Obraz, ki je zaznamoval generacije 20. stoletja. Foto: Reuters
Obraz, ki je zaznamoval generacije 20. stoletja. Foto: Reuters

Kar pa je še posebej fascinantno, pa je to, da je tako dolgo živel s tako hudo boleznijo. Imel je neverjetno voljo do življenja. Pokazal je, da življenje ni zastonj. Da je vsako nekaj vredno in nekaj posebnega.

Čadež
Andrej Čadež je upokojen, a kot zaslužni profesor še vedno zelo dejaven znanstvenik. Foto: MMC RTV SLO

Singularnost nas določa, ne dolgočasen raven prostor, v katerem živimo. Ta ne določa razvoja vesolja. Razvoj vesolja je bil umerjen prej, mi zgolj čutimo posledice tistega, kar se je v singularnosti zgodilo.

Črna luknja
Črna luknja je tako skoncentrirana snov, da ji nobena snov v bližnji okolici ne more pobegniti, niti svetloba. Ubežna hitrost stran od nje je višja od svetlobne, prostor pa hudo ukrivljen. Kar je vidno kot črno, je širše območje vključno z dogodkovnim obzorjem, torej tisto mejo, prek katere se je nemogoče vrniti. Posnetek je sicer računalniško ustvarjen. Foto: Nasa

Kaj je elektron? Je to delec ali valovanje? Nekaj je, vede se kot oboje. Nekatere stvari v znanosti so takšne, da jih ne znamo ubesediti ali predstaviti z jezikom, ker nimamo izkušenj z njimi. In s s stvarmi, kot so črne luknje, kaj šele z nastankom vesolja, nekako nimamo veliko izkušenj [smeh]. Vemo, da je enkrat nastalo. Morda je tudi večkrat. Vprašanje pa je, ali se ima sploh smisel s tem preveč ukvarjati. Po moje niti ne.

Hawking
Hawking je postal svetovno znan, včasih v nejevoljo kolegov, ki niso tako cenili celote Hawkinovega znanstvenega prispevka, kot je bila cenjena v širši javnosti. Foto: EPA

Težko je bilo z njim komunicirati, ker je že takrat slabo govoril. Najprej, ko sem ga spoznal, je bil malce skoraj užaljen, kako da ga ne razumem.

Čadež
Čadež je sodelavec projekta gravitacijskega observatorija LIGO, ki je naposled (in pozneje večkrat) zaznal združitev dveh črnih lukenj. Foto: LIGO/A. Simonnet.

Včasih pa je bilo treba na papir. Imeti lepo urejene, uvrščene pole papirja, različne barvice, da smo formule izdelovali. Moj profesor je dejal: "Če ne moreš narediti 50 strani računa brez napake, nisi za teoretskega fizika. Pojdi ven."

Pink Floyd
"Če končaš na albumu Pink Floydov, potem veš, da si zmagal v življenju." Foto: EPA
Alfa Kentavra
Sosednja zvezda Alfa Kentavra. Hawking je podprl projekt Starshot, ki namerava razviti in poslati mini sonde, ki bi jo dosegle v nekaj desetletjih. A Anglež izida ne bo uzrl. Foto: NASA/JPL-Caltech


Stephen Hawking je bil svetovno znan predvsem zaradi popularizacije znanosti, kot je svetovna uspešnica Kratka zgodovina časa (1988). Kaj pa je dejansko prispeval znotraj same znanosti? Za pojasnila smo poprosili znanega slovenskega fizika, zaslužnega profesorja fakultete za matematiko in fiziko Andreja Čadeža, ki je primeren naslovnik iz več razlogov. Je Hawkingov sodobnik, rodil se je istega leta (1942) in prav tako kot Anglež tudi sam v 70. letih doktoriral iz črnih lukenj. Za MMC je nekaj Hawkingovih misli podal v sotvarje tedanjega razmišljanja o kozmologiji, torej zgodovini vesolja. Z njim je tudi večkrat sodeloval, a o teh dogodkih za širšo javnost ni pripravljen veliko povedati. Pa toliko več o orehih, ki so jih trli ...


Kako je človeštvo poznalo vesolje pred Hawkingom oziroma kakšen je bil znanstveni duh časa? Veliko pojmov, ki so nam danes samoumevni, je bilo obravnavanih za čudaštvo. Veliki pok, pospešeno širjenje vesolja sta pogosto izzvala smeh ali nezaupanje ... Kako se spomnite takratne kozmologije, glede na to, da ste bili tudi dejavni in Hawkingov sodobnik?
V tem času je bila kozmologija znanost nekje na meji filozofije v najboljšem pomenu besede, če ne že mitologije. Kozmologija takrat ni bila vzeta kot neka eksaktna znanost. Ukvarja se z velikimi vprašanji, kot sta nastanek vesolja oziroma njegova zgodovina. In ko smo bili soočeni z meritvami, da se vesolje širi, se je bilo logično vprašati, iz česa in v kaj se širi. To vprašanje seveda obstaja še danes. Na tej točki so Hawkingu prišle prav črne luknje kot neka rešitev, ki sicer ni čisto kozmološka. Toda iz matematičnega vidika imajo neko sorodno lastnost, ki se ji reče singularnost. Vsebujejo področje prostora in časa, kjer gre nekaj narobe: rečemo, da je prostor je na nek čuden način neskončno ukrivljen in se morda tam konča. To je takrat v fiziki mnoge fasciniralo. Šola Leva Landaua, Jakov Zeldovič, Hawking, Roger Penrose so bili tisti, ki so v teh raziskavah prednjačili.
Zdi se mi, da je bil Hawking privrženec ideje, da se v singularnosti odloča usoda vesolja. Pravzaprav to niti ni tako nenavadno, če si predstavljate, da je vesolje nastalo iz nečesa zelo gostega in zelo majhnega majhnega, potem je edini kandidat za pra-pra-pra-starševstvo vsega seveda tista majhnost. Tam so se rodili fizikalni zakoni. Singularnost nas določa, ne dolgočasen raven prostor, v katerem živimo. Ta ne določa razvoja vesolja. Razvoj vesolja je bil umerjen prej, mi zgolj čutimo posledice tistega, kar je v singularnosti nastalo.
Treba je tudi poudariti, da so bile črne luknje v tistih časih skrajno eksotične. Tudi razumljene niso bile. Sam sem takrat prišel z doktoratom iz črnih lukenj iz Amerike. Meni so se smejali, da se ukvarjam z nečim ... pozneje sem dobil tudi nagrado, pa so se norčevali, za kakšne neumnosti se nagrade podeljujejo. Dolgo skoraj nihče ni verjel, da črne luknje sploh obstajajo.
Hawking je postal znan po tem, da je povezal črne luknje in takrat eksotični koncept velikega poka. Kako?
Teorija velikega poka je bila v 60' in 70' letih zelo eksotična. Od Hubbla naprej se je mnogim, nikakor pa ne vsem fizikom in astronomom zdelo, da mora nekje v daljni preteklosti obstajati začetek vesolja. Takrat odkrito črno sevanje oz. prasevanje je spravljalo v zadrego nasprotnike ideje o velikem poku. Zanimivo je, da je obstoj tega sevanja predhodno napovedal George Gamow na podlagi izkušenj iz jedrske fizike. Sklepal je, da bi moralo v vesolju ob velikem poku nastati nekaj nenavadnega: če bi bilo v nekem trenutku pregosto in prevroče, bi morale steči jedrske reakcije, pri čemer bi nastali vsi elementi, ki jih poznamo. Vemo pa, da je današnje vesolje sestavljeno v glavnem iz vodika nekaj helija, vseh ostalih elementov pa le za drobiž. Iz tega podatka je Gamow sklepal, da moralo biti vesolje ravno prav vroče in ravno prav gosto, da je nastal sestav elementov, kakršnega poznamo danes. Iz tega podatka in iz hitrosti razširjanja je ocenil, za koliko se je morala temepratura vesolja do danes znižati. Njegova ocena okrog 5 stopinj Kelvina ni prav daleč od kasneje izmerjene temperature 2,7 stopinje, ki so jo potem dejansko izmerili. Ta kozmološki model je bil zelo preprost.
Velika skrivnost je bila, zakaj je temperatura vesolja v vseh smereh enaka. To je bilo teoretično zelo težko pojasniti, skoraj nemogoče, saj desni del vesolja naj ne bi mogel vedeti, kaj se je v levem delu zgodilo. Zakaj je potem levi enako vroč kot desni? To je bilo zelo noro.

Čeravno so pozneje s Planckom našli variacije.
To je bilo veliko, veliko pozneje. Ravno zaradi te omenjene nenavadnosti so začeli razmišljati o satelitu, s katerim bi opravili meritve. Nekateri teoretiki so prišli na dan s predlogom, danes znanim kot inflacija. Torej, da se je vesolje nekoč eksplozivno razširilo, v zelo kratkem času je prišlo do neverjetne širitve prostora, Vprašanje, ali levi del vesolja ve za desnega, ni bilo več aktualno; problem se je preselil na vprašanje: kaj poganja inflacijo? Tisto, kar se nam je zdelo problem, v resnici sploh ni problem.
Prišli so sateliti, prvi je bil COBE, ki je izmeril tudi variacije temperature za nekaj stotisočink Celzija, za njim je bil WMAP, na koncu še omenjeni Planck. Danes imamo prasevanje izmerjeno s strahotno natančnostjo, in ne samo to, meritve so dale tudi nov model. Pokazale so, da je pok v vesolju tudi odmeval. To kažejo zelo-zelo majhne temperaturne razlike, s tem, da iz njih razberemo nekakšen vzorec, ki ga lahko teoretično zelo dobro razložimo z modelom inflacije. Danes je kozmologija čisto prava znanost, ki se lahko pohvali z natančnimi rezultati.
Kako je Hawking posegel v takratno kozmologijo s tem, da je naredil povezavo med singularnostjo črne luknje in začetkom vesolja?
To je bil že naslednji korak. Rad bi povedal, da ni bil Hawking edini. Problem, s katerim se je fizika ukvarjala vse od Alberta Einsteina naprej, je slednji: splošne teorije relativnosti nismo znali in je še ne znamo razumeti tako, da bi bila skladna s kvantno teorijo. S tem sta se največ ukvarjala John Wheeler in Bryce DeWitt. Wheelerjev študent Jacob Bekenstein je v svojem doktorskem delu prišel na zanimivo idejo. Ni se lotil problema neposredno, ampak je poskušal razmišljati o tem, kakšne posledice bi morala teorija relativnosti trpeti zaradi kvantne teorije. Razmišljal je o entropiji in črnih luknjah. Namreč, entropija je stopnja nereda in po zakonu, ki ga je postavil Ludwig Boltzmann, mora entropija vsake v sebi zaključene celote s časom samo naraščati. Ker verjamemo, da je vesolje v sebi zaključena celota, mora po Boltzmannu njegova entropija naraščati.
Lahko pojasnite, kaj v fiziki razumete pod izrazom nered oz. posledično entropija?
Entropijo fiziki razumemo kot stopnjo nereda. Nekako takole lahko razmišljamo: Red je takrat, ko imamo vse zloženo po pravilih. Nered pa naredimo, če stvari razmečemo. Red imam v knjižnici, če se vse knjige natančno zložene na policah po abecednem vrstnem redu. Manjši nered naredim že s tem, da zamenjam mesti dveh knjig. Čim več knjig prestavim na policah, tem večji nered naredim – večja je entropija. Še večji nered naredim, če nekaj knjig vzamem iz polic in jih dam na mize, stole, na tla, na okno. Skratka, čim več prostora in stvari imam, večji nered lahko ustvarim. Tako nekako ga definiramo. Važno je, koliko možnosti imam oziroma koliko načinov nereda smo poskušali ustvariti. Več kot jih je, večja je entropija. Vidimo, da je malo nereda v knjižnico potrebno za akcijo, za to, da se nekaj spremeni. Da bi se kaj naučil, namreč moram vzeti vsaj kakšno knjigo iz polic.
Če je to ena sama neskončno zgoščena točka, potem najbrž ni veliko dejavnikov, ki bi lahko nered povzročali?
Potem bi človek rekel, da ni, ampak črna luknja je omejena z dogodkovnim obzorjem. Težko na kratko razložim, zakaj bi morala črna luknja imeti svoj nered. V resnici je to tako težko razložiti, da so se takratni najimenitnejši fiziki Bekensteinu posmehovali. Češ, to je neumna ideja, kako ima lahko črna luknja nered, če iz nje nič ne more priti. Saj je popolnoma urejena, saj je samo ena možnost: tam noter ni nič? A ravno leto zatem je Hawking prišel do ideje, kako to pojasniti. Da pravzaprav ni v neskladju s fiziko, ampak da je entropija v črni luknji pravzaprav nujna. Potrdil je Bekensteinovo misel in zato poudarjam, da gre za Hawking-Bekensteinovo teorijo sevanja.

In ko sem že govoril o neredu. Dejal sem, da moram vedeti, na koliko načinov lahko nered ustvarim. To pomeni, da moram znati šteti. Kaj pa to pomeni, šteti v neskončnost? Za matematike tukaj nastopi neka paradigma. Obstaja neskončno naravnih števil. Štejem lahko v nedogled. Prejšnjemu število dodam enico in dobim večje število. Toda naravnih števil je števno mnogo, ker lahko štejem. Zaporedje racionalnih števil si lahko predstavljam kot zaporedje točk na premici, ki so med seboj oddaljene npr. en centimeter. Sedaj si lahko predstavljam tudi točke med vsakim zaporednim parom naravnih števil, ki jih lahko poljubno natančno opišemo z racionalnimi števili. Tudi teh je števno neskončno celo med vsakim zaporednim parom naravnih števil. Torej bi lahko slikovito rekli, da je racionalnih števil števno neskončno na kvadrat. A matematiki so odkrili še to, da obstajo na številski premici še iracionalna števila, ki jih je toliko, da jih niti teoretično ne bi mogli prešteti. Ob tem se porodi vprašanje: kakšno je vesolje? Ali vsebuje števno mnogo točk, prostorčkov, kamor Narava odlaga svojo snov in dela nered? Ali pa je število točk v vesolju tako neštevno, kot je število iracionalnih števil na številski premici? Normalen človek bi rekel, saj je vse ena figa. Trilijon trilijonov je tako velika številka, da je ne morem prešteti. Toda z matematičnega stališča ima odgovor na to vprašanje bistveno drugačne posledice, če je prav prvo ali drugo. V tem je srž problema, s katerim so se je ukvarjali Hawking in drugi: na kakšen način uvesti kvantno fiziko v teorijo relativnosti. Če je narava kvantna v svojem bistvu, prostor ne more biti zvezen, kot smo navajeni, in bi ga raje opisali z matematičnim aparatom, ki bi npr. meril razdalje z realnimi števili. Na primer, razdaljo bi morda lahko meril samo z nanometrsko natančnostjo, vse kar je manj pa nima smisla.

Zaradi omejitev merilnih naprav?
Ne zaradi merilnih naprav, temveč temeljnih omejitev narave same. Narava ima samo določeno števno mnogo prostora, v katerega se lahko stvari odložijo. Število je ogromno, neskončno, a števno neskončno. Tako se je Hawking na koncu loteval vprašanja, kako se ustvarja entropija, in je razmišljal o toku informacije. Če imajo črne luknje nered, potem imajo v sebi tudi informacijo. Zadnja leta se je prepiral, ali bodo črne luknje na koncu izbruhale ven vse informacije, ki so jih prejele ali ne.
Morebiti bi bilo dobro razčistiti, kaj točno je tukaj mišljeno kot informacija. Je to informacija o naravi nekega delca, torej rotacija, barva in podobne lastnosti, ali je to informacija; da je v luknjo padla piramida?
Informacija je pravzaprav organizacija. Hawkingu malo zamerim, da informacije po mojem mnenju ni dobro definiral.
Problem je v tem, da je od informacije o temeljni lastnosti padlega delca pa do hologramov, ki naj bi nastajali na dogodkovnem horizontu, po mojem razumevanju velik korak. Lahko pojasnite?
Informacijo si sam predstavljam kot neko tabelo, ki v nekakšnih šifrah pove, kaj je kje. Na primer, slika je zapisana informacija. Na računalniškem zaslonu imate sliko z določeno ločljivostjo in za vsako piko je določeno, kako je svetla. To informacijo lahko zapišem v kvadratno razpredelnico s številkami, ki predstavljajo svetlost piksla, lahko pa jo predstavim tudi kako drugače, ampak v vsakem primeru moram tistemu, ki to informacijo posredujem, dati določena navodila. Povedati mu moram, kako jo pretvori v obliko, ki mu bo povedala sporočilo te informacije. Tako si lahko predstavljamo tudi informacijo vesolja. Prazen prostor si lahko zamislimo kot pikseliran, kot da je sestavljen iz majhnih kockic. Informacija je, kaj je v vsaki posamezni kocki. Informacija se seveda vedno preliva iz ene točke v drugo, tako kot se odvija film na televizijskem zaslonu.

Zdi se mi zanimivo, da je Hawking tukaj razmišljal podobno kot Platon. Ta je dejal, da je bog ustvaril čudovit, lep svet, nakar je naredil kopijo, ker mu je bil svet tako zelo všeč. A v kopiji so se nekatere stvari spreminjale. In tistim objektom, ki so se spreminjali, ni mogel podariti večnosti. Tisto, kar se spreminja, so minljivi objekti, ki se pokoravajo matematičnim zakonom. To je dejal Platon pred več kot 2000 leti. Na nek način je Hawking o informaciji razmišljal podobno.

In kako potem pridemo do Hawkingove ideje o hologramu, ki nastane na dogodkovnem horizontu po padcu objekta v črno luknjo?
Informacije si lahko predstavljate kot zaporedne številke, zapisane v neko razpredelnico po nekem pravilu. Vprašanje je, na kakšen medij lahko napišem te številke. Ekran je dvorazsežen. Imamo vrstice in stolpce. Če bi bil svet tridimenzionalen, bi potreboval vrstice, stolpce in še nekaj nadstropja. Če pa imate hologram, je ta samo dvodimenzionalen, a vendar nam daje tridimenzionalno sliko. In če govorimo o hologramu vesolja, potem informacije vesolja ni treba zapisati v treh dimenzijah, ampak sta dve dimenziji dovolj. To je ta ideja.

Težko razumljiva ideja.
Temu se reče iskanje napak v razmišljanju, da lahko nekaj razumemo.
Kako pa dejansko nastane to Hawkingovo sevanje pri črni luknji? Kakšen je mehanizem za njim?
Tak je, kot je. To je težko reči. Čisto vsakega hecnega pojava ne moremo ubesediti. Ena varianta je taka: vemo, da v naravi obstajajo delci in antidelci. Če je par delec-antidelec skupaj, se delca anihilirata in oddata energijo, ki je enaka vsoti njunih mas krat hitrost svetlobe na kvadrat. Tudi tukaj, v prostoru med nama, se nenehno ustvarjajo pari, kot so proton in antiproton, elektron in pozitron ... Vsak par, npr. elektron in antielektron (pozitron) ima skupno energijo nič, ker ga veže energija električnega privlaka. Toda, če bi z nekim pospeševalnikom svetil na tole mizo, bi lahko paru elektron-pozitron dodal toliko energije, da bi izničil vezalno energijo električnega privlaka in s tem povzročil, da bi lahko ločeno zaznal elektron in pozitron. Potrebujem torej nekaj energije, da par delec-antidelec medsebojno ločim. Potrebujem ločilno silo. V bližini črnih lukenj je ločilna sila gravitacija. Ta lahko povzroči, da se delca v paru ločita za dovolj dolgo, da eden od para pade v črno luknjo in s tem izgubi toliko energije, da svojemu antidelcu omogoči realen obstoj, da lahko odleti proč od črne luknje. Ločilna sila gravitacije na dogodkovnem obzorju je tista, ki in ustvari nered v polju delcev in antidelcev, ki ga lahko zaznamo kot tok delcev. Ker je foton - nosilec elektromagnetnega sevanja – sam sebi antidelec, zaznamo nered, ki ga ustvari ločilna sila težnosti, kot toplotno sevanje. To je precej groba razlaga Hawkingovega sevanja.
Ni jim pa ga uspelo zaznati ali eksperimentalno potrditi?
Ni jim uspelo. Črne luknje, ki nam jih je uspelo locirati v vesolju, so veliko premasivne, da bi bila njihova temperatura dovolj visoka. Hawkinga je iskanje zelo veselilo. Upal je, je, da se bo našla kje v širnem vesolju kakšna tako majhna in zato zelo vroča črna luknja, da bo eksplodirala pred našimi "očmi" (potrebujemo "oči" za rentgensko svetlobo in žarke gama). V zadnji desetinki sekunde bi takšna črna luknja sevala z močjo nekaj tisočink izseva Sonca. In če bi takšne črne luknje mogoče nastale po rojstvu vesolja, bi morale imeti maso približno tolikšno kot Šmarna gora. Velike pa bi bile kot proton. In če bi obstajale, potem bi med zvezdami vsako toliko prasnila iskra. A za desetinko sekunde videti nekaj tisočink Sonca je še danes zelo težko. Nihče ne more reči, da tega ni, ampak na vsak način tega nismo opazili.
Podobno je bilo pred dvema letoma. Sto let je znanstvena skupnost govorila o gravitacijskih valovih, preden jih je LIGO naposled zaznal. Na taisti tiskovni konferenci so znanstveniki izustili zame še en presenetljiv stavek. Zdaj smo prvič z visoko gotovostjo sploh potrdili obstoj črnih lukenj. Nekaj, o čemer znanstveniki govorite že 60 let, je bilo zanesljivo dokazano komaj predlani.
To je bilo fantastično odkritje gravitacijskih valov. Pričakovali smo, da jih bomo našli, le vedeli nismo, kdaj. Pri vseh teh odkritjih znanost napreduje počasi. Po korakih. Same črne luknje so v desetletjih postajale vedno bolj sprejemljive. Prva stopnja je bila, ko smo jo zaznali v galaktičnem središču. Ko so videli zvezde, ki krožijo okoli jedra, prek katerih so lahko izmerili maso središčnega, nevidnega objekta. In ko so ugotovili, da je tisti objekt tako majhen, ne more biti drugega kot črna luknja. Odkritje na LIGU je bila samo še dodatna potrditev. Ko se nekaj takega zgodi, jasno proslavljamo. Ampak stvari se dejansko zgodijo med proslavami. Takrat je treba delati.
Še vedno mi ni popolnoma jasno, kakšna je ta črna luknja kot objekt. Ali je dejansko ena sama pikica, neskončno gosta točka, v kateri se zbere vsa materija; ali pa kepa z merljivim obsegom?
Najpogosteje se reče, da je črna luknja ukrivljenost prostora-časa. Je nekako disfigurirana gravitacija.
Kaj pa tista snov, ki se v njej zbere, tista kepa?
Saj ni rečeno, da je snov. Pazite, ni treba, da je črna luknja snov. Lahko je samo težnost. Mi ne vemo, kaj je noter.
A ne ravno prisotnost mase pozvroči težnost?
Ne vem. Ni rečeno. Podobno je, če se vprašate, kaj je elektron. To sem večkrat tuhtal, ko sem bil študent. Danes vem veliko več o njem, lastnosti, teorije in tako naprej. A še vedno se ne morem zadovoljiti z odgovorom, kaj je elektron. Je to delec ali valovanje? Nekaj je, obnaša se kot oboje. Nekatere stvari v znanosti so takšne, da jih ne znamo ubesediti ali predstaviti z jezikom, ker nimamo izkušenj z njimi. In s s stvarmi, kot so črne luknje, kaj šele z nastankom vesolja, nekako nimamo veliko izkušenj [smeh]. Vemo, da je enkrat nastalo. Morda je tudi večkrat. Vprašanje pa je, ali se ima sploh smisel s tem preveč ukvarjati. Po mojem mnenju niti ne.
Čeravno je Hawking veliko pozornosti posvetil teoriji mnogih vesolj.
Ker je imel akademsko svobodo znanstvenika. Da gre v neki svet in se med tem razmišljanjem spotakne ob nekaj drugega, kar je zanimivo.

Kaj je potem črna luknja po našem poznavanju?
Črna luknja je pač ena "žival", ki obstaja in ki ima take in take lastnosti. Nekaj ima noter. V bistvu pa ima horizont. Zunaj horizonta se obnaša kot ena masa, kot neka temna kovinska krogla. Pravzaprav je črna luknja ime za objekt, kot smo ga najprej odkrili v teoriji, v zadnjih desetletjih pa smo odkrili mnoge pojave v vesolju, ki ustrezajo pojmu črne luknje. Odkritje gravitacijskih valov nam je dalo še dodatno potrditev o obstoju črnih lukenj, saj se potrdili tudi zahtevne račune, ki opisujejo kako dve črni luknji ob zlitju postaneta eno. Torej, o črnih luknjah lahko veliko izračunamo in napovemo, vendar merimo lahko samo to, kaj se dogaja zunaj, nad njihovim horizontom. V notranjost se lahko podamo izključno računsko, in ta pot pove, da se v sredini nahaja singularnost. S tem so se ukvarjali Hawking in drugi. Kaj pa okoli singularnosti? Kakšna sploh je singularnost? Tam nam stvari zmrznejo. Tam naša fizika ne deluje. Imamo le predpostavke, kaj bi utegnilo biti, kar je tuhtal Hawking. Tam bi morala biti pomembna kvantna gravitacija. Problem je, ker nimamo nobene možnosti, da bi te teze eksperimentalno potrjevali. Če sondo spustimo noter, je ne dobimo ven.
Niti z gravitacijskimi valovi? A se ne opazi, kdaj se črni luknji dotakneta, natančneje, kdaj površini domnevnih kep mase podrsata druga ob drugo?
Z gravitacijskimi valovi lahko zelo natančno zaznamo, kako zavalovi horizont in nastane nov horizont, ko plašč, ki prekrije zadnjo fazo združevanja črnih lukenj. Ampak vse, kar je za horizontom, je za vedno skrito našim očem. Kaj bo v prihodnosti, ne vem. Ostaja uganka o povezavi med črno luknjo in začetkom vesolja. Lahko rečem le to: pojma nimam, kako se bo razvozlala.
Ena od temeljnih lastnosti znanosti je ta pedantnost. Za skoraj nobeno trditev ne rečemo, da je 100-odstotno gotova, temveč vedno dopuščamo dvom, večjo ali manjšo verjetnost, da drži. Za vse, kar imamo navadno za samoumevno, znanost dene: lahko se tudi motimo.

To je za znanost ključno. Drugače bi padli v pragmatizem. Zato imamo sistem referentov, včasih kakšen kaj označi za neumnost, pa se naposled izkaže, da ni neumnost. Imamo metode, s katerimi preverjamo verjetnost, da ima izjava smisel. Verjetnost ni nikoli 0 ali 1, temveč nekje vmes. In tisti referent odloča, ali je dovolj visoka verjetnost, da določena izjava ni čisto neumna. In če ni čisto neumna, potem se to napiše. Včasih imam dvome, ko je stvar prepletena z veliko denarja in včasih pride do ... napak. Ampak na splošno ta sistem znanosti kar dobro funkcionira.
Če bi ga vsak posameznik ozavestil tudi v vsakdanjem življenju, bi bil svet morda bolj racionalen. Le delovati je treba na način, da s trditvami in podatki ne operiramo kot s samoumevnimi resnicami ali neresnicami, temveč jih obtežimo z verjetnostjo.
Svet bi lahko bolj racionalno deloval, ampak nisem čisto prepričan. Veste, med znanostjo in vsakdanjostjo je ena velika razlika. Znanost ima razkošje, da se lahko ne odloči. Ali pa da se odloča počasi in gleda, kaj se bo izcimilo. V življenju pa smo primorani sprejemati odločitve. Oče mi je vedno dejal: kar si se odločil, si se. Najprej dobro premisli, potem pa ni več poti nazaj. Odločitev je sprejeta in z njo konsekvence. To je ta znanstvena svoboda, avtonomija. Ne zahteva tako močno odgovornosti za sprejete izjave. Znanstvenik mora imeti pravico, da se zmoti - v dobri veri. Ko sem doktoriral, mi je en profesor dejal: "Zdaj si PHD [naziv v angleščini]. To pomeni, da si zavezan, da boš govoril samo tisto, za kar verjameš, da je res." Ni pa zahteval, da se ne smem zmotiti. Politik ne more in nima te svobode.
Sami ste sodelovali pri sami pripravi projekta detekcije gravitacijskih valov. Ena izmed nagrad, ki jih je Hawking prejel, pravi, da je njegovo delo pomembno prispevalo na oblikovanje detektorja. Koliko to drži?
Ne bi rekel. Mislim, da to ne drži. Sem sodeloval pri projektu, poznam stvari in sem prispeval več kot Hawking. Pri nalogi projekta detekcije gravitacijskih valov je bilo ključno vprašanje, kaj lahko proizvaja gravitacijske valove. Imeti moramo velike mase vpletene in še frekvenca valovanja mora biti dovolj visoka. Če se spreminja razdalja med Zemljo in Soncem za en proton in se to zgodi enkrat na dve leti, potem je to težko zaznavno. Če pa se to zgodi nekajtisočkrat na sekundo, mogoče, toda razdaljo med Soncem in Zemljo je do te natančnosti nekako nemogoče dobiti. No, če se zakopljemo v podrobnosti, se možnosti nekoliko izboljšajo. Eden pomembnih je bil Kip Thorne, letošnji nobelovec. Imel je mogoče malo noro idejo. Leta 1962 je bil odkrit dvojni pulzar, dve nevtronski zvezdi, ki krožita druga okoli druge s periodo, manjšo od enega dneva. Thorne je izračunal, da bosta čez 350 let dovolj skupaj in padli v eno. In če je to en tak objekt v naši galaksiji in če jaz vidim čez palec okoli 350 milijonov galaksij, potem je mogoče, da se bo tak dogodek morda slučajno zgodil ravno letos. Zdaj pa vemo, kakšna je gostota galaksij, kako daleč moramo videti, temu primerno sestavimo instrument in izračunamo, koliko občutljiv mora biti. Mi smo vedeli, kakšno občutljivost moramo doseči, da imamo sploh možnost kar koli zaznati. Seveda ni bilo nobenega zagotovila. Thorne je bil pri tem zelo prepričljiv. Trajalo je ogromno časa in zahtevalo veliko denarja, ki ga ni bilo preprosto nabrati skupaj. Na koncu se je obrestovalo.
Tako kot Hawking ste tudi vi doktorirali iz črnih lukenj. Še več, z njim in njegovo skupino ste celo sodelovali. Lahko poveste kaj več o tem, in kakšen je bil Hawking kot človek?
Večkrat sem ga srečal. Veste, te zadeve, s katerimi se je ukvarjal, npr. o naraščanju površine črne luknje, to sem imel že v doktoratu. Takrat sva se, denimo, srečala. Kajti jaz sem se ukvarjal s trkom dveh črnih lukenj in kaj se pri tem dogaja. Thorne me ima zato za začetnika numerične relativnosti. Treba je bilo ugotoviti, kako se sploh to računa. Zakaj je to težko? Če hočete računati razvoj geometrije v času, potem morate to geometrijo nekako realizirati. Potem morate v prostor postaviti koordinate, ta prostor pa je močno ukrivljen. V ravnino jih je lahko postaviti, narišete črtice in rečete: to so koordinate. V črni luknji pa imate nekaj, kar miga, se spreminja. In če jih nerodno postavite, bodo koordinatne črte zaradi numerike zletele vse skupaj v eno točko - govorili smo o singularnosti - in potem nimate več česa računati. Ker se vse skupaj zmeša. No, jaz sem neke koordinate položil in to so neki začetki numerične relativnosti, potem je bilo treba še spoznati lastnosti te geometrije. Ta projekt računanja je trajal 40, 50 let. Rekli so mu "veliki izziv". In v okviru projekta sem se med drugim srečal s Hawkingom. Težko je bilo z njim komunicirati, ker je že takrat slabo govoril. Najprej, ko sem ga spoznal, je bil malce skoraj užaljen, kako da ga ne razumem. Ampak je imel interpreta zraven. Ni bilo zelo lahko, ampak je šlo. Pozneje je pa imel celo ekipo okoli sebe. Saj, na koncu in veliko časa je bil institucija. Imel je veliko ljudi, ki so mu analizirali, interpretirali, dajali podatke.

No, v zadnjih letih je tudi zaščitil svoje ime in bil kar poslovna entiteta. Je pa zanimivo, da na začetku 80. let kljub vsej slavi ni bilo tako. Več biografij piše, da je bil takrat že zelo znan tako v javnosti kot v znanstveni sferi, a kljub temu ni bil brez finančnih skrbi. Tudi zato naj bi se odločil za pisanje knjige Kratka zgodovina časa, ki je postala svetovna uspešnica. Torej slava v znanosti ne nujno pomeni finančne brezskrbnosti.
Ja, to je Penrose pisal. Ne verjamem … Hawking ni imel finančnih skrbi. Izziv je verjetno sprejel tudi zato, ker ... Veste, če on ne bi imel dovolj financ, bi umrl. Vzdrževanje Hawkinga je bilo zelo drago. In to je bilo seveda za njega izziv. To so že skoraj filozofska vprašanja: zakaj človek živi, kako živi? Čudež je že, da je doživel toliko let pri tako hudi bolezni. Kar kaže na strahovito voljo do življenja! Tudi to, kar pravijo, da je rad nagajal študentom in jim z vozičkom vozil čez stopala, kaže na to: "Tudi jaz hočem živeti." Včasih je kakšno duhovito stisnil na ta način. Imel je neverjetno voljo do življenja in tudi svoj pogled nanj, ki je nekako ... čaroben.
S svojim humorjem me je večkrat nasmejal. Znani ameriški TV-komik John Oliver ga je spraševal o teoriji, da je vesolj neskončno, v vsakem pa je malo drugače od našega. Torej obstaja tudi vesolje, kjer sem pametnejši od vas, ga je pobaral voditelj. "Da," je odvrnil Hawking. "Obstaja tudi vesolje, kjer ste smešni." Pa še ena, ki kaže na nenavaden, angleški smisel za humor. Veliko je tuhtal okoli možnosti potovanja nazaj skozi čas. V tem okviru je priredil veliko, luksuzno zabavo s kanapeji, šampanjcem in vsemi pritiklinami. Toda zabavo samo je naznanil pozneje, daleč zatem, ko se je že končala, upajoč, da jo bo kdo opazil in prišel nazaj. Seveda je bila dvorana popolnoma prazna. S tem je "dokazal", da potovanje v preteklost ne obstaja.
[smeh]. To je ena zadeva, ki je značilna za angleško šolo znanosti in nekaj, česar se je vredno zavedati. Svoboda, ki jo dajo znanosti. Oxford in Cambridge sta bila univerzi, kjer so imeli profesorji dejansko vso svobodo. Vedno so bili stimulirani, da razmišljajo zunaj okvirjev. Angleži so kljub vsemu bolj dopuščali nekaj, kar je bilo mogoče videti deviantno, kot kateri drugi. Ravno prej sem se pogovarjal s kolegom. Denimo, lord Byron, ki je bil homoseksualec. In to se je nekako vedelo. Seveda so se zgražali, saj veste, kako je bilo takrat v Angliji. Zanje je to bilo grdo, slabo, neokusno in tako naprej, pa vendarle se je toleriralo v nekem smislu. V kakšni Avstriji se kaj takega ne bi moglo zgoditi. Enega takega primera ne poznamo. Iz Anglije pa veliko. Pomembno je bilo, da je bil kot znanstvenik in profesor na mestu.
No, Hawking je na trenutke tudi preizkušal meje tolerance, v drugem smislu. V prvem delu kariere je bil trdojedrni matematik, v drugem delu pa je to precej opustil in se prepustil manj omejenemu tuhtanju, bolj odprtemu sistemu razmišljanja. In pravijo, da je s svojimi teorijami in pogruntavščinami večkrat preizkušal meje potrpežljivosti svojih znanstvenih kolegov, kot mali trolček.
Mislim, da imate prav. Kar se tiče trdne matematike ... Takrat je bila angleška šola: Hawking, Brandon Carter, Američan John Bardeen. Imeli smo Ruse: Aleksej Starobinski, Igor Novikov ... Ti ljudje niso imeli računalnikov. Matematika je bila v nekem smislu drugačna. Danes je matematika z računalniki že tako lepo obdelana, da mi lahko formalno matematiko delamo z njimi. Včasih pa je bilo treba na papir. Imeti lepo urejene, uvrščene pole papirja, različne barvice, da smo formule izdelovali. Moj profesor je dejal: "Če ne moreš narediti 50 strani računa brez napake, nisi za teoretskega fizika. Pojdi ven." Ob taki zahtevi preprosto ni mogel vsakdo biti teoretski fizik. Ker preprosto vsakdo tega ne zmore, kot tudi ne zaigrati Chopinove sonate. Saj je v glasbi tudi danes pogosto. Tista ekstremna virtuoznost ni več tako potrebna, še posebej pri popularni glasbi. Bolj je potreben občutek za glasbo. Enako je pri znanosti. Danes zahteva tudi druge talente. Za teoretskega fizika takrat je bil talent obvladovanje tehnologije računanja.
Hawking je očitno imel oboje: na začetku velik talent za tehnično izvedbo in računanje, pa navdih in odprto razmišljanje pozneje.
Vzemimo velike slikarje: Piet Mondrian ali Pablo Picasso. Oni so znali krasno risati. Ampak na koncu je Mondrian okvirčke delal, različnih barv. Znal je svojo obrt, ampak pozneje jo je lahko izživel. Nekaj podobnega vidim v Hawkingu.
Vrgel se je precej abstraktno teoretiziranje, in kot kaže, je bil na neki način pravšnji za to. Prikovan na voziček in brez veliko alternativ za zaponjenje časa, tudi možganskega, je bil zaprt v svoj svet. Sam s svojimi mislimi, dan za dnem. Kar je za poglobljeno tuhtanje lahko zlata vredno. Izdelovanje teoretičnega modela v glavi je namreč postavljanje velikega drevesa trditev, ki morajo biti medsebojno združljive, logične in ne v nasprotju z meritvami. Za to sta potrebni visoka kognitivna sposobnost in še posebej koncentracija.
Jaz bi rekel, da gre za naravni razvoj. Tako kot v umetnosti. Če ste bili teoretik, ste se morali z veliko področji ukvarjati in izvesti veliko računov. Slika se počasi sestavlja. Človek polagoma iz obrisov uvidi celoto. Spomnim se, da je bil zame eden najtežjih izpitov kemija. Imeli smo strašno debelo knjigo in za vsak element je bilo treba vedeti toliko in toliko stvari. Mi fiziki smo mislili, da lahko stvari razumemo in logično izpeljujemo. V kemiji pa ne. Stvari moraš vedeti. Študirali smo s kolegi, mesec dni smo bili prilepljeni k mizi. Ko sem bil pripravljen za izpit, šele tedaj sem rekel: zdaj pa razumem. Zakaj? Ker sem se naučil ogromno detajlov. In šele ko sem jih imel vse v glavi - saj danes sem že vse pozabil - sem nekako videl celo strukturo. In vedno, če se nekaj res naučite, se vržete v eno področje in vanj daste velik napor, šele takrat vidite strukture. Ne morete jih kar tako. Niso nam dane. In to je bil čisto naraven razvoj pri Hawkingu, kot pri vsakem drugem.
Torej, podatke moramo zbrati znotraj glave - ne zunaj na raznih zapisih in medmrežjih - ter z njimi miselno operirati, jih pogledati od daleč. Šele to nam pokaže prej nevidene vzorce. Zelenjava mora biti v loncu, ko se kuha mineštra, ne na vrtu.
Ne od daleč, premleti jih je treba. Vzorcev sprva ne vidiš. Pojavijo se. Ko delate, se ugotovitve počasi nabirajo, in ko jih je enkrat dovolj, se prikaže slika spoznanja. Naj bo taka ali drugačna, samo redkim in zelo zelo redkim uspe, da s svojo sliko prepričajo ves svet. Malo jih je. Albertu Einsteinu je uspelo. Za Hawkinga še ne morem reči. Saj ne bom rekel, da je vse Einstein sam pogruntal, je pa vse tiste slike tako skombiniral, da je na krožnik postavil nekaj izjemnega.
Najbrž je za to potrebna ekstremna, skoraj ekscesna posvečenost nekemu področju, da lahko zlezeš na sam vrh. In ta je danes vse težje izvedljiva. Tudi zato, ker smo nenehno povezani, nenehno na liniji in na telefonih, bombardirani z dražljaji za možgane, ki nam žrejo spodobnost sredinjenja. Hawking je lahko skoraj cel možganski čas posvetil svojim orehom, medtem ko so številni sodobniki raje na elektrošoku kot sami s svojimi mislimi.
V takem svetu sploh ne govorimo o konceptih, kot je delovni čas. To je način življenja. To je akademska svoboda, da človek lahko živi s svojimi orehi. V Angliji je večina profesorjev živela v kolidžu. Tam imajo stanovanje in tam so. Hawking je bil v ta način življenja na neki način prisiljen. Zaradi telesnih omejitev ni mogel početi številnih stvari, ki jih ostali lahko. In lahko je pač ... razmišljal.
Glede telefonov in podobnega sem že toliko star, da se ne strinjam z vami [smeh]. Človek mora biti dovolj pameten, da si izbere, kdaj bo interagiral s svetom in kdaj bo živel svoje življenje. Nekoč sem spoznal nekega zelo imenitnega gospoda in ga vprašal za prenosni telefon. Odvrnil mi je: "Jaz sem dovolj visoko, da ga ne potrebujem." In to je blagodat, če ga ni treba imeti. Zdi se mi, da danes preveč hlastamo, kaj bi še pa še imeli. Saj ne potrebujemo toliko, kolikor si želimo.
Če postavite epitaf slavnemu znanstveniku 20. stoletja: kakšen vtis in vpliv je pustil na vas?
Bil je velik popularizator znanosti. Njegove ideje so fascinirale ogromno ljudi. Kar pa je še posebej fascinantno, pa je to, da je tako dolgo živel s tako hudo boleznijo. Imel je neverjetno voljo do življenja. Pokazal je, da življenje ni zastonj. Da je vsako nekaj vredno in nekaj posebnega.

Kar pa je še posebej fascinantno, pa je to, da je tako dolgo živel s tako hudo boleznijo. Imel je neverjetno voljo do življenja. Pokazal je, da življenje ni zastonj. Da je vsako nekaj vredno in nekaj posebnega.

Čadež

Singularnost nas določa, ne dolgočasen raven prostor, v katerem živimo. Ta ne določa razvoja vesolja. Razvoj vesolja je bil umerjen prej, mi zgolj čutimo posledice tistega, kar se je v singularnosti zgodilo.

Kaj je elektron? Je to delec ali valovanje? Nekaj je, vede se kot oboje. Nekatere stvari v znanosti so takšne, da jih ne znamo ubesediti ali predstaviti z jezikom, ker nimamo izkušenj z njimi. In s s stvarmi, kot so črne luknje, kaj šele z nastankom vesolja, nekako nimamo veliko izkušenj [smeh]. Vemo, da je enkrat nastalo. Morda je tudi večkrat. Vprašanje pa je, ali se ima sploh smisel s tem preveč ukvarjati. Po moje niti ne.

Težko je bilo z njim komunicirati, ker je že takrat slabo govoril. Najprej, ko sem ga spoznal, je bil malce skoraj užaljen, kako da ga ne razumem.

Včasih pa je bilo treba na papir. Imeti lepo urejene, uvrščene pole papirja, različne barvice, da smo formule izdelovali. Moj profesor je dejal: "Če ne moreš narediti 50 strani računa brez napake, nisi za teoretskega fizika. Pojdi ven."