni{ta ne mo`e da se kre}e br`e od svetlosti, tako da bi postojalo podru~je sakoga ni{ta ne bi moglo da pobegne. To podru~je naziva se crna rupa. Njena granica dobila je naziv horizontdoga|aja. Tu granicu odre|uje svetlost koja zamalo nije uspela da se otrgne od crne rupe, ostav{i zauvek dapo~iva na njenom rubu.

Mo`e izgledati sme{no zamisao o tome da se Sunce smanji do pre~nika od svega nekoliko milja. Reklo bise da materija nikako ne mo`e toliko da bude zbijena. Ali ispostavlja se da ipak mo`e.

Sunce je upravo ove veli~ine zato {to je toplo. U njemu se vodonik sagoreva u helijum, kao u kakvojkontrolisanoj vodoni~noj bombi. Toplota osloba|ana u ovom procesu stvara pritisak koji omogu}ava Suncu da sesuprotstavi privla~nom dejstvu vlastite sile te`e koja stalno nastoji da ga smanji.

Sunce }e, me|utim, jednom ostati bez svog nuklearnog goriva. No, to }e se dogoditi tek kroz pet milijardigodina, tako da ne morate `uriti sa rezervisanjem mesta na letu do neke druge zvezde. Zvezde masivnije od Sunca,me|utim, br`e }e utro{iti svoje gorivo. Kada se to dogodi, one }e po~eti da gube toplotu i da se sa`imaju. Ako imje masa manja od dve Sun~eve, jednog ~asa }e prestati da se sa`imaju i upostoji }e se u stabilnom stanju. Jednotakvo stanje naziva se beli patuljak. Beli patuljci imaju pre~nike od nekoliko hiljada milja i gustinu od vi{e stotinatona po kubnom in~u. Drugo takvo stanje jeste neutronska zvezda. Njen pre~nik iznosi jedva desetak milja, dok jojgustina dosti`e vi{e miliona tona po kubnom in~u.

Uo~ili smo veliki broj belih patuljaka u na{em neposrednom susedstvu u Galaksiji. Neutronske zvezdenisu, me|utim, prime}ene sve do 1967, kada su D`oselin Bel i Entoni Hjui{ sa Kembrid`a otkrili objekte, nazvanepulsari, koji su emitovali pravilne impulse radio-talasa. U prvi mah, pomislili su da su uhvatili signale nekevanzemaljske civilizacije; se}am se kako je seminarska sala u kojoj su objavili svoje otkri}e bila prigodno ukra{enafigurama 'malih zelenih ljudi'. Na kraju su, me|utim, oni, kao i svi ostali, do{li do manje romanti~nog zaklju~ka dasu ovi objekti, u stvari, rotiraju}e neutronske zvezde. Bila je to r|ava vest za pisce kosmi~kih vesterna, ali dobra zanekolicinu nas koji smo u to vreme verovali u crne rupe. Ako zvezda mo`e da se smanji do pre~nika od svegadeset ili dvadeset milja i postane neutronska zvezda, onda se mo`e o~ekivati da se druge zvezde jo{ vi{e smanje ipostanu crne rupe.

Zvezda sa masom koja je ve}a od pribli`no dvostruke Sun~eve ne mo`e se stabilizovati kao beli patuljak ilineutronska zvezda. U nekim slu~ajevima, ona mo`e da eksplodira i tako da odbaci dovoljno mase kako bi sespustila ispod kriti~ne granice. Ali to se ne}e uvek dogoditi. Pojedine zvezde posta}e tako male da }e imgravitaciona polja saviti svetlost u toj meri da }e ova stati da se vra}a ka zvezdi. Ni svetlost niti bilo {ta drugo ne}evi{e mo}i da se otisne sa nje. Zvezda }e tada postati crna rupa.

Zakoni fizike vremenski su simetri~ni. Ako, naime, postoje objekti nazvani crne rupe u koje stvari moguupasti, ali iz kojih ne mogu izi}i, onda treba da postoje i takvi objekti iz kojih stvari mogu izi}i, ali u koje ne moguupasti. Ovakvi objekti mogu se nazvati bele rupe. Mogu}e je zamisliti da se usko~i u crnu rupu na jednom mestu,a izi|e iz bele rupe na nekom drugom. Bio bi to idealan vid dugih kosmi~kih putovanja koja su ranije pomenuta.Sve {to bi vam za njih bilo potrebno jeste jedna obli`nja crna rupa.

U prvi mah, ovaj oblik putovanja kosmosom izgledao je mogu}. Postoje takva re{enja Ajn{tajnove op{teteorije relativnosti u kojima je mogu}e upasti u crnu rupu, a izi}i u beloj rupi. Potonji radovi, me|utim, pokazali suda su sva ta re{enja veoma nepostojana: i najmanji poreme}aj, kao {to je to prisustvo kosmi~kog broda, uni{tilo bi'crvoto~inu', ili prolaz koji vodi od crne do bele rupe. Letelicu bi razorile beskrajno jake sile. Stvar bi li~ila naspu{tanje niz Nijagarine vodopade u buretu.

Page 38: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Izgledalo je da nema nade. Crne rupe mogu biti od koristi da se otarasimo sme}a, pa ~ak i nekogprijatelja. Ali one su 'zemlja iz koje nema povratka'. Sve {to sam do sada rekao, me|utim, temeljilo se naprora~unima zasnovanim na Ajn{tajnovoj op{toj teoriji relativnosti. Ova teorija stoji u savr{enoj saglasnosti sa sasvim posmatra~kim nalazima koje smo dosad sakupili. Ali poznato nam je da ona ne mo`e biti sasvim ispravna,zato {to ne uklju~uje u sebe na~elo neodre|enosti kvantne mehanike. Prema na~elu neodre|enosti, ~estice nemogu istovremeno imati i sasvim odre|en polo`aj i sasvim odre|enu brzinu. [to ta~nije merite polo`aj ~estice, toneta~nije merite njenu brzinu, i obrnuto.

Godine 1973, po~eo sam da ispitujem do kakvih bi promena na~elo neodre|enosti dovelo kod crnihrupa. Na veliko iznena|enje, ne samo mene nego i ostalih nau~nika, ustanovio sam da crne rupe nisu potpunocrne. One, naime, postojanom stopom oda{ilju zra~enje i ~estice. Moji rezultati primljeni su sa velikom nevericomkada sam ih izlo`io na jednoj konferenciji odr`anoj u blizini Oksforda. Predsedavaju}i skupa proglasio ih je zabesmislicu, pa je ~ak u tom smislu objavio i jedan tekst. Kada su, me|utim, drugi nau~nici ponovili mojeprora~une, do{li su do istog zaklju~ka. Na kraju se i predsedavaju}i saglasio da sam u pravu.

Kako zra~enje mo`e da umakne gravitacionom polju crne rupe? Postoji vi{e na~ina na koji se to mo`edogoditi. Iako oni izgledaju veoma razli~iti, svi su sasvim ravnopravni. Jedan od njih zasniva se na okolnosti dana~elo neodre|enosti dopu{ta ~esticama da se kre}u br`e od svetlosti, ali samo na kratkim rastojanjima. Ovoomogu}ava ~esticama i zra~enju da se probiju kroz horizont doga|aja i tako da pobegnu iz crne rupe. Mogu} je,dakle, uzmak iz crne rupe. No, ono {to izi|e iz crne rupe razlikova}e se od onoga {to je u nju u{lo. Jedino }eenergija biti ista.

Kako crna rupa ispu{ta ~estice i zra~enje, ona gubi masu. Ovo uzrokuje da postaje sve manja i da svebr`e oda{ilje ~estice. Na kraju }e joj se masa svesti na nulu i ona }e potpuno nestati. [ta bi se tada dogodilo saobjektima, ra~unaju}i tu i mogu}e kosmi~ke brodove, koji su upali u crnu rupu? Prema nekim mojim skorijimistra`ivanjima, odgovor glasi da bi oni oti{li u malu, vlastitu bebu-vaseljenu. Mala, samosvojna vaseljena odvaja sepoput grane iz na{eg podru~ja Vaseljene. Ta beba-vaseljena mo`e se ponovo pripojiti na{em podru~juprostorvremena. Ako do toga do|e, ona bi nam izgledala kao jo{ jedna crna rupa koja je nastala, a potomisparila. ^estice koje su upale u jednu crnu rupu delovale bi kao ~estice koje emituje druga crna rupa, i obrnuto.

Ovo mo`e zvu~ati kao upravo ono {to je neohodno za kosmi~ko putovanje posredstvom crnih rupa.Naprosto, upravite svoj kosmi~ki brod u pogodnu crnu rupu. Bolje da ona bude {to ve}a, jer }e vas ina~egravitaciono polje pretvoriti u {pagete pre no {to se ~estito i obrete unutra. Onda vam preostaje da se nadate da}ete izi}i iz neke druge rupe, premda ne}ete biti u prilici da izaberete odredi{te.

Postoji, me|utim, jedna pote{ko}a u ovoj me|ugalakti~koj prevoznoj shemi. Beba-vaseljena u kojudospevaju ~estice {to upadaju u rupu javlja se jedino u onome {to nazivamo imaginarno vreme. U stvarnomvremenu, astronauta koji bi dospeo u crnu rupu ~ekala bi te{ka sudbina. Njega bi razorila razlika izme|u ja~inegravitacione sile na njegovoj glavi i na stopalima. ^ak ni ~estice iz kojih je sazdano njegovo telo ne bi pre`ivele.Njihove istorije, u stvarnom vremenu, okon~ale bi se u singularnosti. Ali zato bi se istorije ~estica nastavile uimaginarnom vremenu. One bi pre{le u bebu-vaseljenu, a zatim bi se ponovo pojavile u na{oj Vaseljeni kao~estice {to ih je emitovala neka druga crna rupa. I tako, u izvesnom smislu, astronaut bi uspeo da se prebaci udrugo podru~je Vaseljene. ^estice koje bi izronile kod nas ne bi, me|utim, mnogo nalikovale sirotom astronautu.Niti bi to bilo odve} ute{no za njega, dok zavr{ava u singularnosti u stvarnom vremenu, da zna da }e njegove~estice opstati u imaginarnom vremenu. Moto za svakoga ko dospe u crnu rupu morao bi da glasi: 'Misliteimaginarno!'

[ta odre|uje to gde }e ~estice izroniti? Broj ~estica u bebi-vaseljeni bi}e jednak broju ~estica koje sudospele u crnu rupu, plus broj ~estica koje crna rupa emituje tokom isparavanja. Ovo zna~i da }e ~estice kojepadnu u jednu crnu rupu izi}i iz druge rupe pribli`no iste mase. Prema tome, moglo bi se odabrati mesto gde }e~estice izi}i tako {to bi se na~inila crna rupa iste mase kao ona u koju su ~estice u{le. No, podjednako jeverovatno da }e crna rupa emitovati drugi skup ~estica sa istom ukupnom energijom. ^ak i ako crna rupa oda{iljepravu vrstu ~estica, ne bi se moglo re}i da li su one odista iste ~estice koje su prvobitno dospele u drugu rupu.^estice, naime, nemaju li~ne karte; sve ~estice iste vrste me|usobno se ne mogu razlikovati.

Sve ovo zna~i da se prola`enje kroz crnu rupu ne}e pokazati kao popularan i pouzdan vid kosmi~kogputovanja. Pre svega, put biste morali da prevalite u imaginarnom vremenu, zanemariv{i pri tom da vam se istorijau stvarnom vremenu okon~ala. Drugo, ne biste, u stvari, mogli da odaberete odredi{te. Bilo bi to sli~no putovanjunekim vazduhoplovnim kompanijama sa kojima sam imao prili~no mra~na iskustva.

Iako bebe-vaseljene mo`da ne}e biti od velike koristi za kosmi~ka putovanja, one imaju zna~ajan odrazna na{e poku{aje da do|emo do celovite objedinjene teorije koja bi opisala sve u Vaseljeni. Na{e sada{nje teorije

Page 39: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

sadr`e jedan broj veli~ina, kao {to je to obim naelektrisanja po nekoj ~estici. Vrednosti tih veli~ina ne mogu sepredskazati teorijama. Umesto toga, one se moraju tako odrediti da budu u saglasnosti sa nalazima posmatranja.Ve}ina nau~nika smatra, me|utim, da postoji neka temeljna objedinjuju}a teorija kadra da predvidi vrednosti svihovih veli~ina.

Takva temeljna teorija uistinu mo`e da postoji. Najozbiljniji kandidat u ovom trenutku jeste teorija otakozvanim heteroti~kim superstrunama. Prema ovoj zamisli, prostorvreme je ispunjeno malim petljama, sli~nimkomadi}ima struna. Ono {to mi podrazumevamo pod elementarnim ~esticama zapravo su te maju{ne petlje kojevibriraju na razli~ite na~ine. Ova teorija ne sadr`i nikakve vrednosti koje treba prilago|avati. O~ekivalo bi se stogada je ta objedinjena teorija u stanju da predvidi sve vrednosti veli~ina, kakvo je naelektrisanje po ~estici, kojeostaju neodre|ene iz ugla na{ih sada{njih teorija. Iako jo{ nismo bili kadri da predvidimo nijednu od tih veli~ina naosnovu teorije o superstrunama, mnogi nau~nici su uvereni da }e nam to jednom po}i za rukom.

Ako je, me|utim, predstava o bebama-vaseljenama ta~na, na{a sposobnost da predvi|amo ove veli~inebi}e smanjena. Ovo stoga {to ne mo`emo posmatra~ki da ustanovimo koliko postoji beba-vaseljena koje ~ekajuda se priklju~e na{em podru~ju Vaseljene. Mogu da postoje bebe-vaseljene koje sadr`e svega nekoliko ~estica. Tebebe-vaseljene tako su male da uop{te ne bismo zapazili kako nam se pridru`uju ili se izdvajaju od nas.Pridru`ivanjem, me|utim, one bi promenile prividnu vrednost nekih veli~ina, kao {to je to naelektrisanje po ~estici.Mi, dakle, ne bismo bili u stanju da predvidimo kakva }e biti prividna vrednost tih veli~ina, zato {to ne znamokoliko ima beba-vaseljena. Nije isklju~eno da postoji populaciona eksplozija beba-vaseljena. Za razliku od~ove~anstva, me|utim, ovde ne postoje ograni~avaju}i ~inioci kao {to su hrana ili `ivotni prostor. Bebe-vaseljenesu potpuno samostalne i nezavisne. Situacija pomalo nalikuje pitanju koliko an|ela mo`e da igra na vrhu igle.

Kod ve}ine veli~ina, bebe-vaseljene uvode izvestan mali iznos neodre|enosti pri predvi|anju njihovihvrednosti. No, sa druge strane, one mogu da pru`e obja{njenje za posmatra~ki utvr|enu vrednost jedne veomazna~ajne veli~ine: takozvane kosmolo{ke konstante. Ovo je pojam koji se javlja u jedna~inama op{te relativnosti ikoji prostorvremenu obezbe|uje sposobnost da se {iri ili sa`ima. Ajn{tajn je prvobitno predlo`io veoma maluvrednost kosmolo{ke konstante u nadi da }e tako pru`iti protivte`u te`nji materije da dovede do sa`imanjaVaseljene. Ova pobuda je nestala kada je ustanovljeno da se Vaseljena {iri. Ali nije bilo lako otarasiti sekosmolo{ke konstante. Moglo bi se o~ekivati da }e fluktuacije koje podrazumeva kvantna mehanika uzrokovativeoma veliku vrednost kosmolo{ke konstante. Na osnovu promene brzine {irenja Vaseljene sa protokom vremena,me|utim, ispostavlja se da je kosmolo{ka konstanta veoma mala. Sve do sada nije bilo valjanog obja{njenja zbog~ega bi uo~ena vrednost trebalo da bude ovako mala. No, pridru`ivanje i odvajanje beba-vaseljena ne}e ostatibez uticaja na prividnu vrednost kosmolo{ke konstante. Kako ne znamo koliko ima beba-vaseljena, postoja}erazli~ite mogu}e vrednosti prividne kosmolo{ke konstante. Od svih njih, me|utim, daleko je najizglednija vrednostbliska nuli. Ovo je sre}na okolnost, jer jedino ako je kosmolo{ka konstanta veoma mala, Vaseljena }e bitipogodno mesto za bi}a kakva smo mi.

Da rezimiramo: kako izgleda, ~estice padaju u crnu rupu koja potom ispari i nestaje iz na{eg podru~jaVaseljene. ^estice dospevaju u bebu-vaseljenu koja se izdvaja iz na{e Vaseljene. Te bebe-vaseljene zatim nam seponovo pridru`uju na nekom drugom mestu. One mo`da ba{ nisu pogodne za kosmi~ko putovanje, a njihovopostojanje zna~i da }emo biti u stanju da predvidimo manje nego {to smo o~ekivali, ~ak i ako do|emo do celoviteobjedinjene teorije. Sa druge strane, sada smo u prilici da pru`imo obja{njenje za izmerene vrednosti nekihveli~ina, kakva je, na primer, kosmolo{ka konstanta. Tokom poslednjih nekoliko godina, mnogo nau~nika po~eloje da razra|uje zamisao o bebama-vaseljenama. Sumnjam da }e se iko od njih obogatiti patentiranjem beba-vaseljena kao vida kosmi~kog putovanja, ali ovo je u svakom slu~aju postalo veoma uzbudljivo podru~jeistra`ivanja.

12. DA LI JE SVE PREDODRE\ENO?

<Predavanje odr`ano na seminaru 'Sigma kluba' pri Kembrid`skom univerzitetu, aprila 1990.>

U drami Julije Cezar Kasije ka`e Brutu: 'Ljudi su ponekad gospodari svoje sudbine.' Ali jesmo li mi uistinugospodari vlastite sudbine? Ili je sve {to ~inimo predodre|eno, determinisano. Argument u prilog predodre|enostiglasio je da je Bog svemogu} i izvan vremena, tako da uvek zna {ta }e se dogoditi. Ali kako u tom slu~ajumo`emo da imamo slobodnu volju? A ako nemamo slobodnu volju, kako onda mo`emo biti odgovorni za svojepostupke? Te{ko da ~ovek mo`e biti optu`en ako je bio predodre|en da oplja~ka banku. Za{to bi ga, onda,trebalo kazniti zbog toga?

Page 40: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

U novije vreme, argument u prilog determinizmu zasnivao se na nauci. Kako izgleda, postoje preciznizakoni koji odre|uju kako }e se Vaseljena i sve u njoj razvijati sa vremenom. Iako jo{ nismo ustanovili ta~an vidsvih tih zakona, ve} znamo dovoljno da ustanovimo {ta se zbiva u svim, osim u sasvim krajnjim situacijama. Da li}emo otkriti preostale zakone u bliskoj budu}nosti ostaje da se vidi. Ja sam u tom pogledu optimista: smatram dasu izgledi pola-pola da }emo do}i do ovih zakona u narednih dvadeset godina. Ali ~ak i ako se to ne dogodi, taokolnost bi}e bez uticaja na predmet o kome je ovde re~. Ono {to je zna~ajno jeste da treba da postoji skupzakona koji potpuno odre|uju razvoj Vaseljene od njenog po~etnog stanja. Mo`da je te zakone propisao Bog. Ali,kako izgleda, On (ili Ona) ne pa~a se potom u Vaseljenu da bi kr{io vlastite zakone.

Po~etnu konfiguraciju Vaseljene mo`da je odabrao Bog, a mo`da su je odredili zakoni nauke. U obaslu~aja, sve je potom u Vaseljeni bilo odre|eno razvojem koji se odigravao u saglasnosti sa zakonima nauke, takoda je te{ko razabrati kako mo`emo biti gospodari svoje sudbine.

Zamisao o tome da postoji nekakva velika objedinjena teorija koja odre|uje sve u Vaseljeni suo~ava nassa mno{tvom pote{ko}a. Pre svega, velika objedinjena teorija trebalo bi da bude sa`eta i elegantna umatemati~kom pogledu. Teorija koja opisuje sve morala bi da bude posebna i jednostavna. Kako, me|utim,izvestan broj jedna~ina mo`e da pru`i obja{njenja za svu slo`enost i mno{tvo bezna~ajnih pojedinosti koji nasokru`uju? Mo`e li se stvarno poverovati u to da je velika objedinjena teorija odredila da se Sinead O'Konor na|ena ~elu parade hitova ove nedelje, ili da se Madona na|e na naslovnoj strani ~asopisa Cosmopolitan?

Druga pote{ko}a vezana za zamisao o tome da je sve predodre|eno velikom objedinjenom teorijom jesteto da je onda i sve {to mi ka`emo tako|e predodre|eno istom teorijom. Ali za{to bi bilo predodre|eno da budeta~no? Nije li verovatnije da }e biti pogre{no, jer na svaki ta~an iskaz dolazi mnogo mogu}ih neta~nih? Svakesedmice po{tar mi donese vi{e teorija koje su mi razni ljudi poslali. Sve su one razli~ite, a ve}ina se me|usobnoisklju~uje. No, pretpostavka je da je velika objedinjena teorija predodredila da autori smatraju kako su im teorijeta~ne. Za{to bi onda bilo {ta {to ja ka`em imalo neku ve}u vrednost? Zar nisam i ja u podjednakoj meripredodre|en velikom objedinjenom teorijom?

Tre}i problem vezan za zamisao o tome da je sve predodre|eno jeste na{e uverenje da imamo slobodnuvolju - da u`ivamo slobodu izbora da li }emo ne{to u~initi ili ne}emo. Ali ako je sve predodre|eno zakonimanauke, onda slobodna volja mora biti samo privid, a ako ne raspola`emo slobodnom voljom, na ~emu se ondatemelji na{a odgovornost za ono {to radimo? Ne ka`njavamo ljude za po~injene zlo~ine ako su si{li s uma, jer smozaklju~ili da u takvom stanju nisu odgovorni za svoje postupke. Ali ako smo svi predodre|eni velikomobjedinjenom teorijom, onda se sa svakoga skida odgovornost za ono {to ~ini.

O ovim problemima determinizma raspravlja se ve} stole}ima. Rasprave su, me|utim, poglavito bileakademske, budu}i da smo bili daleko od potpunog uvida u zakone nauke, a nismo ni znali kako je bilo odre|enopo~etno stanje Vaseljene. Ovi problemi dobijaju na aktuelnosti danas, zato {to se ukazala mogu}nost da do|emodo celovite objedinjene teorije u roku od svega dvadeset godina. Tako|e uvi|amo da je po~etno stanje moglo bitiodre|eno zakonima nauke. Ono {to sledi jeste moj li~ni poku{aj hvatanja uko{tac sa ovim problemima. Ne tvrdimda }e se poku{aj odlikovati nekom velikom originalno{}u ili dubinom, ali to je najbolje {to mogu da pru`im uovom trenutku.

Evo, najpre, prvog problema: kako iz jedne srazmerno jednostavne i sa`ete teorije mo`e da nikneVaseljena slo`ena poput one koju imamo prilike da posmatramo, sa svom silom bezna~ajnih pojedinosti? Klju~ zaovo predstavlja na~elo neodre|enosti kvantne mehanike, koje ka`e da se velikom precizno{}u ne moguistovremeno izmeriti i polo`aj i brzina ~estice; {to ta~nije merite polo`aj, to manje ta~no merite brzinu, i obrnuto.Ova neodre|enost nije tako va`na u sada{nje vreme, kada su stvari prili~no razmaknute, tako da malaneodre|enost u pogledu polo`aja ne zna~i mnogo. Ali u ranoj Vaseljeni, sve je bilo veoma zbijeno, tako da je tubilo puno neodre|enosti, a uz to je postojao izvestan broj mogu}ih stanja Vaseljene. Ova razli~ita mogu}a ranastanja razvila bi se u celu porodicu razli~itih istorija Vaseljene. Ve}ina ovih istorija bila bi sli~na u pogledu svojihmakroosobina. One bi odgovarale Vaseljeni koja je jednoobrazna i koja se {iri. Razlike me|u njima, me|utim,ispoljile bi se u pogledu razme{taja zvezda, a jo{ vi{e u pogledu toga ko }e se na}i na naslovnim stranama~asopisa. (Ukoliko bi, naime, date istorije uop{te imale ~asopise.) Prema tome, slo`enost Vaseljene oko nas i njenepojedinosti nastaju u ranim fazama pod uticajem na~ela neodre|enosti. Otuda proishodi cela porodica mogu}ihistorija Vaseljene. Me|u njima bi postojala i takva istorija, na primer, u kojoj su nacisti dobili Drugi svetski rat,premda bi njena verovatno}a bila niska. Ali dogodilo se da mi `ivimo ba{ u istoriji u kojoj su saveznici izi{li kaopobednici u ratu, a Madona se pojavila na naslovnoj strani ~asopisa Cosmopolitan.

Razmotri}u sada drugi problem. Ako je ono {to ~inimo odre|eno nekom velikom objedinjenom teorijom,za{to bi onda ta teorija odredila da do|emo do ispravnih zaklju~aka o Vaseljeni, a ne do pogre{nih? Za{to bi bilo

Page 41: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

{ta {to ka`emo imalo neku vrednost? Moj odgovor na ovo pitanje zasniva se na Darvinovoj zamisli o prirodnomodabiranju. Smatram da su neki sasvim primitivni oblici `ivota spontano nastali na Zemlji kao ishod slu~ajnogkombinovanja atoma. Ovaj rani oblik `ivota verovatno je bio neki veliki molekul. Ali to po svoj prilici nije bio DNK,zato {to su izgledi za nastanak celog molekula DNK slu~ajnim kombinovanjem veoma mali.

Taj rani oblik `ivota po~eo bi da se razmno`ava. Kvantno na~elo neodre|enosti i neure|ena toplotnakretanja atoma uslovili bi da do|e do izvesnog broja gre{aka pri razmno`avanju. Ve}ina ovih gre{aka bila bikobna po opstanak organizma ili po njegovu sposobnost da se dalje razmno`ava. Takve gre{ke ne bi se prenelena potonja pokolenja, ve} bi nestale zajedno sa nestankom organizma. Sasvim mali broj gre{aka bio biblagodetan, ~istom igrom slu~aja. Organizmi sa takvim gre{kama imali bi vi{e izgleda da pre`ive i da serazmno`e. Oni bi tako ispoljili te`nju da zamene prvobitne, nepobolj{ane organizme.

Nastanak dvostrukog spiralnog ustrojstva DNK moglo je da bude jedno od tih pobolj{anja u ranimfazama. Bio je to verovatno takav napredak da je do{lo do potpune zamene svih prethodnih oblika `ivota, makakvi da su oni bili. Kako je evolucija napredovala, dovela je i do razvoja centralnog nervnog sistema. Stvorenjakoja su ta~no shvatila implikacije podataka sakupljenih pomo}u organa ~ula, a potom delala u skladu sa njima,imala su ve}e izglede da opstanu i da ostave potomstvo. Ljudska rasa nastavila je ovo napredovanje do nove faze.Mi smo veoma sli~ni vi{im majmunima, kako u pogledu telesnog sklopa tako i DNK; ali mala varijacija u na{ojDNK omogu}ila nam je da razvijemo jezik. Ovo je zna~ilo da mo`emo da prenosimo informacije i sakupljenoiskustvo sa pokolenja na pokolenje, najpre usmeno, a najzad i u pisanom obliku. Ranije, tekovine iskustva moglesu se preneti jedino sporim procesom kodiranja u DNK posredstvom nasumi~nih gre{aka pri razmno`avanju. Ovoje za posledicu imalo dramati~no ubrzanje evolucije. Bilo je potrebno vi{e od tri milijarde godina da razvoj stignedo ljudske rase. Ali tokom poslednjih deset hiljada godina usavr{ili smo pisani jezik. To nam je omogu}ilo daprevalimo put od pe}inskih ljudi do stvorenja sposobnih da postavljaju pitanja o krajnjoj teoriji Vaseljene.

Nije do{lo do zna~ajne biolo{ke evolucije, ili do promene ljudske DNK, u poslednjih deset hiljada godina.Prema tome, na{a inteligencija, na{e ume}e da izvla~imo ispravne zaklju~ke iz informacija koje nam pru`ajuorgani ~ula, mora da poti~u jo{ iz pe}inskog razdoblja, pa i ranije. Inteligencija je odabrana na osnovusposobnosti da ubijamo odre|ene `ivotinje radi hrane, kao i ve{tine da izbegnemo da sami postanemo `rtvedrugih `ivotinja. Izuzetno je to {to su nam mentalne osobine odabrane za te svrhe i dalje od velike koristi podveoma razli~itim okolnostima u na{em vremenu. Izgledi za opstanak verovatno nam se ne}e mnogo pobolj{ati akodo|emo do velike objedinjene teorije ili re{imo problem predodre|enosti. No, inteligencija koju smo razvili izdrugih razloga lako nam mo`e omogu}iti da proniknemo u ispravne odgovore na ta pitanja.

Evo nekoliko re~i i o tre}em problemu - pitanju slobodne volje i odgovornosti za ono {to ~inimo.Subjektivno ose}amo da smo kadri da odredimo ko smo i {ta radimo. Ali to lako mo`e biti samo privid. Neki ljudimisle da su Julije Cezar ili Napoleon, ali ne mogu svi biti u pravu u tom pogledu. Ono {to nam je potrebno jesteobjektivan test koji mo`emo primeniti spolja da bismo ustanovili da li neki organizam ima slobodnu volju. Primeraradi, zamislimo da nam u posetu do|e 'mala zelena osoba' sa nekog drugog sveta. Kako mo`emo ustanoviti da liima slobodnu volju ili je samo u pitanju robot, programiran da reaguje kao da je sli~an nama?

Kako izgleda, krajnji objektivan test slobodne volje jeste slede}e: mo`e li se predvideti pona{anjeorganizma? Ako mo`e, onda organizam, jasno, nema slobodnu volju ve} je predodre|en. Sa druge strane, ako sene mo`e predvideti pona{anje, mo`e se uzeti kao operativna definicija da organizam raspola`e slobodnom voljom.

Ovoj definiciji slobodne volje mo`e se uputiti zamerka u smislu da }emo, po{to jednom ustanovimocelovitu objedinjenu teoriju, biti u stanju da predvi|amo ono {to }e ljudi raditi. Ljudski mozak je, me|utim, tako|epodlo`an na~elu neodre|enosti. Postoji, dakle, elemenat haoti~nosti u ljudskom pona{anju, koji stoji u vezi sakvantnom mehanikom. Ali energije koje postoje u mozgu su niske, tako da je dejstvo neodre|enosti kvantnemehanike tu malo. Pravi razlog {to ne mo`emo da predvidimo ljudsko pona{anje jeste to {to je ono, naprosto,odve} slo`eno. Ve} su nam poznati osnovni fizi~ki zakoni koji upravljaju aktivno{}u mozga; oni su srazmernojednostavni. Ali prete{ko je re{iti jedna~ine kada je posredi vi{e od nekoliko ~estica. Kada su u pitanju tri ili vi{e~estica mora se pribe}i pribli`nostima, a pote{ko}e brzo rastu sa pove}anjem broja ~estica. Ljudski mozak sadr`ioko 10 na 26 ili sto miliona milijardi milijardi ~estica. To je daleko, daleko previ{e da bismo ikada bili u stanju dare{imo jedna~ine i predvidimo kako }e se mozak pona{ati ako su nam dati njegovo po~etno stanje i podaci koji sepreko `ivaca slivaju u njega. U stvari, mi ~ak ne mo`emo da izmerimo ni to po~etno stanje, jer bismo u tu svrhumorali da rastavimo mozak. ^ak i kada bismo bili pripravni da to u~inimo, i dalje bi bilo premnogo ~estica koje bivaljalo uzeti u obzir. Isto tako, mozak je verovatno veoma osetljiv na po~etno stanje - mala promena u po~etnomstanju mo`e dovesti do veoma velike prome potonjeg pona{anja. Prema tome, iako su nam poznate temeljnejedna~ine koje upravljaju mozgom, mi uop{te nismo u stanju da pomo}u njih predvidimo ljudsko pona{anje.

Page 42: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Ova situacija javlja se u nauci kad god imamo posla sa makroskopskim sistemima, zato {to je broj ~esticauvek preveliki da bi postojali izgledi za re{enje temeljnih jedna~ina. Ono ~emu tada pribegavamo jesu efektivneteorije. Posredi su pribli`nosti kod kojih veoma veliki broj ~estica biva zamenjen malim brojem veli~ina. Primer utom smislu jeste mehanika fluida. Neka te~nost poput vode sastoji se iz milijardi i milijardi molekula koji su, sasvoje strane, sa~injeni od elektrona, protona i neutrona. No, dobijamo zgodnu pribli`nost ako te~nost shvatimokao neprekidni medijum koji se odlikuje samo brzinom, gustinom i temperaturom. Predvi|anja efektivne teorijemehanike fluida nisu ta~na - treba samo slu{ati prognoze vremena da bi se to shvatilo - ali su dovoljno dobra zaprojektovanje brodova ili naftovoda.

Ho}u da ka`em da su pojmovi dobre volje i moralne odgovornosti za na{a delanja zapravo efektivnateorija u smislu mehanike fluida. Mogu}e je da je sve {to radimo predodre|eno nekom velikom objedinjenomteorijom. Ako ta teorija predvi|a da }emo umreti tako {to }emo biti obe{eni, onda se ne}emo utopiti. Ali moralibiste biti vra{ki sigurni da vam je su|eno da zavr{ite na ve{alima da biste se otisnuli na more u malom ~amcu poburi. Zapazio sam da ~ak i oni ljudi koji tvrde da je sve predodre|eno i da to ni na koji na~in ne mo`emo dapromenimo dobro pogledaju levo i desno pre no {to pre|u put. Mo`da je stvar u tome {to oni koji ne pogledaju nepre`ive da bi potom ispri~ali kako stoje stvari.

Ne mo`e se zasnovati pona{anje na zamisli da je sve predodre|eno, zato {to se ne zna {ta jepredodre|eno. Umesto toga, valja prihvatiti efektivnu teoriju da posedujemo slobodnu volju i da smo odgovorni zasvoje postupke. Ova teorija nije odve} dobra za predvi|anje ljudskog pona{anja, ali je prihvatamo zato {to nemaizgleda da re{imo jedna~ine koje proishode iz temeljnih zakona. Postoji i jedan darvinovski razlog zbog kogaverujemo u slobodnu volju: dru{tvo u kome se jedinka ose}a odgovorna za svoje postupke ima vi{e izgleda datimski dejstvuje i da pre`ivi kako bi ra{iri{ilo svoje vrednosti. Razume se, mravi odli~no timski deluju. Ali njihovodru{tvo je stati~no. Ono ne mo`e da reaguje na nepoznate izazove niti da razvija nove mogu}nosti. Skupslobodnih jedinki koje imaju izvesne istovetne svrhe, me|utim, mo`e da razvije saradnju na zajedni~kim ciljevima,kao i da poka`e fleksibilnost u preduzimanju novih koraka. Za takvo dru{tvo je verovatnije da }e napredovati ira{iriti svoj sistem vrednosti.

Pojam slobodne volje pripada jednoj drugoj areni, a ne temeljnim zakonima nauke. Ako se poku{aizvo|enje ljudskog pona{anja iz zakona nauke, zapada se u logi~ki paradoks samoreferentnih sistema. Ako bi seono {to ~ovek ~ini moglo predvideti na osnovu temeljnih zakona, onda bi sam ~in predvi|anja mogao da promeniono {to se doga|a. Stvar nalikuje problemima sa kojima bismo se suo~ili kada bi bilo mogu}e putovanje krozvreme, u {ta ja veoma sumnjam. Kada biste mogli da vidite {ta }e se dogoditi u budu}nosti, onda biste to mogli dapromenite. Ako biste znali koje }e grlo da pobedi na trci Grand National, mogli biste zgrnuti bogatstvo klade}i sena njega. Ali taj ~in bi promenio odnose na kladionici. Dovoljno je videti film Povratak u budu}nost da bi seshvatilo kakve sve zapetljavine tu mogu da nastanu.

Paradoks vezan za predvi|anje vlastitih postupaka u bliskoj je vezi sa problemom koji sam pomenuoranije: da li }e kona~na teorija odrediti da }emo do}i do ispravnih zaklju~aka o kona~noj teoriji? U ovom slu~aju,ustvrdio sam da }e nas Darvinova zamisao o prirodnom odabiranju dovesti do pravog odgovora. Mo`da praviodgovor nije valjan na~in da se to opi{e, ali prirodno odabiranje trebalo bi da nas bar uputi na skup fizi~kihzakona koji prili~no uspe{no dejstvuju. Te fizi~ke zanone ne mo`emo, me|utim, primeniti da bismo predvi|aliljudsko pona{anje - i to iz dva razloga. Prvo, nismo u stanju da re{imo jedna~ine. Drugo, ~ak i kada bismo bili,sam ~in izricanja predvi|anja poremetio bi sistem. Umesto toga, prirodno odabiranje upu}uje nas na prihvatanjeefektivne teorije slobodne volje. Ako se prihvati da su postupci neke osobe plod slobodnog izbora, ne mo`e setada tvrditi da su oni u nekim slu~ajevima odre|eni spoljnjim silama. Predstava o 'gotovo slobodnoj volji' li{ena jesmisla. Ali ljudi uglavnom brkaju ~injenicu da se ponekad mo`e pogoditi kakav }e neka jedinka najverovatnijena~initi izbor sa okolno{}u da taj izbor nije slobodan. Ja poga|am da }e ve}ina vas ne{to pojesti za ve~eru, ali viste sasvim slobodni da odaberete da gladni odete u postelju. Primer ovakvog brkanja jeste doktrina o smanjenojodgovornosti: posredi je zamisao o tome da osobe ne treba da budu ka`njene za svoje postupke ako su se nalazilepod stresom. Nije isklju~eno da su ve}i izgledi da }e neko po~initi antidru{tveni ~in dok je pod stresom. Ali to nezna~i da treba jo{ vi{e da pove}amo izglede za takav ~in time {to }emo smanjiti kaznu.

Istra`ivanje temeljnih zakona nauke i izu~avanje ljudskog pona{anja valja dr`ati u zasebnim odeljcima. Izrazloga koje sam prethodno objasnio, temeljni zakoni ne mogu se koristiti za izvo|enje ljudskog pona{anja. Alimo`emo se nadati da }emo biti u stanju da koristimo kako inteligenciju tako i mo}i logi~kog mi{ljenja koje smorazvili kroz prirodno odabiranje. Na `alost, prirodno odabiranje razvilo je i neke druge osobine, kao {to je, naprimer, agresivnost. Agresivnost je predstavljala prednost u pogledu opstanka u vreme pe}inskih ljudi i ranije, takoda je prirodno odabiranje i{lo njoj u prilog. Ogromno pove}anje na{ih razornih mo}i koje se temelje na modernoj

Page 43: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

nauci i tehnologiji, me|utim, pretvorilo je agresivnost u veoma opasno svojstvo koje je postalo pretnja opstankucele ljudske rase. Nevolja je u tome {to su na{i agresivni nagoni ukodirani u DNK. DNK se menja jedinobiolo{kom evolucijom u vremenskim rasponima koji traju milionima godina, dok se na{e mo}i uni{tenjapove}avaju u vremenskim rasponima evolucije informacija, koji sada iznose jedva dvadeset ili trideset godina. Akone budemo mogli da inteligencijom zauzdamo agresivnost, ljudska rasa ne}e imati puno izgleda za opstanak. No,dok ima `ivota, ima i nade. Ako uspemo da pre`ivimo narednih stotinak godina, ra{iri}emo se na druge planete, amo`da }emo i krenuti ka zvezdama. Ovo }e znatno smanjiti verovatno}u da cela ljudska rasa bude zbisana unekoj globalnoj kataklizmi kao {to je to nuklearni rat.

Da rezimiramo: raspravljao sam o nekim problemima koji se javljaju ako se veruje da je sve u Vaseljenipredodre|eno. Prili~no je svejedno da li iza tog determinizma stoje svemogu}i Bog ili zakoni nauke. Mo`e se,naime, uvek re}i da su zakoni nauke izraz Bo`je volje.

Razmatrao sam tri pitanja. Prvo, kako mogu slo`enost Vaseljene i sve njene bezna~ajne pojedinosti bitipredodre|ene jednostavnim skupom jedna~ina? Drugim re~ima, mo`e li se stvarno verovati u to da Bog stoji izasvih trivijalnosti, kao {to je ta ko }e se pojaviti na naslovnoj strani ~asopisa Cosmopolitan? Odgovor, kako izgleda,glasi da iz na~ela neodre|enosti kvantne mehanike proishodi da postoji ne samo jedna istorija Vaseljene ve} ceoskup mogu}ih istorija. Ove istorije mogu biti sli~ne u veoma velikim razmerama, ali }e se zato veoma razlikovati unormalnim, svakodnevnim razmerama. Dogodilo se da mi `ivimo u jednoj posebnoj istoriji koja se odlikujeodre|enim posebnostima i pojedinostima. Ali postoje veoma sli~na inteligentna bi}a koja `ive u istorijama {to serazlikuju od na{e po tome ko je pobedio u ratu i ko se nalazi na vrhu liste hitova. Bezna~ajne pojedinosti na{eVaseljene nastaju stoga {to temeljni zakoni uklju~uju kvantnu mehaniku sa njenim elementom neodre|enosti ilinasumi~nosti.

Drugo pitanje je bilo: ako je sve predodre|eno nekom temeljnom teorijom, onda je i ono {to ka`emo o tojteoriji tako|e njome predodre|eno - ali za{to bi bilo predodre|eno da bude ta~no, a ne pogre{no ili nebitno? Mojodgovor na ovo pretpostavlja pozivanje na Darvinovu teoriju prirodnog odabiranja: samo one jedinke koje izvla~eispravne zaklju~ke o svetu koji ih okru`uje ima}e izgleda da pre`ive i da ostave potomstvo.

Tre}e pitanje je glasilo: ako je sve predodre|eno, {ta je onda sa slobodnom voljom i na{omodgovorno{}u za postupke koje preduzimamo? Ali jedini objektivan test o tome da li neki organizam ima slobodnuvolju jeste to da li se njegovo pona{anje mo`e predvideti. Kada su posredi ljudska bi}a, uop{te nismo u stanju dakoristimo temeljne zakone da bismo predvideli {ta }e ona u~initi - iz dva razloga. Prvo, ne mo`emo da re{imojedna~ine za veoma velike brojeve ~estica koje su tu posredi. Drugo, ~ak i kada bismo mogli da re{imo jedna~ine,sam ~in dolaska do nekog predvi|anja doveo bi do poreme}aja sistema i mogao bi da vodi ka druga~ijem ishodu.No, ako ve} ne mo`emo da predvi|amo ljudska pona{anja, u prilici smo da pribegnemo efektivnoj teoriji premakojoj su ljudi slobodni agenti koji mogu da biraju {ta }e u~initi. Kako izgleda, postoje jasna preimu}stva u pogleduopstanka ako verujemo u slobodnu volju i odgovornost za vlastite postupke. To zna~i da bi ovo verovanje trebaloda bude osna`eno prirodnim odabiranjem. Da li je ose}anje odgovornosti, koje se prenosi jezikom, dovoljno dastavi pod kontrolu nagon za agresivno{}u, koji se prenosi preko DNK - ostaje da se vidi. Ako to nije slu~aj, ljudskarasa }e postati jedan od }orsokaka prirodnog odabiranja. Mo`da }e neka druga rasa inteligentnih bi}a negdedrugde u Galaksiji uspeti da uspostavi bolju ravnote`u izme|u odgovornosti i agresivnosti. Ukoliko je to posredi,mogli bismo o~ekivati da oni stupe u kontakt sa nama, ili bar da otkrijemo njihove radio-signale. Mo`da su onisvesni na{eg postojanja, ali ne `ele da obznane svoje prisustvo. To se mo`e pokazati kao mudar potez, imali se uvidu na{ dosje.

Ukratko, naslov ovog ogleda iskazan je u obliku pitanja: da li je sve predodre|eno? Odgovor glasi: jeste,predodre|eno je. Ali sasvim bi moglo i da nije tako, jer nikada ne}emo doznati {ta je ta~no predodre|eno.

13. BUDU]NOST VASELJENE

<Predavanje odr`ano na Darvinovoj katedri pri Kembrid`skom univerzitetu, januara 1991.>

Predmet ovog ogleda jeste budu}nost Vaseljene, odnosno ono {to nau~nici smatraju da }e ta budu}nostbiti. Razume se, predvi|anje budu}nosti veoma je te{ko. Svojevremeno sam se nosio mi{lju da napi{em knjigu podnaslovom Ju~era{nja sutra{njica: povest budu}nosti. Trebalo je da to bude istorija predvi|anja budu}nosti, koja susva prili~no zakazala. Ali uprkos pre|a{njim neuspesima, nau~nici su ipak misle da mogu predvideti budu}nost.

U ranijim vremenima, predvi|anje budu}nosti spadalo je u nadle`nost proroka ili predskaziva~a. Bile su to~esto `ene koje bi zapale u zanos posredstvom neke droge ili tako {to bi udisale dim iz kakvog vulkanskog grotla.

Page 44: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Njihove burne iskaze potom bi tuma~ili okupljeni sve{tenici. Pravo ume}e tu se o~itovalo u tuma~enju. Slavnoproro~i{te u Delfima, u staroj Gr~koj, bilo je znamenito po tome {to je pokrivalo sve mogu}nosti, odnosno {to jebilo dvosmisleno. Kada su Spartanci upitali {ta }e se dogoditi kada Persijanci napadnu Gr~ku, u proro~i{tu jeodgovoreno: ili }e Sparta biti uni{tena, ili }e njen kralj biti ubijen. Pretpostavljam da su sve{tenici ra~unali da akonijedno od ovoga dvoga ne bude, Spartanci }e toliko biti zahvalni Apolonu da }e prevideti ~injenicu da je njegovoproro~anstvo bilo pogre{no. U stvari, ispalo je da je kralj pao brane}i Termopile u borbi koja je spasila Spartu idovela do kona~nog poraza Persijanaca.

Jednom drugom prilikom, Krez, kralj Lidije, najbogatiji ~ovek na svetu svog vremena, zapitao je {ta }e sedogoditi ako krene na Persiju. Odgovor je glasio: pa{}e jedno veliko kraljevstvo. Krez je pomislio da se to odnosina persijsko carstvo, ali palo je, zapravo, njegovo kraljevstvo, dok je on sam zavr{io na loma~i.

Skora{njiji proroci sudnjeg dana bili su pripravniji da se izlo`e riziku predvi|aju}i ta~an dan propasti sveta.To je za posledicu imalo poreme}aje na berzi, premda mi nije jasno za{to bi kraj sveta navodio ljude da prodajudeonice i domognu se gotovine. Koliko mogu da se razaberem, u takvim prilikama nijedno od toga dvoga ne vredimnogo.

Za sada, nijedno od predvi|anja kraja sveta nije se obistinilo. Ali proroci su ~esto imali obja{njenje zaprividne neuspehe. Primera radi, Vilijem Miler, osniva~ sekte adventista sedmog dana, predvideo je da }e Hristovdrugi dolazak pasti izme|u 21. marta 1843. i 21. marta 1844. Po{to se ni{ta nije dogodilo, krajnji rok je pomerenza 22. oktobar 1844. Kada je i taj dan minuo bez o~ekivanog doga|aja, izlo`eno je novo tuma~enje prema komeje 1844. godina bila po~etak drugog Hristovog dolaska - ali najpre je trebalo prebrojati imena u Knjizi @ivota. Tektada }e uslediti sudnji dan za one koji nisu u Knjizi. Sre}om, brojanje, kako izgleda, mora du`e da potraje.

Razume se, predvi|anja nau~nika mogu biti podjednako nepouzdana kao i ona koja iskazuju proroci ipredskaziva~i. Treba se samo setiti prognoze vremena. Ali postoje odre|ena podru~ja na kojima smatramo damo`emo do}i do pouzdanih predvi|anja, a budu}nost Vaseljene, u najve}im razmerama, jedno je od njih.

Tokom poslednjih tri stotine godina otkrili smo nau~ne zakone koji upravljaju materijom u svim normalnimsituacijama. Mi jo{ ta~no ne znamo zakone koji upravljaju materijom u krajnjim uslovima. Ti zakoni su va`ni zarazumevanje po~etka Vaseljene, ali oni nemaju uticaja na njen potonji razvoj, osim ako ona ne bude kolabiralaponovo u stanje veoma velike gustine. U stvari, upravo to koliko malo ovi zakoni {to va`e pri visokim energijamauti~u na dana{nju Vaseljenu predstavlja meru na{e obaveze da ula`emo ogromne svote novca u izgradnjud`inovskih akceleratora ~estica kojima bismo ih proverili.

No, ~ak i kada znamo zakone koji upravljaju Vaseljenom, to jo{ ne zna~i da ih mo`emo primeniti zapredvi|anje daleke budu}nosti. To je stoga {to re{enja fizi~kih jedna~ina mogu da ispolje jedno svojstvo poznatokao haos. Drugim re~ima, jedna~ine mogu biti nestabilne: izazovite malu promenu u nekom sistemu u jednomtrenutku, i potonje pona{anje tog sistema mo`e uskoro postati potpuno druga~ije. Primera radi, ako sasvim malopromenite na~in na koji okre}ete to~ak ruleta, dove{}ete do promene broja koji }e ispasti. Prakti~no je nemogu}epredvideti broj na kome }e se kuglica zaustaviti; da nije tako, fizi~ari bi zgrtali bogatstvo po kazinima.

Kod nestabilnih i haoti~nih sistema, postoji, na~elno govore}i, vremenski raspon u kome }e malapromena u po~etnom stanju prerasti u dvostruko ve}u promenu. Kada je u pitanju Zemljina atmosfera, ovaj rasponiznosi nekoliko dana, {to pribli`no odgovara vremenu potrebnom da vazduh napravi krug oko sveta. Mogu sepostaviti prili~no ta~ne vremenske prognoze za razdoblje do pet dana, ali predvi|ati meteorolo{ke prilike znatnodalje u budu}nost pretpostavljalo bi kako sasvim ta~no poznavanje trenutnog stanja atmosfere tako i nemogu}eslo`en prora~un. Nema na~ina da sa~inimo ta~nu prognozu vremena za razdoblje od {est meseci; sve {to mo`emoda u~inimo jeste da damo prose~ne vrednosti za dato godi{nje doba.

Tako|e su nam poznati osnovni zakoni koji upravljaju hemijom i biologijom, tako da bi, u na~elu, trebaloda budemo u stanju da odredimo kako mozak radi. Ali jedna~ine koje vladaju mozgom gotovo sigurno imajuhaoti~no pona{anje, u smislu da sasvim mala promena u po~etnom stanju mo`e dovesti do veoma razli~itihishoda. Prema tome, u praksi ne mo`emo da predvidimo ljudsko pona{anje, iako znamo jedna~ine koje upravljajunjime. Nauka ne mo`e da predvidi budu}nost ljudskog dru{tva, pa ~ak ni to da li ga uop{te ~eka neka budu}nost.Opasnost le`i u tome {to se na{a mo} da uni{timo `ivotnu sredinu ili da se me|usobno potremo pove}ava znatnobr`e od na{e mudrosti u kori{}enju te mo}i.

Ma {ta da se dogodi na Zemlji, ostatak Vaseljene nastavi}e kao da ni{ta nije bilo. Kako izgleda, kretanjeplaneta oko Sunca u krajnjoj liniji je haoti~no, premda na duge staze. Ovo zna~i da se gre{ke u predvi|anjupove}avaju sa protokom vremena. Posle odre|enog razdoblja, postaje nemogu}e podrobno predvideti kretanje.Mo`emo biti prili~no sigurni u to da Zemlja ne}e imati bliski susret sa Venerom jo{ prili~no dugo, ali neizvesno jeda li }e mali poreme}aji orbite postupno dovesti do ovog sudara kroz milijardu godina. Kru`enje Sunca i drugih

Page 45: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

zvezda u Galaksiji, kao i Mle~nog Puta u lokalnoj grupi galaksija, tako|e je haoti~no. Uo~ili smo da se drugegalaksije udaljuju od nas, a {to su udaljenije, to se br`e kre}u. Ovo zna~i da se Vaseljena {iri u na{em susedstvu:razdaljine izme|u galaksija pove}avaju se sa protokom vremena.

Dokaze o tome da je ovo {irenje ravnomerno, a ne haoti~no pru`a fon mikrotalasnog zra~enja kojeregistrujemo iz kosmosa. I sami mo`ete da vidite ovo zra~enje ako podesite televizijski prijemnik na neki prazankanal. Mali postotak mrlja koje vidite na ekranu predstavlja odraz mikrotalasa koji poti~u izvan Sun~evog sistema.Posredi je ista vrsta zra~enja koja se koristi u mikrotalasnoj pe}nici, premda znatno slabija. Ona bi zagrejala hranudo temperature od samo 2,7 stepeni iznad apsolutne nule, tako da od nje ne bi bilo velike koristi za zagrevanjepice, na primer. Za ovo zra~enje se smatra da predstavlja ostatak iz vrele rane faze Vaseljene. Ali najneobi~nijastvar sa tim u vezi jeste to da je ja~ina zra~enja gotovo ista iz svih pravaca. Ovo zra~enje veoma je preciznoizmerio satelit 'Istra`iva~ kosmi~kog fona'. <COBE, 'Cosmic Background Explorer' - prim. prev.> Karta nebana~injena prilikom ovih posmatranja pokazuje razli~ite temperature zra~enja. Temperature variraju u raznimpravcima, ali razlike me|u njima sasvim su male, svega jedan stohiljaditi deo. Ove razlike u ja~ini mikrotalasnogzra~enja sa razli~itih podru~ja neba neizbe`ne su stoga {to Vaseljena nije savr{eno homogena; postoje, naime,lokalne nepravilnosti kao {to su zvezde, galaksije i galakti~ka jata. Ali varijacije mikrotalasnog fona svedene su nanajmanju mogu}u meru, u saglasnosti sa lokalnim nepravilnostima koje uo~avamo. Izuzme li se tek jedan deo nasto hiljada, mikrotalasni fon istovetan je u svim pravcima.

U drevnim vremenima ljudi su verovali da je Zemlja sredi{te Vaseljene. Njih stoga ne bi ~udilo to {to jere~eni fon isti u svim pravcima. Od Kopernikovog vremena, me|utim, mi smo detronizovani na jednu malenuplanetu {to kru`i oko sasvim prose~ne zvezde na spoljnjem rupu tipi~ne galaksije koja je tek jedna me|u stomilijardi galaksija {to smo kadri da ih vidimo. Postali smo tako skromni da vi{e nikako ne mo`emo da isti~emopravo na neki poseban polo`aj u Vaseljeni. Moramo stoga zaklju~iti da je pozadinsko zra~enje tako|e isto u bilokom pravcu oko ma koje galaksije. Ovo je mogu}e jedino onda ako su prose~na gustina Vaseljene i brzina njenog{irenja svuda istovetne. Bilo koje odstupanje od prose~ne gustine ili stope {irenja na nekom ve}em podru~ju imalobi za posledicu to da mikrotalasni fon bude razli~it u raznim pravcima. Ovo zna~i da je, u veoma velikimrazmerama, pona{anje Vaseljene jednostavno, a ne haoti~no. Stoga je, kada je ona u pitanju, mogu}e predvi|atidaleko u budu}nost.

Budu}i da je {irenje Vaseljene tako ravnomerno, mogu}e ga je opisati samo jednim brojem - udaljeno{}uizme|u dve galaksije. Ono se u ovom trenutku pove}ava, ali mo`e se o~ekivati da }e gravitaciono privla~enjeizme|u razli~itih galaksija usporavati brzinu {irenja. Ako je gustina Vaseljene ve}a od odre|ene kriti~ne vrednosti,gravitaciono privla~enje kona~no }e zaustaviti {irenje i nagnati Vaseljenu da po~ne da se sa`ima. Vaseljena }e utom slu~aju kolabirati do Velikog Sa`imanja. Ono }e prili~no nalikovati na Veliki Prasak kojim je kosmos po~eo.Veliko Sa`imanje predstavlja}e ono {to se naziva singularnost - stanje beskrajne gustine u okviru koga dolazi dootkazivanja zakona fizike. To zna~i da ~ak i ako bi bilo doga|aja posle Velikog Sa`imanja, oni se nikako ne bimogli predvideti. Ali bez uzro~ne povezanosti doga|aja, nema suvislog na~ina da se ka`e da se jedan doga|ajzbio posle nekog drugog. Sasvim je mogu}e ustvrditi da se na{a Vaseljena okon~ala pri Velikom Sa`imanju, a dasu doga|aji koji su 'potom' usledili bili deo neke druge, zasebne vaseljene. To pomalo nalikuje na reinkarnaciju.Kakav se smisao mo`e pripisati tvrdnji da je nova beba ista kao i neko ko je preminuo, ako ona ne nasledi nijednuosobinu niti ikakvo se}anje iz prethodnog `ivota? Sasvim se mo`e ustvrditi i to da je posredi razli~ita jedinka.

Ako je srednja gustina Vaseljene manja od kriti~ne vrednosti, ona ne}e krenuti put kolabiranja ve} }enastaviti zauvek da se {iri. Posle odre|enog vremena gustina }e postati tako niska da gravitaciono privla~enje ne}evi{e imati nikakav bitniji uticaj na usporenje {irenja. Galaksije }e nastaviti da se razilaze postojanom brzinom.

Prema tome, klju~no pitanje u pogledu budu}nosti Vaseljene glasi: kolika je njena srednja gustina? Ako jemanja od kriti~ne vrednosti, Vaseljena }e zauvek nastaviti da se {iri. Ali ukoliko je ve}a, Vaseljena }e kolabirati, a isamo vreme }e se okon~ati u Velikom Sa`imanju. Ja, me|utim, imam odre|ena preimu}stva u odnosu na ostaleproroke sudnjeg dana. ^ak i ako se Vaseljena zaputi stazom kolabiranja, sasvim bezbedno mogu da predvidim daona ne}e prestati da se {iri jo{ najmanje deset milijardi godina. Ne o~ekujem, naime, da }u i dalje hoditi zemnim{arom kada se eventualno poka`e da nisam bio u pravu.

Srednju gustinu Vaseljene mo`emo poku{ati da utvrdimo na osnovu posmatranja. Ako prebrojimo zvezdekoje vidimo i saberemo njihove mase, dobijamo manje od jednog postotka kriti~ne gustine. ^ak i ako tomedodamo mase gasnih oblaka koje vidimo u Vaseljeni, dobi}emo tek jedan odsto kriti~ne vrednosti. Poznato namje, me|utim, da Vaseljena mora sadr`ati i ono {to se naziva tamna materija, koju ne mo`emo neposredno davidimo. Jedan od dokaza o postojanju tamne materije poti~e iz spiralnih galaksija. Posredi su ogromni skupovizvezda i gasa u obliku ispup~ene pala~inke. Oni kru`e oko svog sredi{ta, ali brzina tog rotiranja toliko je velika da

Page 46: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

bi se oni raspali da sadr`e jedino zvezde i gas koje vidimo. Mora postojati i neki nevidljiv oblik materije ~ije jegravitaciono privla~enje dovoljno veliko da galaksija opstaje kao postojana celina.

Naredni dokaz o postojanju tamne materije nalazimo u jatima galaksija. Uo~eno je da galaksije nisuravnomerno razme{tene po kosmosu; one se javljaju grupisane u jata koja broje od nekoliko do vi{e milionagalaksija. Do nastanka ovih jata do{lo je po svoj prilici stoga {to se galaksije me|usobno privla~e u skupine. Mismo, me|utim, u prilici da izmerimo brzine kojima se pojedina~ne galaksije kre}u u tim jatima. Utvr|eno je da suizmerene brzine tako visoke da bi se jata raspala kada ih na okupu ne bi dr`alo gravitaciono privla~enje. Masaneophodna da bi se ostvarilo ovo privla~enje znatno je ve}a od mase svih galaksija. Ovo i dalje va`i ~ak i akopretpostavimo da galaksije raspola`u dovoljnom masom da ostanu na okupu. Sledi, dakle, da u jatima mora bitiprisutna dodatna tamna materija izvan galaksija koje vidimo.

Mogu}e je na~initi prili~no pouzdanu procenu koli~ine tamne materije u galaksijama i jatima koji supodrobno prou~eni. Ali dobijena vrednost i dalje iznosi samo oko deset odsto kriti~ne gustine neophodne daizazove kolabiranje Vaseljene. Ako bismo se, dakle, oslonili samo na posmatra~ke nalaze, morali bismo dapredvidimo da }e Vaseljena nastaviti zauvek da se {iri. Kroz narednih pet milijardi godina, Sunce }e utro{iti svojenuklearno gorivo. Tada }e stati da se {iri i posta}e takozvani crveni d`in koji }e progutati Zemlju i druge susedneplanete. Potom }e se pretvoriti u belog patuljka - zvezdu ~iji }e pre~nik iznositi svega nekoliko hiljada milja. Ja,dakle, predvi|am kraj sveta, premda ne ba{ uskoro. Sumnjam da }e ovo predvi|anje ozbiljnije uzdrmati stanjeakcija na berzi. Postoje i neki pre~i problemi na obzorju. U svakom slu~aju, u vreme kada Sunce bude stalo da senadima, mi bi trebalo da smo ve} uveliko ovladali ume}em me|uzvezdanog putovanja, pod uslovom, naravno, dau me|uvremenu nismo sami sebi do{li glave.

Kroz desetak milijardi godina, ve}ina zvezda u Vaseljeni ve} }e se ugasiti. Zvezde sa masom sli~nomSun~evoj posta}e ili beli patuljci ili neutronske zvezde, koje su jo{ manje i gu{}e od belih patuljaka. Masivnijezvezde pretvori}e se u crne rupe koje su jo{ manje i imaju sna`no gravitaciono polje kome ni svetlost ne mo`e dapobegne. No, ti ostaci nastavi}e da kru`e oko sredi{ta na{e Galaksije, prave}i puni krug svakih stotinak milionagodina. Bliski susreti do kojih mo`e do}i izme|u ovih ostataka uslovi}e da manji broj njih bude izba~en izGalaksije. Oni koji ostanu zbija}e se na sve bli`e orbite oko sredi{ta i na kraju }e se sakupiti u d`inovsku crnu rupuu galakti~kom jezgru. Sva tamna materija koja postoji u galaksijama i jatima tako|e }e dospeti u te veoma velikecrne rupe.

Mo`e se, dakle, pretpostaviti da }e najve}i deo materije u galaksijama i jatima na kraju zavr{iti u crnimrupama. Ne tako davno, me|utim, ustanovio sam da crne rupe nisu tako crne kao {to se to ranije smatralo.Na~elo neodre|enosti kvantne mehanike ka`e da ~estice ne mogu istovremeno imati i sasvim odre|en polo`aj isasvim odre|enu brzinu. [to se ta~nije odre|uje polo`aj ~estice, to je njena brzina neodre|enija, i obrnuto. Ako seneka ~estica nalazi u crnoj rupi, njen polo`aj je odre|en upravo time {to je u crnoj rupi. To zna~i da joj se brzinane mo`e ta~no odrediti. Stoga je mogu}e da brzina ~estice bude ve}a od brzine svetlosti. To bi joj onda omogu}iloda pobegne iz crne rupe. ^estice i zra~enje tako bi lagano oticali iz crnih rupa. Jedna d`inovska crna rupa usredi{tu neke galaksije imala bi u pre~niku mnogo miliona milja. Postojala bi stoga velika neodre|enost u pogledupolo`aja neke ~estice u njoj, odnosno neodre|enost brzine ~estice srazmerno bi se smanjila, {to bi zna~ilo da bi jojbilo potrebno veoma dugo da pobegne iz crne rupe. Ali do toga bi kona~no do{lo. Crnoj rupi u sredi{tu galaksijebilo bi potrebno 10 na 90 godina da ispari i potpuno nestane; posredi je broj koji se sastoji od jedinice idevedeset nula koje se ni`u za njom. To je znatno du`e od trenutne starosti Vaseljene, koja iznosi pukih 10 na 10godina; re~ je o jedinici iza koje se ni`e samo deset nula. No, vremena bi bilo u izobilju ako bi se Vaseljena zauvek{irila.

Budu}nost Vaseljene koja se zauvek {iri bila bi prili~no dosadna. Ali nipo{to nije izvesno da }e seVaseljena zauvek {iriti. Imamo ~vrsto pokri}e samo za oko jednu desetinu gustine koja je neophodna da se izazovekolabiranje Vaseljene. No, mo`da postoje druge vrste tamne materije koje jo{ nismo otkrili, a koje bi mogle dapodignu srednju gustinu Vaseljene do kriti~ne vrednosti, pa i preko nje. Ova dodatna tamna materija morala bi senalaziti izvan galaksija i galakti~kih jata. U protivnom, morali bismo da uo~imo njen uticaj na rotiranja galaksija ilina kretanja galaksija unutar jata.

Za{to bismo pretpostavili da mo`e biti dovoljno tamne materije za preusmerenje {irenja u sa`imanje?Za{to se, naprosto, ne oslonimo na materiju za ~ije postojanje imamo ~vrste dokaze? Razlog se ogleda u tome {to- ~ak i sa jednom desetinom kriti~ne gustine sada - valja neverovatno pomno odabrati po~etnu gustinu i brzinu{irenja. Da je gustina Vaseljene jednu sekundu posle Velikog Praska bila ve}a samo za jedan bilioniti deo, ona bikolabirala posle svega deset godina. Sa druge strane, da je gustina Vaseljene u tom trenutku bila manja u istomobimu, ona bi, ciglih deset godina kasnije, bila prakti~no prazna.

Page 47: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

Kako to da je po~etna gustina Vaseljene tako pomno odabrana? Mo`da postoji neki razlog {to Vaseljenatreba da ima upravo kriti~nu gustinu. Kako izgleda, dva su mogu}a obja{njenja za to. Prvo je takozvanoantropi~ko na~elo, koje se mo`e parafrazirati na slede}i na~in: Vaseljena je takva kakva je, jer da je druga~ija, mionda ne bismo bili tu da je posmatramo. Zamisao se ogleda u tome da mo`e biti mnogo razli~itih Vaseljena sarazli~itim gustinama. Samo one me|u njima ~ija je gustina sasvim bliska kriti~noj vrednosti potrajale bi dovoljnodugo i sadr`ale bi dovoljno materije da se obrazuju zvezde i planete. Jedino u tim vaseljenama postojala biinteligentna bi}a koja bi sebi postavila pitanje: za{to je gustina tako bliska kriti~noj vrednosti? Ako je to obja{njenjesada{nje gustine Vaseljene, nema osnove za verovanje da se u njoj nalazi vi{e materije nego {to smo je ve} otkrili.Jedna desetina kriti~ne vrednosti bilo bi dovoljno za nastanak galaksija i zvezda.

Mnogim ljudima se ne dopada antropi~ko na~elo, me|utim, zato {to se njime, kako izgleda, pripisujeprevelika va`nost na{em postojanju. Stoga je preduzeto traganje da se na neki drugi na~in objasni za{to bi gustinabila tako blizu kriti~noj vrednosti. Ovo traganje dovelo je do teorije o inflaciji u ranoj Vaseljeni. Zamisao se ogledau tome da se veli~ina Vaseljene mo`da udvostru~avala, na isti na~in na koji se cene udvostru~uju svakih nekolikomeseci u zemljama pogo|enim velikom inflacijom. Inflacija Vaseljene morala je, me|utim, da bude znatno br`a iekstremnija: pove}anje za ~inilac od najmanje milijardu milijardi milijardi, u maju{noj inflaciji, doveo bi do toga daVaseljena ima bezmalo onu kriti~nu gustinu koja je neophodna da i danas jo{ bude sasvim blizu iste kriti~nevrednosti. Prema tome, ako je teorija inflacije ispravna, Vaseljena mora sadr`ati dovoljno tamne materije dadostigne kriti~nu vrednost gustine. To zna~i da bi Vaseljena, verovatno, jednom po~ela da kolabira, a do tada nebi pro{lo mnogo du`e od petnaest milijardi godina koliko ve} traje njeno {irenje.

[ta bi mogla biti ta tamna materija koja mora postojati ako je teorija inflacije ta~na? Kako izgleda, ona severovatno razlikuje od normalne materije od koje su sazdane zvezde i planete. Mo`emo da izra~unamo koli~ineraznih lakih elemenata koji su nastali u vrelim, ranim fazama Vaseljene, tokom prva tri minuta posle VelikogPraska. Koli~ina tih lakih elemenata zavisi od koli~ine normalne materije u Vaseljeni. Mo`e se nacrtati grafikon kojibi na uspravnoj osi prikazivao koli~inu lakih elemenata, dok bi na vodoravnoj bila prikazana koli~ina normalnematerije u Vaseljeni. Dobilo bi se dobro poklapanje sa uo~enom zastupljeno{}u ako bi ukupna koli~ina normalnematerije iznosila samo jednu desetinu sada{nje kriti~ne vrednosti. Mo`e se pokazati da su ovi prora~uni pogre{ni,ali ~injenica da dobijamo uo~enu zastupljenost za vi{e razli~itih elemenata veoma je upe~atljiva.

Ako postoji kriti~na gustina tamne materije, glavni kandidati za ono {to bi ona mogla biti bili bi ostaci izranih faza Vaseljene. Jedna mogu}nost jesu elementarne ~estice. Ima vi{e hipoteti~kih kandidata - ~estice za kojemislimo da mogu postojati, ali koje jo{ nismo otkrili. Ali najizgledniji slu~aj jeste jedna ~estica o ~ijem postojanjuimamo ~vrste dokaze: neutrino. Za nju se smatralo da nema vlastitu masu, ali neka skora{nja izu~avanja ukazujuna to da neutrino mo`da ipak ima malu masu. Ako se to potvrdi i ustanovi da je posredi prava vrednost, neutrini biobezbedili dovoljno mase da se gustina Vaseljene podigne do kriti~ne vrednosti.

Druga mogu}nost jesu crne rupe. Mogu}e je da je rana Vaseljena pro{la kroz ono {to se naziva fazniprelaz. Klju~anje i mr`njenje vode predstavljaju primere faznog prelaza. Kod faznog prelaza, u prvobitnohomogenoj sredini, kao {to je voda, javljaju se nepravilnosti, koje kod vode mogu biti zgru{enja leda ili mehurovipare. Te nepravilnosti mogu kolabirati i obrazovati crne rupe. Sasvim male crne rupe do sada bi ve} isparile usleddejstva na~ela neodre|enosti kvantne mahanike, kao {to je prethodno opisano. Ali crne rupe sa masom odmilijardu tona ({to odgovara masi neke planine) i dalje bi postojale i njih bi veoma te{ko bilo otkriti.

Jedini na~in na koji bismo mogli otkriti tamnu materiju koja je ravnomerno razme{tena po Vaseljeni bilo biutvr|enje njenog uticaja na {irenje Vaseljene. Brzina usporenja {irenja mo`e se ustanoviti merenjem brzine kojimase daleke galaksije jo{ vi{e udaljuju od nas. Stvar je u tome {to mi te galaksije vidimo u dalekoj pro{losti, uvremenu kada se sa njih otisnula svetlost na putovanje ka nama. Mo`e se nacrtati grafikon brzine galaksija uodnosu na njihov prividni sjaj ili magnitudu, {to predstavlja meru njihove udaljenosti od nas. Razli~ite linije na tomgrafikonu odgovaraju razli~itim stopama usporenja {irenja. Linija koja se savija nagore odgovara Vaseljeni koja }ekolabirati. Na prvi pogled, ~ini se da nalazi posmatranja ukazuju na kolabiranje. Ali nevolja je u tome {to prividnisjaj galaksije nije veoma dobar pokazatelj njene udaljenosti od nas. Ne samo {to postoje zna~ajne varijacije ustvarnom sjaju galaksija, ve} je ustanovljeno i da im sjaj varira sa protokom vremena. Budu}i da ne znamo u kojojmeri treba uzeti u obzir ove promene sjaja, jo{ ne mo`emo da ka`emo kolika je stopa usporenja: da li je dovoljnada otpo~ne kolabiranje Vaseljene, ili }e mo`da kosmos zauvek nastaviti da se {iri. Odgovor na ovo pitanjedobi}emo tek kada razvijemo bolje na~ine merenja udaljenosti galaksija. Ali mo`emo biti sigurni da stopausporenja nije toliko velika da izazove po~etak kolabiranja Vaseljene u narednih nekoliko milijardi godina.

Ni {irenje zauvek ni kolabiranje kroz sto milijardi godina nisu odve} uzbudljive perspektive. Zar ne postojini{ta {to mo`emo preduzeti da u~inimo budu}nost zanimljivijom? Jedan na~in na koji se to svakako mo`e posti}i

Page 48: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

jeste da se zagnjurimo u neku crnu rupu. Trebalo bi to da bude prili~no velika crna rupa, sa masom preko milionputa ve}om od Sun~eve. No, ima dobrih izgleda da upravo takva crna rupa postoji u sredi{tu na{e Galaksije.

Nismo sasvim sigurni {ta se zbiva u crnoj rupi. Postoje re{enja jedna~ina op{te relativnosti koja dopu{tajuda se upadne u crnu rupu, a da se izroni u beloj rupi negde drugde. Bela rupa predstavlja sliku u negativu crne.To je objekat iz koga stvari mogu izi}i, ali nikada i pasti u njega. Bela rupa mogla bi se nalaziti u nekom sasvimdrugom kraju Vaseljene. Mo`e izgledati da to otvara mogu}nost brzog me|ugalakti~kog prevoza. Nevolja je,me|utim, u tome {to bi on mogao biti odve} brz. Kada bi putovanje kroz crne rupe bilo mogu}e, ne bi postojaloni{ta {to bi se protivilo tome da se vratite s puta pre no {to ste se uop{te otisnuli na njega. Mogli biste tada u~initine{to - ubiti vlastitu majku, recimo - {to bi vas osujetilo u tome da se uop{te prvobitno otisnete na put.

Sre}om po na{ opstanak (kao i opstanak na{ih majki), zakoni fizike ne dopu{taju, kako izgleda, ovakvaputovanja kroz vreme. ^ini se da postoji Agencija za za{titu hronologije koja ~ini svet bezbednim za istori~are tako{to osuje}uje putovanja u pro{lost. Dejstva na~ela neodre|enosti izazvala bi, naime, pojavu velike koli~inezra~enja ako bi se putovalo u pro{lost. To zra~enje bi ili u toj meri savilo prostorvreme da ne bi bio mogu}povratak u pro{lost, ili bi dovelo do okon~anja prostorvremena u singularnosti sli~noj Velikom Prasku i VelikomSa`imanju. U oba slu~aja, pro{lost bi nam bila bezbedna od zlonamernih osoba. Hipotezu o za{titi hronologijepodupiru neki skora{nji prora~uni koje smo obavili ja i drugi nau~nici. Ali najja~i dokaz o tome da putovanje krozvreme nije mogu}e, niti }e ikada biti, jeste to da nismo do`iveli invaziju hordi turista iz budu}nosti.

Da rezimiramo: nau~nici su uvereni da Vaseljenom upravljaju precizni zakoni koji u na~elu dopu{tajupredvi|anje budu}nosti. Ali kretanje koje proishodi iz tih zakona ~esto je haoti~no. To zna~i da maju{na promenau po~etnoj situaciji mo`e da dovede do takve promene u potonjem pona{anju koja brzo postaje velika. Prematome, u praksi, ~esto se mo`e predvi|ati samo sasvim bliska budu}nost. Me|utim, pona{anje Vaseljene u veomavelikim razmerama izgleda da je jednostavno, a ne haoti~no. Mo`e se stoga predvideti da li }e se Vaseljena zauvek{iriti ili }e jednom po~eti da kolabira. Ovo zavisi od sada{nje gustine Vaseljene. Kako izgleda, trenutna gustinanalazi se sasvim blizu kriti~ne vrednosti koja razdvaja kolabiranje od beskrajnog {irenja. Ako je ta~na teorijainflacije, Vaseljena se, zapravo, nalazi na samoj ivici se~iva. I tako, ja sam se, kona~no, na{ao u tradicionalnompolo`aju drevnih proroka i predskaziva~a ~ije predvi|anje pokriva obe suprotstavljene mogu}nosti.

14. PLO^E ZA PUSTO OSTRVO: INTERVJU

Program Bi-Bi-Sija 'Plo~e za pusto ostrvo' emituje se jo{ od 1942. i predstavlja najstariju emisiju ove vrstena radiju, koja je ve} uveliko postala svojevrsna nacionalna institucija u Britaniji. Tokom godina u njoj jeprodefilovao ogroman broj gostiju. Tu su intervjuisani pisci, pozori{ni glumci, muzi~ari, filmski glumci i reditelji,ljudi iz sporta, komi~ari, {efovi kuhinja, ba{tovani, u~itelji, baletani, politi~ari, kraljevske li~nosti, autori crtanihfilmova - kao i nau~nici. Od gostiju, koji su uvek dr`ani za brodolomnike, tra`eno je da odaberu osam plo~a kojebi rado imali uza se kada bi se sami obreli na nekom pustom ostrvu. Tako|e je trebalo da se opredele za jedanluksuzni predmet (ne sme posredi biti ni{ta `ivo), kao i za jednu knjigu, koji bi im pravili dru{tvo. (Pretpostavljalo seda je neki prikladan religijski tekst - Biblija, Koran ili ne{to tre}e - ve} tamo, zajedno sa sabranim [ekspirovimdelima.) Isto se tako podrazumevalo da na raspolaganju stoji nekakav ure|aj za reprodukciju plo~a; prvobitnispikeri koji su najavljivali program obi~no su govorili: '...pod pretpostavkom da su tu gramofon i neiscrpna zalihaigala za njih.' Danas se o~ekuje da pri ruci bude CD plejer sa solarnim baterijama.

Program se emituje nedeljno, a plo~e koje je gost odabrao pu{taju se tokom intervjua koji obi~no traje~etrdeset minuta. Intervju sa Stivenom Hokingom, me|utim, koji je emitovan o Bo`i}u 1992, izuzetno je trajaodu`e.

Voditelj intervjua bila je Sju Louli.

SJU: Na vi{e na~ina, naravno, Stivene, ti ve} zna{ kako izgleda na}i se sam na pustom ostrvu, odse~en odnormalnog fizi~kog `ivota i li{en prirodnih na~ina op{tenja. U kojoj se meri, zapravo, ti ose}a{ usamljen?

STIVEN: Ne smatram da sam odse~en od normalnog `ivota, a sumnjam da bi to rekli i ljudi iz mojeokoline. Ne ose}am se kao invalid - ve} pre kao osoba sa izvesnim nedostatkom vezanim za motori~ke neurone,sli~no kao da sam, recimo, daltonista. Znam da se moj `ivot te{ko mo`e opisati kao obi~an, ali u duhu se jaose}am normalno.

SJU: U svakom slu~aju, ve} si dokazao sebi, za razliku od ve}ine brodolomnika u programu Plo~e zapusto ostrvo, da si mentalno i intelektualno samodovoljan, da ima{ dovoljno teorija i nadahnu}a koji te dr`e stalnozaokupljenog.

Page 49: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

STIVEN: Pretpostavljam da sam po prirodi pomalo introvertan, tako da su me pote{ko}e u op{tenjunagnale da se uglavnom oslonim na sebe. Ali kao de~ak bio sam velika pri~alica. Potreban mi je razgovor sadrugim ljudima kao podsticaj. Od velike pomo}i se u mom poslu pokazuje to da drugima opisujem zamisli dokojih dolazim. ^ak i ako od sagovornika ne dobijem nikakve sugestije, ve} sama ~injenica da moram daorganizujem svoje misli tako da mogu da ih objasnim drugima ~esto mi pokazuje novi put napred.

SJU: Ali kako stoji sa emocionalnim ispunjenjem, Stivene? ^ak su i jednom blistavom fizi~aru za topotrebni drugi ljudi?

STIVEN: Sa fizikom je sve u redu, ali ona je potpuno hladna. Ne bih mogao dalje da `ivim kada bi mipreostala samo fizika. Kao i svakom drugom, meni su tako|e potrebni toplina, ljubav i naklonost. Mislim da imampuno sre}e, znatno vi{e od mnogih drugih ljudi hendikepiranih poput mene, {to sam obasut ljubavlju i naklono{}u.Muzika mi tako|e puno zna~i.

SJU: Reci mi, {ta ti pru`a ve}e zadovoljstvo: fizika ili muzika?STIVEN: Moram da ka`em da je zadovoljstvo koje bih iskusio kada bi se sve uklopilo u fizici silnije od

onog koje bi pratilo slu{anje muzike. Ali do takvih vrhunaca dolazi svega nekoliko puta u karijeri, dok neku plo~umo`e{ slu{ati kad god ti se ushte.

SJU: Dobro, koja bi onda bila prva plo~a koju bi pustio na pustom ostrvu?STIVEN: Pulenkova Glorija. ^uo sam je prvi put pro{log leta u Aspenu, u Koloradu. Aspen je prvenstveno

skija{ki centar, ali leti se tamo odr`avaju sastanci fizi~ara. Odmah uz centar za fiziku podignut je ogroman {ator ukome se odr`ava muzi~ki festival. Dok sedi{ i razra|uje{ proces isparavanja crne rupe, mo`e{ da slu{a{ probe.Posredi je idealna kombinacija; ona spaja moja dva glavna zadovoljstva: fiziku i muziku. Kada bih imao i jedno idrugo na mom pustom ostrvu, uop{te ne bih `eleo da budem spasen. Sve do onog trenutka, naime, dok ne bihdo{ao do nekog otkri}a u teorijskoj fizici o kome bih `eleo da sve obavestim. Pretpostavljam da pravila nedopu{taju posedovanje satelitske antene posredstvom koje bih, elektronskom po{tom, dobijao tekstove iz fizike.

SJU: Radio mo`e da sakrije fizi~ke nedostatke, ali u ovom slu~aju on prikriva ne{to drugo. Pre sedamgodina, Stivene, ti si doslovce izgubio glas. Mo`e{ li mi re}i {ta se dogodilo?

STIVEN: Bio sam u @enevi, u CERN-u, velikom akceleratoru ~estica, u leto 1985. Nameravao sam daodem u Bajrojt, u Nema~koj, da ~ujem Vagnerov ciklus opera Prsten. Ali dobio sam upalu plu}a i odveli su me ubolnicu. U `enevskoj bolnici kazali su mojoj supruzi da nema smisla i dalje dr`ati uklju~enu ma{inu za odr`anje`ivota. Ali ona nije htela ni da ~uje. Prevezli su me avionom u bolnicu Adenbruks, u Kembrid`u, gde mi je hirurg poimenu Rod`er Grej izvr{io traheotomiju. Ta operacija spasila mi je `ivot, ali mi je oduzela glas.

SJU: Ali govor ti je ve} tada bio veoma izobli~en i te`ak za pra}enje, zar ne? Sva je, dakle, prilika da bi tiionako jednom ostao bez njega?

STIVEN: Iako mi je glas bio izobli~en i te`ak za pra}enje, ljudi iz moje okoline i dalje su me moglirazumeti. Bio sam u stanju da dr`im seminare preko prevodioca, a mogao sam i da diktiram nau~ne radove. Alineko vreme posle operacije zapao sam u o~aj. ^inilo mi se da, ako ne mogu da povratim glas, onda nema smisladalje nastaviti.

SJU: Onda je jedan stru~njak za kompjutere iz Kalifornije ~uo za tvoj vapaj i poslao ti glas. Kako on radi?STIVEN: Ime tog ~oveka je Volt Voltos. Njegova ta{ta na{la se u istom polo`aju kao ja, tako da je on

razvio jedan kompjuterski program koji joj je pomagao u op{tenju. Preko ekrana se pokre}e kursor. Kada do|e doopcije koju `eli{, tada pokretom glave ili oka, odnosno, u mom slu~aju, rukom, stavlja{ u dejstvo jedan prekida~.Na ovaj na~in bira{ re~i koje bivaju ispisane na donjoj polovini ekrana. Kada sastavi{ ono {to `eli{ da ka`e{, to ilipo{alje{ u sintesajzer govora ili ga snimi{ na hard-disk.

SJU: Ali stvar izgleda spora.STIVEN: Da, spora je: dosti`e jednu desetinu brzine normalnog govora. Ali zato je sintesajzer znatno

razgovetniji nego {to sam ja prethodno bio. Britanci tvrde da ima ameri~ki naglasak, ali Amerikanci smatraju da jeskandinavskog ili irskog porekla. U svakom slu~aju, ma {ta bio, svi mogu da ga razumeju. Moja starija decaprilago|avala su se na moj prirodan glas kako se on pogor{avao, ali moj mla|i sin, koji je imao samo {est godinau vreme kada sam bio podvrgnut traheotomiji, uop{te nije mogao da me razume. Sada nema nikakvih pote{ko}a.A to mi puno zna~i.

SJU: To tako|e zna~i da mo`e{ zatra`iti od onih koji te intrvjui{u da ti pitanja dostave unapred, a da nanjih odgovori{ tek onda kada bude{ sasvim spreman, zar ne?

STIVEN: Kada su posredi duge, snimljene emisije poput ove, dobro je dobiti unapred pitanja, tako da nemoram da tro{im sate i sate trake za snimanje. Na izvestan na~in, tako imam ve}u kontrolu. Ali meni se, zapravo,vi{e dopada da odgovaram bez odlaganja. ^inim to uvek posle seminara ili popularnih predavanja.

Page 50: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

SJU: Ali, kao {to ka`e{, ovako ima{ kontrolu, a ja znam da ti je to prili~no va`no. ^lanovi tvoje porodice iprijatelji ponekad te opisuju kao tvrdoglavog i tiranski nastrojenog. [ta ima{ da ka`e{ u svoju odbranu?

STIVEN: Svako ko je iole bistar biva ponekad optu`en da je tvrdoglav. Ja bih radije rekao da samodlu~an. Da nisam bio i te kako odlu~an, sada uop{te ne bih bio ovde.

SJU: Jesi li oduvek bio takav?STIVEN: Sve {to `elim jeste da imam isti stepen kontrole nad vlastitim `ivotom kao i drugi ljudi. Odve} se

~esto doga|a da `ivotima invalida upravljaju drugi. Nijedna zdrava osoba ne bi to dozvolila.SJU: Da ~ujemo koja je tvoja druga plo~a.STIVEN: Bramsov violinski koncert. Bila je to prva LP plo~a koju sam kupio. Dogodilo se to 1957, a

gramofoni na 33 obrtaja u minutu tek {to su se pojavili u Britaniji. Kupovinu gramofona moj otac bi dr`ao zanerazborito samouga|anje, ali uverio sam ga da mogu sam da sastavim ure|aj iz delova do kojih }u jeftino do}i.To mu se, kao Jork{ircu, dopalo. Smestio sam obrtni deo i poja~alo u ku}i{te jednog starog gramofona na 78obrtaja. Da sam ga sa~uvao, sada bi bio prava dragocenost.

Napraviv{i gramofon, morao sam da nabavim ne{to {to }u na njemu pu{tati. Jedan drug iz {kolepredlo`io mi je Bramsov violinski koncert, budu}i da niko iz na{eg dru{tva nije imao tu plo~u. Se}am se da jeko{tala trideset pet {ilinga, {to je bilo poprili~no tih dana, naro~ito za mene. Cene plo~a u me|uvremenu suporasle, ali njihova stvarna vrednost sada je znatno manja.

Kada sam prvi put preslu{ao plo~u u prodavnici, u~inilo mi se da zvu~i nekako ~udno i nisam bio siguranda li mi se dopada, ali smatrao sam da to ipak ne treba da ka`em. No, tokom godina, ona mi je sve vi{e zna~ila.Voleo bih da ~ujemo po~etak sporog stava.

SJU: Jedan stari porodi~ni prijatelj izjavio je da je tvoja porodica, u vreme kada si bio de~ak - navodim -'va`ila za veoma inteligentnu, veoma mudru i veoma ekscentri~nu'. Kad se osvrne{ unazad, smatra{ li da jeposredi verodostojan opis?

STIVEN: Ne mogu ni{ta da ka`em na tvrdnju da mi je porodica bila inteligentna, ali sasvim je izvesno dase mi nismo ose}ali kao ekscentrici. Pretpostavljam, me|utim, da smo takvi mogli izgledati prema merilima SentOlbansa koji je bio prili~no trezveno mesto u vreme kada smo mi `iveli u njemu.

SJU: Otac ti je bio stru~njak za tropske bolesti.STIVEN: Moj otac se bavio istra`ivanjima na polju tropske medicine. ^esto je odlazio u Afriku da bi na

terenu isprobavao nove lekove.SJU: Majka je, dakle, imala ve}i uticaj na tebe; kako bi ti ocenio taj uticaj?STIVEN: Ne, rekao bih ipak da je otac imao ve}i uticaj. Oblikovao sam sebe prema njemu. Kako je on

bio nau~ni istra`iva~, smatrao sam da je najprirodnije da se i sam bavim istim poslom kada odrastem. Jedinarazlika bila je to {to me nisu privla~ile medicina ili biologija zato {to su mi izgledale nedovoljno egzaktne i odve}opisne. @eleo sam ne{to temeljnije, i to sam prona{ao u fizici.

SJU: Tvoja majka je kazala da si se oduvek odlikovao jednim svojstvom koje je ona opisala kao sklonostka zadivljenosti. 'Moglo se videti da ga zvezde privla~e.' Se}a{ li se toga?

STIVEN: Se}am se da sam se jedne ve~eri kasno vratio ku}i iz Londona. U to vreme su isklju~ivali javnurasvetu u pono}, radi u{tede. Ugledao sam tada no}no nebo kao nikada ranije, sa Mle~nim Putem koji ga jepresecao. Na mom pustom ostrvu ne}e biti uli~ne rasvete, tako da }u stalno imati dobar pogled na zvezde.

SJU: O~igledno je da si kao dete bio veoma bistar, a i voleo si da pobe|uje{ kod ku}e u igrama sasestrom, ali umalo se nije dogodilo da potpuno zaka`e{ u {koli i da te uop{te ne bude briga oko toga, zar ne?

STIVEN: Bilo je to tokom moje prve godine u {koli u Sent Olbansu. Ali trebalo bi da naglasim da jeposredi bio veoma pametan razred, kao i da sam se pokazao znatno bolji na ispitima, nego prilikom ocenjivanjatokom nastave. Bio sam uveren da }u dobro pro}i - a {to sam na kraju zavr{io sasvim nisko, to je pre svega zbogmog rukopisa i op{te neurednosti.

SJU: Plo~a broj tri?STIVEN: Kada sam bio student na Oksfordu, pro~itao sam roman Oldosa Hakslija Kontrapunkt. Stvar je

bila zami{ljena kao portret tridesetih godina, sa velikom galerijom likova. Ve}ina njih delovala je papirnato, alijedan se izdvajao kao prili~no uspeo lik, ra|en o~igledno prema samom Haksliju. Taj ~ovek ubio je vo|ubritanskih fa{ista, koji je predo~en po uzoru na ser Osvalda Moslija. Obavestio je potom partiju {ta je u~inio; ondaje pustio plo~u sa Betovenovim guda~kim kvartetom, opus 132. Sredinom tre}eg stava otvorio je vrata poslekucanja i pao kao `rtva fa{ista.

Posredi je uistinu sasvim slab roman, ali Haksli je bio u pravu u pogledu izbora muzike. Kada bih znao daka mom pustom ostrvu hita plimski talas, pustio bih tre}i stav ovog kvarteta.

Page 51: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

SJU: Oti{ao si na Oksford, na Univerzitetski koled`, da se bavi{ matematikom i fizikom; prema vlastitomprora~unu, tu si radio u proseku tek oko jedan sat dnevno. Prema onome {to sam pro~itala, poglavito si se bavioveslanjem, ispijanjem piva i prire|ivanjem neslanih {ala. U ~emu je bio problem? Za{to nisi bio prilje`niji?

STIVEN: Bio je to kraj pedesetih godina i ve}ina mladih ljudi bila je razo~arana u ono {to se nazivalo'establi{ment'. Sve ~emu se ~ovek mogao nadati bilo je sticanje i samo sticanje. Konzervativci su upravo ostvarilitre}u izbornu pobedu, uz slogan 'Nikada vam nije bilo tako dobro'. Za mene i ve}inu mojih savremenika `ivot jeizgledao krajnje dosadan.

SJU: Pa ipak, tebi je uspevalo da za nekoliko ~asova re{i{ probleme koje tvoje kolege nisu mogle da re{eni za nekoliko sedmica. Oni su o~igledno bili svesni, sude}i po potonjim izjavama, da si se odlikovao izuzetnomnadareno{}u. Da li si ti i sam toga bio svestan?

STIVEN: Kurs fizike na Oksfordu u to vreme bio je sme{no lak. Mogao se savladati bez poha|anjapredavanja; bilo je dovoljno samo jednom ili dva puta nedeljno oti}i na konsultacije. Nije bilo potrebno dapamtite mnogo ~injenica - bilo je dovoljno i nekoliko jedna~ina.

SJU: Ali upravo si na Oksfordu, zar ne, prvi put primetio da ti {ake i stopala ne rade ba{ ono {to `eli{.Kako si to sebi objasnio u to vreme?

STIVEN: U stvari, najpre sam zapazio da ne mogu valjano da veslam u ~amcu-jednosedu. Potom jeusledio gadan pad niz stepenice koje su vodile iz studentskog salona. Posetio sam doktora u koled`u posle togpada, zato {to sam se pobojao da imam o{te}enje mozga, ali on je smatrao da je sve u redu i posavetovao me dase okanem piva. Posle zavr{nih ispita na Oksfordu, oti{ao sam preko leta u Persiju. Nesumnjivo sam se ose}aoslabije po povratku, ali zaklju~io sam da je to posledica stoma~nog oboljenja koje sam tamo dobio.

SJU: Ali u kom trenutku si kona~no shvatio da ne{to stvarno nije u redu i odlu~io da se podvrgne{medicinskom ispitivanju?

STIVEN: Tada sam ve} bio na Kembrid`u, a za Bo`i} sam oti{ao ku}i. Zima izme|u '62. i '63. bila jeveoma hladna. Majka me je ubedila da odem na klizanje na jezero kraj Sent Olbansa, iako sam znao da nisam zato. Tamo sam pao, a potom sam imao velikih pote{ko}a oko podizanja. Majka je shvatila da ne{to ozbiljno nije uredu i odvela me je do porodi~nog doktora.

SJU: Potom si tri sedmice proveo u bolnici, a onda su ti kazali najgore?STIVEN: Dogodilo se to u Bartsovoj bolnici, u Londonu; moj otac bio je njihov ~ovek. Proveo sam tamo

dve nedelje, na testiranju, ali mi uop{te nisu kazali {ta mi je, osim da posredi nije multipla skleroza i da slu~aj nijetipi~an. Nisu me izvestili o tome kakvi su mi izgledi, ali i sam sam pogodio da je situacija prili~no lo{a, tako danisam pitao.

SJU: Kona~no su ti, me|utim, rekli da ti je preostalo jo{ samo godinu-dve `ivota. Zaustavimo se na ovommestu u tvojoj pri~i, Stivene, da ~ujemo koja ti je naredna plo~a.

STIVEN: Valkire, ~in prvi. Posredi je jo{ jedan rani LP, sa Melhiorom i Lemanom. Stvar je prvobitnosnimljena na 78 obrtaja pre rata, a potom preba~ena na LP u ranim {ezdesetim. Po{to je 1963. ustanovljeno daimam motori~ku neuronsku bolest, okrenuo sam se Vagneru ~ija je muzika pogodovala mra~nom, apokalipti~nomraspolo`enju u kome sam bio. Na `alost, moj sintesajzer govora nema valjano obrazovanje, pa izgovarakompozitorovo ime sa mekim 'V'. Moram da mu napi{em V-a-r-g-n-e-r da bi ga izgovorio pribli`no kako treba.

^etiri opere iz ciklusa Prsten najve}e su Vagnerovo delo. Oti{ao sam da ih vidim sa mojom sestromFilipom u Bajrojt, u Nema~koj, 1964. Nisam tada dobro poznavao Prsten, a Valkire, druga opera u ciklusu,ostavila je sna`an utisak na mene. Bila je to produkcija Volfganga Vagnera i pozornica je bila gotovo potpuno umraku. Posredi je ljubavna pri~a blizanaca, Sigmunda i Siglinde, koji su bili razdvojeni u detinjstvu. Oni se ponovosre}u kada Sigmund nalazi pribe`i{te u ku}i Hundinga, Siglindinog mu`a i svog neprijatelja. Odlomak koji samodabrao Siglindina je pri~a o njenom prisilnom ven~anju za Hundinga. Usred sve~anosti, jedan starac ulazi udvoranu. Orkestar svira motiv Valhale, jednu od najotmenijih tema u celom Prstenu, zato {to je to Votan,predvodnik bogova i otac Sigmunda i Siglinde. On zariva ma~ u deblo jednog drveta. Ma~ je namenjenSigmundu. Na kraju ~ina Sigmund ga izvla~i i njih dvoje odlaze u {umu.

SJU: Na osnovu onoga {to sam pro~itala o tebi, Stivene, gotovo mi izgleda da te je smrtna presuda,odnosno dijagnoza prema kojoj ti je preostalo jo{ godinu-dve `ivota, razbudila, da tako ka`em, usredsredila te na`ivot.

STIVEN: Stvar me je u po~etku bacila u poti{tenost. Izgledalo je da se situacija brzo pogor{ava. Vi{e nijebilo smisla latiti se nekog posla ili nastaviti rad na doktoratu, zato {to nisam znao da li }u po`iveti dovoljno dugoda ga zavr{im. Ali onda su okolnosti stale da se popravljaju. Razvoj bolesti po~eo je da se usporava, a ja sam opet

Page 52: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

napredovao u radu, naro~ito u nastojanjima da poka`em kako je Vaseljena morala imati po~etak u VelikomPrasku.

SJU: U jednom intervjuu ~ak si kazao da misli{ da si sada sre}niji nego {to si to bio pre bolesti.STIVEN: Svakako sam sada sre}niji. Pre no {to sam dobio motori~ku neuronsku bolest, `ivot mi je izgledao

dosadan. Ali izgledi da umrem mlad nagnali su me da uvidim da je `ivot i te kako vredan `ivljenja. Ima toliko stvarikoje ~ovek mo`e da uradi, toliko stvari koje svako mo`e da uradi. Ispunjava me pravo ose}anje postignu}a {tosam ostvario skroman, ali zna~ajan doprinos oboga}enju ljudskog znanja uprkos mojoj bolesti. Razume se, ja samimao puno sre}e, ali svako mo`e ne{to da postigne ako se dovoljno potrudi.

SJU: Da li to ho}e{ da ka`e{ kako mo`da ne bi postigao ovo {to si postigao da nisi dobio motori~kuneuronsku bolest, ili je mo`da ovakvo tuma~enje odve} pojednostavljeno.

STIVEN: Ne, sumnjam da motori~ka neuronska bolest mo`e biti prednost za bilo koga. Ali za mene je bilamanja prepreka nego {to bi bila drugim ljudima, zato {to me nije spre~ila u tome da se posvetim onome {to sam`eleo - a to je da poku{am da doku~im kako Vaseljena dejstvuje.

SJU: Tvoje drugo nadahnu}e, u nastojanjima da se izbori{ sa bole{}u, bila je mlada `ena po imenu D`ejnVajld. Sreo si je na nekom prijemu, zaljubio si se u nju, a potom si se i o`enio njome. [ta misli{, u kojoj meriduguje{ D`ejn za svoj uspeh?

STIVEN: Svakako da ne bih ni{ta postigao bez nje. Veridba sa njom izvukla me je iz bezvoljnosti u kojusam zapao. Uz to, da bismo mogli da se ven~amo, morao sam da na|em posao i da zavr{im doktorat. Ozbiljnosam se posvetio poslu i ustanovio sam da u`ivam u tome. D`ejn se sama brinula o meni kako se moje stanjepogor{avalo. Tada se niko nije na{ao ko bi nam ponudio pomo}, a mi nismo imali dovoljno novca da iznajmimonekoga.

SJU: I zajedno ste opovrgli lekare, ne samo u tom pogledu {to si ti nastavio da `ivi{, nego i zato {to stedobili decu. Robert se rodio 1967, Lusi 1970, a Timoti 1979. Koliko je sve to zbunilo doktore?

STIVEN: U stvari, lekar koji je postavio dijagnozu digao je ruke od mene. Smatrao je da se tu vi{e ni{ta nemo`e u~initi. Nikada ga vi{e nisam video posle izricanja dijagnoze. Zapravo, tada je mi je otac postao lekar i jasam se njemu obratio za savet. Kazao mi je da nema dokaza o tome da je bolest nasledna. D`ejn je uspevala dase stara o meni i o dvoje dece. Tek kada smo oti{li u Kaliforniju 1974, morali smo da zatra`imo spoljnu pomo};najpre je to bio jedan student koji je `iveo sa nama, a kasnije bolni~arke.

SJU: Ali ti i D`ejn vi{e niste zajedno.STIVEN: Posle traheotomije, bila mi je potrebna dvadeset ~etvoro~asovna nega. To je na{ brak izlagalo

sve ve}em i ve}em pritisku. Kona~no sam se ja preselio u novi stan u Kembrid`u. Sada `ivimo odvojeno.SJU: Da ~ujemo opet malo muzike.STIVEN: Bi}e to Bitlsi i njihova pesma 'Molim te, razveseli me' <'Please Please Me' - prim. prev.> Posle

prva ~etiri prili~no ozbiljna izbora, potrebna mi je neka lak{a stvar. Za mene i mnoge druge, Bitlsi su predstavljalidobrodo{lu sve`inu na prili~no ustajaloj i bole}ivoj pop-sceni. ^esto sam slu{ao, nedeljom uve~e, na RadioLuksemburgu, emisiju sa dvadeset najpopularnijih pesama.

SJU: Uprkos svim zvanjima koja nosi{, Stivene - a moram posebno ista}i da si profesor matematike naLukasovoj katedri na Kembrid`u, tamo gde je nekada bio Isak Njutn - ipak si odlu~io da napi{e{ popularnu knjiguo svom radu, i to, kako mi se ~ini, iz veoma jednostavnog razloga. Bio ti je potreban novac.

STIVEN: Ra~unao sam, dodu{e, da bih mogao ne{to da zaradim objavljivanjem popularne knjige, aliglavni razlog {to sam napisao Kratku povest vremena bio je taj {to sam u`ivao u tom poslu. Bio sam odu{evljenotkri}ima koja su ostvarena tokom poslednjih dvadeset pet godina i `eleo sam da izvestim ljude o njima. Uop{tenisam o~ekivao da }e knjiga do`iveti takav uspeh.

SJU: Odista, oborila je sve rekorde i u{la u Ginisovu knjigu rekorda po du`ini zadr`avanja na listamabestselera, gde se jo{ nalazi. Niko, izgleda, ne zna koliko je primeraka prodato {irom sveta, ali posredi je sigurnovi{e od deset miliona. Ljudi je, o~ito, kupuju, ali se ~esto ~uje i pitanje: da li je ~itaju?

STIVEN: Znam da je Bernard Levin stigao samo do dvadeset devete strane, ali tako|e znam da su mnogiljudi odmakli znatno dalje. Obra}aju mi se ljudi iz celog sveta, tvrde}i da su silno u`ivali u knjizi. Mo`da je nisupro~itali do kraja niti su razumeli ba{ sve {to su pro~itali. Ali su bar stekli predstavu o tome da se nalazimo uVaseljeni kojom upravljaju racionalni zakoni koje mo`emo da otkrijemo i da ih razumemo.

SJU: Zamisao o crnim rupama bilo je ono {to je najpre raspalilo ma{tu javnosti i o`ivelo zanimanje zakosmologiju. Da li si ikada gledao sve one Zvezdane staze u kojima se 'odva`no ide tamo gde niko ranije nijei{ao' i tako dalje? Ako jesi, da li si u`ivao u njima?

Page 53: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

STIVEN: U mladim godinama, puno sam ~itao nau~nu fantastiku. Ali sada, kada sam postao stru~njak,nalazim da je najve}i deo nau~ne fantastike prostodu{an. Tako je lako pisati o hipersvemirskom pogonu ili o'dozra~avanju' ljudi na brod ako to ne mora da bude deo neke suvisle celine. Stvarna nauka znatno je uzbudljivijajer ona se uistinu doga|a. Piscima nau~ne fantastike uop{te nije pala na um zamisao o crnim rupama sve dok jefizi~ari nisu obnarodovali. Ali danas raspola`emo valjanim dokazima o postojanju ve}eg broja crnih rupa.

SJU: [ta bi se dogodilo kada bi pao u crnu rupu?STIVEN: Svi koji ~itaju nau~nu fantastiku znaju {ta se doga|a ako padne{ u crnu rupu. Za~as se pretvori{

u {pagete. Ali znatno je zanimljivija okolnost da crne rupe nisu potpuno crne. One oda{ilju ~estice i zra~enjepostojanom brzinom. To dovodi do sporog isparavanja crnih rupa, ali {ta na kraju bude sa njima i sa onim {tosadr`e jo{ nije poznato. To je uzbudljivo podru~je istra`ivanja, ali pisci nau~ne fantastike jo{ se nisu s njim uhvatiliuko{tac.

SJU: To zra~enje koje si pomenuo dobilo je, razume se, naziv Hokingovo zra~enje. Ti nisi bio taj koji jeotkrio crne rupe, premda si dokazao da one nisu crne. Ali njihovo otkri}e nagnalo te je da pomnijem po~ne{ darazmi{lja{ o nastanku Vaseljene, zar ne?

STIVEN: Kolabiranje jedne zvezde kojim nastaje crna rupa u vi{e pogleda je sli~no {irenju Vaseljenegledanom unazad. Zvezda kolabira iz stanja prili~no niske gustine u stanje veoma velike gustine. Postoji, me|utim,jedna va`na razlika: mi se nalazimo izvan crne rupe, ali smo zato unutar Vaseljene. No, obe se odlikuju toplotnimzra~enjem.

SJU: Ka`e{ da se jo{ ne zna {ta se na kraju dogodi sa crnom rupom i njenim sadr`ajem. Ali mislila sam dateorija predvi|a da }e sve {to nestane u crnoj rupi, uklju~uju}i tu i nekog astronauta, kona~no izi}i reciklirano uobliku Hokingovog zra~enja.

STIVEN: Energija mase astronauta bi}e reciklirana kao zra~enje koje oda{ilje crna rupa. Ali sam astronaut,pa ~ak ni ~estice iz kojih je on sazdan, ne}e izi}i iz crne rupe. Ostaje, dakle, pitanje {ta biva sa njima? Da li bivajuuni{teni ili mo`da prelaze u neku drugu vaseljenu? To je ne{to {to bih veoma rado doznao, premda ne i po cenuda zarad toga moram da sko~im u neku crnu rupu.

SJU: Da li se, Stivene, oslanja{ u radu na intuiciju - da li, naime, najpre postavi{ neku teoriju koja ti sedopada i privla~i te, a potom se da{ na posao da je doka`e{? Ili mo`da, kao nau~nik, uvek mora{ logi~no danapreduje{ ka zaklju~ku, ne odva`uju}i se da ga predoseti{ ili nasluti{?

STIVEN: U velikoj meri se oslanjam na intuiciju. Poku{avam da pogodim rezultat, ali onda moram i da gadoka`em. ^esto se tada doga|a da ono {to sam mislio nije ta~no ili da je posredi ne{to drugo {to mi uop{te nijepalo na um. Tako sam i ustanovio da crne rupe nisu potpuno crne. Poku{avao sam, naime, da doka`em ne{tosasvim drugo.

SJU: Jo{ malo muzike.STIVEN: Mocart je oduvek spadao u moje omiljene kompozitore. Na~inio je neverovatan opus. Kada sam

nedavno proslavljao pedeseti ro|endan, dobio sam na poklon njegova celokupna dela na CD-u. Preko dve stotinesati muzike. I dalje poku{avam da to preslu{am. Jedno od njegovih najve}ih dela jeste Rekvijem. Mocart je umropre no {to je Rekvijem bio zavr{en, a okon~ao ga je jedan od njegovih u~enika na osnovu fragmenata koje jeMocart ostavio. Po~etak slu`be Bo`ije, koji }emo sada ~uti, Mocart je samo delimi~no napisao i orkestrovao.

SJU: Ako sasvim pojednostavim tvoje teorije, a nadam se da }e{ mi to oprostiti, Stivene, svojevremeno siverovao da postoji ta~ka nastanka, Veliki Prasak, ali to vi{e ne smatra{. Sada misli{ da nije bilo po~etka niti da }ebiti kraja, da je Vaseljena samosadr`ana. Zna~i li to da nije postojao ~in stvaranja, te, shodno tome, da nemamesta za Boga?

STIVEN: Da, sasvim si pojednostavila stvar. I dalje, naime, smatram da Vaseljena ima po~etak u stvarnomvremenu - Veliki Prasak. Ali postoji jo{ jedna vrsta vremena, takozvano imaginarno vreme, u kome Vaseljena nemani po~etak ni kraj. To zna~i da bi na~in na koji je Vaseljena po~ela bio odre|en zakonima fizike. Ne bi se, dakle,moglo re}i da je Bog odabrao da pokrene Vaseljenu na neki proizvoljan na~in koji ne mo`emo da razumemo.Odavde, me|utim, ne sledi da Bog postoji ili ne postoji - sledi jedino to da on ne postupa proizvoljno.

SJU: Ali ako postoji mogu}nost da Boga nema, kako onda obja{njava{ sve one stvari koje stoje izvannauke: ljubav, veru koju su ljudi imali i imaju u tebe, pa i samo tvoje nadahnu}e.

STIVEN: Ljubav, vera i moral pripadaju jednoj druga~ijoj kategoriji fizike. Pona{anje pojedinca ne mo`e seizvesti iz zakona fizike. Ali mo`emo se nadati da }e logi~ka misao, kojom se odlikuju fizika i matematika, bitivodilja i prilikom zauzimanja moralnog stava.

SJU: Ali mislim da mnogi ljudi smatraju da si ti, u stvari, raskrstio sa Bogom. Pori~e{ li to, dakle?

Page 54: Stiven Hoking, Crne Rupe I Bebe-Vaseljene

STIVEN: Sve {to je moj rad pokazao jeste da ne mora{ re}i da na~in na koji je Vaseljena po~elapredstavlja li~ni hir Boga. Ali i dalje ostaje pitanje: za{to bi Vaseljena uop{te postojala? Ako `eli{, mo`e{ kazati daje Bog odgovor na to pitanje.

SJU: Da ~ujemo plo~u broj sedam.STIVEN: Ljubitelj sam opere. Razmi{ljao sam o tome da svih mojih osam plo~a budu opere, od Glika i

Mocarta, preko Vagnera, do Verdija i Pu~inija. Ali na kraju sam ih ipak sveo na dve. Prva je morala da budeVagnerova, a kona~no sam odlu~io da druga bude Pu~inijeva. Turandot je njegova daleko najve}a opera, ali i onje umro pre no {to je delo bilo zavr{eno. Odlomak koji sam odabrao jeste Turandotova pripovest o tome kako sujednu princezu u drevnoj Kini silovali i oteli Mongoli. Da bi se osvetio, Turandot }e postaviti njenim proscima tripitanja. Ko ne bude umeo da odgovori na njih, bi}e pogubljen.

SJU: [ta Bo`i} zna~i za tebe?STIVEN: Pomalo li~i na ameri~ki Dan zahvalnosti - to je doba kada treba biti sa porodicom i izraziti

zahvalnost za minulu godinu. To je tako|e prilika da se baci pogled u budu}nost, {to simboli{e ro|enje deteta u{tali.

SJU: Budimo malo materijalisti - kakve si poklone po`eleo? Ili mo`da ve} spada{ me|u one ljude kojiimaju sve?

STIVEN: Ja volim iznena|enja. Ako se tra`i ne{to odre|eno, onda onome koji daje poklon ne dopu{ta{nikakvu slobodu ili priliku da pusti ma{ti na volju. Ali nemam ni{ta protiv da se zna kako spadam u poklonike~okoladnih tartufa.

SJU: Do sada si, Stivene, po`iveo trideset godina du`e nego {to ti je predvi|eno. Postao si otac dece zakoju ti je re~eno da ih nikada ne}e{ imati, napisao si bestseler, okrenuo si naglavce drevna verovanja o prostoru ivremenu. [ta jo{ planira{ da uradi{ pre no {to napusti{ ovu planetu?

STIVEN: Sve je to bilo mogu}e samo zato {to sam imao sre}e da mi bude pru`ena velika pomo}.Zadovoljan sam onim {to sam uspeo da postignem, ali ima jo{ mnogo toga {to bih voleo da uradim pre no {toumrem. Ne}u da govorim o svom privatnom `ivotu, ali u nau~nom pogledu voleo bih da do`ivim da neko objedinigravitaciju sa kvantnom mehanikom i drugim silama prirode. Naro~ito mi je stalo da doznam {ta se doga|a po{tojedna crna rupa ispari.

SJU: A sad, poslednja plo~a.STIVEN: Mora}u da zamolim tebe da izgovori{ naslov. Moj sintesajzer govora je Amerikanac i deluje

potpuno beznade`no kada je posredi francuski. Re~ je o pesmi Edit Pjaf Je ne regrette rien. <Ni{ta ne `alim ja -prim. prev.> To je dobar rezime moga `ivota.

SJU: Da mo`e{ da ponese{ samo jednu od ovih osam plo~a sa sobom, Stivene, koju bi odabrao?STIVEN: To bi morao da bude Mocartov Rekvijem. Mogu da ga slu{am sve dok mi se ne istro{e baterije

na vokmenu.SJU: A knjiga? Naravno, tamo te ve} ~ekaju sabrana [ekspirova dela i Biblija.STIVEN: Mislim da bih poneo Midlmar~ D`ord`a Eliota. Neko je kazao - mo`da je to bila Vird`inija Vulf -

da je to knjiga za odrasle. Nisam siguran da ve} spadam u tu skupinu, ali ipak bih poku{ao.SJU: A luksuzan predmet?STIVEN: Opredelio bih se za veliku koli~inu crème brulée. <Zape~ena krema, karamele - prim. prev.> Za

mene je to prava sr` luksuza.SJU: Ne, dakle, ~okoladne tartufe, ve} velika koli~ina crème brulée. Doktore Stivene Hoking, velika ti hvala

{to si nam dopustio da ~ujemo tvoje plo~e za pusto ostrvo i sre}an ti Bo`i}.STIVEN: Hvala tebi {to si me pozvala kao gosta. Svima vam `elim sre}an Bo`i} sa mog pustog ostrva.

Kladim se da je kod mene vreme lep{e nego kod vas.