2. Yakuniy natijadan boshlaymiz, yoki ot aravadan oldinda
1979 yil bahorida Moskva yaqinidagi Dubna shahrida, Birlashgan yadro tadqiqotlari institutida bo‘ldim. U yerda uch oy davomida diplom ishini yozdim va birinchi marta katta ilm-fanning haqiqiy girdobiga tushdim: seminarlar, konferensiyalar, uchrashuvlar, yubiley majlislari.
O‘sha paytda eshitgan ko‘plab hikoyalardan ayniqsa ikkitasi yodimda qoldi. Keyinchalik ikkalasi ham men uchun gravitatsion kollaps masalasi bilan kutilmaganda bog‘lanib ketdi.
Birinchi hikoya Sovet atom bombasining ilk sinovi o‘tkazilganiga o‘ttiz yil to‘lishiga bag‘ishlangan yubiley tadbirlaridan birida aytildi.
Kurchatovning eng yaqin hamkorlaridan biri atom loyihasi tarixidan qiziq bir voqeani so‘zlab berdi.
Muvaffaqiyatli sinovdan keyin hukumat loyiha rahbarlariga kimga qanday unvon, mukofot, kvartira, dala hovli, mashina, pul mukofoti va boshqa imtiyozlar berilishi haqida taklif tayyorlashni topshirgan.
Shunchalik murakkab vazifalarni hal qilgan odamlarga mukofotlarni taqsimlash oson bo‘lib tuyulishi mumkin edi.
Ammo aksincha bo‘ldi.
Yillar davomida bitta nihoyatda og‘ir umumiy vazifa ustida birga ishlagan olim va muhandislar guruhlari juda tez janjallashib ketdi. Har kim o‘z guruhining hissasini eng muhim deb bildi va nima uchun aynan uning ishi hal qiluvchi bo‘lganini asoslay olardi.
Guruh rahbarlari Kurchatov huzuriga yig‘ilganda, kelisha olmayotganlarini tan oldi va amalda undan qarorni o‘zi qabul qilishni so‘radi.
Shunda Kurchatov kutilmaganda oddiy mezon taklif qildi.
U taxminan shunday dedi:
— Kelinglar, yakuniy natijadan boshlaymiz. Tasavvur qilaylik, bomba portlamadi. Muvaffaqiyatsizlik uchun birinchi bo‘lib kim javob berardi?
Hamma darhol bahsni to‘xtatdi.
Birinchi bir necha kishi ayon edi. Loyiha rahbari va asosiy yo‘nalishlar uchun mas’ullar muvaffaqiyatsizlik uchun boshqalardan ancha qimmat to‘lashardi — ehtimol erkinligi, mavqei, mol-mulki bilan, o‘sha davrda esa oqibatlar bundan ham og‘irroq bo‘lishi mumkin edi.
— Demak, — deb xulosa qildi Kurchatov, — eng yuqori mukofotlar ham ularga tegishli.
Keyingi guruh muvaffaqiyatsizlik yuz berganda nisbatan kamroq javobgarlikni ko‘tarardi, demak mukofotlari ham bir pog‘ona pastroq bo‘lishi kerak.
Keyin yana bir pog‘ona.
Va shu tariqa davom etdi.
Bahs deyarli bir zumda tugadi.
Ma’lum bo‘ldiki, odam uchun o‘z xizmatining miqdorini aniqlash qiyin, ammo muvaffaqiyatsizlik yuz berganda o‘z javobgarligi qanchalik bo‘lishini ancha xolis baholay oladi.
Bu hikoya umrim davomida yodimda qoldi.
Shundan beri hissalar, xizmatlar va ustuvorlik haqida bahs chiqqanda ko‘pincha shu prinsipni eslayman:
yakuniy natijadan boshlash.
Agar shu natija bo‘lmaganida aynan nima yo‘qotilgan bo‘lardi?
Kim nima uchun haqiqatan javobgar edi?
Ba’zan savolni shunday qo‘yish ko‘plab rasmiy mezonlardan ko‘ra yaxshiroq tartib o‘rnatadi.
Nomzod hali kashfiyot emas
Ikkinchi epizod Moskvadagi Fizika institutining katta zalida Eynshteyn tavalludining yuz yilligiga bag‘ishlangan yubiley majlisida bo‘ldi.
U yerda dunyoga mashhur fiziklar ma’ruza qildi. Ularning ko‘pchiligi men uchun deyarli afsonaviy shaxslar edi: ilgari ularni faqat kitob va maqolalar orqali bilardim.
Yakov Zeldovich bilan Vitaliy Ginzburg o‘rtasidagi yarim hazil munozara ayniqsa yodimda qoldi.
Zeldovich neytron yulduzlar va yaqinda topilgan ixcham obyektlar haqida zavq bilan gapirdi; uning aytishicha, ular katta ehtimol bilan qora tuynuklar edi.
Ma’ruzaning boshida u ehtiyotkorlik bilan qora tuynukka nomzodlar der edi.
Lekin tez orada qisqalik uchun shunchaki bu qora tuynuk, qora tuynuk massasi, qora tuynuk aylanishi deya boshladi.
Shunda Ginzburg turib, kuzatilayotganlar baribir faqat nomzodlar ekanini eslatdi.
Asosiy farqlovchi belgi bevosita tasdiqlanmaguncha gipotezani o‘rnatilgan faktga aylantirishga erta edi.
Zeldovich kulib, “nomzodlar” so‘zini har bir gapda takrorlamaslik uchungina tushirib qoldirayotganini aytdi.
Zal ham kuldi.
Dialog uzoqroq bo‘lgan, lekin uning mazmuni xotiramda aynan shunday qolgan.
Unda o‘sha avlod ilmiy madaniyatining muhim bir xususiyati ko‘rinardi: ma’lum nazariy manzaraning qat’iy tarafdorlari ham nazariya taxmin qilgan narsa bilan kuzatuvlar haqiqatan o‘rnatgan narsani aniq farqlardi.
Bu farq juda oddiydek tuyuladi.
Lekin vaqt o‘tishi bilan aynan oddiy narsalar ham ba’zan unutiladi.
“Nomzod” so‘zi qanday yo‘qoldi
O‘nlab yillar o‘tdi.
“Qora tuynukka nomzod” iborasi tobora kam ishlatila boshladi.
Bu kimdir bunday obyekt ichini bevosita ko‘ra olgani yoki uning hosil bo‘lishining butun taxmin qilingan ssenariysini bir ma’noda tasdiqlagani uchun sodir bo‘lmadi.
Shunchaki til asta-sekin o‘zgardi.
Avval qisqalik uchun.
Keyin odat tufayli.
So‘ng odatning o‘zi dalildek qabul qilina boshladi.
Ixcham massiv obyektlarni tobora ko‘proq hech qanday izohsiz qora tuynuklar deb atashdi.
Ilmiy adabiyotda buni ma’lum model ichida qabul qilingan terminologiya bilan izohlash mumkin. Ammo keyin ayni terminologiya darsliklar, ommabop adabiyot va ommaviy axborot vositalariga o‘tdi va bevosita kuzatilgan faktning nomidek qabul qilina boshladi.
Keyinchalik bu men uchun ilmiy fikrning mantiqiy maqomi deyarli sezilmay qanday o‘zgarishi mumkinligining eng yaqqol misollaridan biriga aylandi.
Avval:
agar nazariya to‘g‘ri bo‘lsa, bunday obyekt qora tuynuk bo‘lishi kerak.
Keyin:
kuzatilayotgan obyekt qora tuynuk modeli bashoratlarining ayrimlariga yaxshi mos keladi.
So‘ng:
qora tuynuk kuzatilmoqda.
Bular uch xil bayonot.
Ammo ommaviy tasavvurda ular orasidagi farq yo‘qoldi.
Men ham qachon shubhalanmay qo‘ydim
Qizig‘i shundaki, yoshligimda men ham ayni yo‘ldan o‘tganman.
1983 yilda dissertatsiya ishlari bilan Kiyevga borganimda gravitatsiya va astrofizika bo‘yicha xalqaro simpoziumga tushib qoldim. Asosiy seksiyalardan birini Zeldovich olib bordi.
Ma’ruzalarni tinglab, chiqish qiluvchilarning qora tuynuklar mavjudligiga mutlaq ishonchidan hayratlandim.
Ammo ishtirokchilarning obro‘si shu qadar katta, umumiy muhit shu qadar bir yoqlama ediki, tez orada men ham bunda muammo ko‘rmay qo‘ydim.
Agar barcha mutaxassislar ishonchli bo‘lsa, demak masala deyarli hal qilingan, deb o‘yladim.
Faqat tafsilotlar qolgan.
O‘sha paytda men mutlaqo boshqa masalalar bilan shug‘ullanardim va gravitatsiyaga hali jiddiy qiziqmagan edim.
Bir necha yil o‘tib, keyinchalik kvant mexanikasining diffuzion talqiniga olib kelgan g‘oyalarimning dastlabki variantini ishlab chiqqanimda yana Moskvada bo‘ldim va ularni Zeldovich bilan muhokama qilishga qaror qildim.
Lekin meni faqat kvant mexanikasining o‘zi qiziqtirmasdi.
O‘sha paytda mutlaqo tushuna olmayotgan bir savolim bor edi: nihoyatda kichik, Plank masofalarida gravitatsiya hisobga olinsa nima sodir bo‘ladi?
Kvant nazariyasida virtual zarrachalar va energiya fluktuatsiyalari uzluksiz paydo bo‘ladi. Ammo Plank masshtabida ularning energiyasi shunchalik katta, unga mos gravitatsiya esa shunchalik kuchli bo‘lishi kerakki, go‘yo kuchli gravitatsion kollapsning mitti sohalari — o‘ziga xos mini-qora tuynuklar — hosil bo‘lishi kerakdek tuyuladi.
Agar bu haqiqatan sodir bo‘lsa, bunday masshtablarda makon nimani anglatadi?
Agar sodir bo‘lmasa, ularning hosil bo‘lishiga nima to‘sqinlik qiladi?
Kvant jarayonlari bilan umumiy nisbiylik nazariyasi bu yerda umuman qanday uyg‘unlashishi kerak?
Bu savollar men uchun nihoyatda muhim edi, chunki aynan juda kichik masofalardagi fizik jarayonlarni tushunmoqchi edim.
Zeldovichning kichik kabinetiga bordim, kvant mexanikasi haqidagi fikrlarimni qisqacha aytdim va keyin shu muammoga o‘tishga harakat qildim.
U diqqat bilan tingladi, ayrim narsalarni aniqlashtirdi, ammo men kutgan muhokama yuz bermadi. O‘sha paytdagi mulohazalarim hali ko‘p jihatdan sodda edi, muammoning o‘zi esa men o‘ylagandan ancha noaniq ekan.
Zeldovich taxminan keyin Ginzburgdan ham eshitganimni aytdi: bunday savollarni haqiqatan tushunadiganlar juda kam, turli va ko‘pincha bir-biriga zid fikrlar esa ko‘p.
U kvant mexanikasi talqinimni ham batafsil muhokama qilmadi va Ginzburgga murojaat qilishni tavsiya qildi.
Men Ginzburgga ko‘chadagi telefon avtomatidan qo‘ng‘iroq qildim.
Unga ham g‘oyamni, ham o‘sha qiyinchilikni qisqacha aytdim: kvant fluktuatsiyalarini nihoyatda kuchli gravitatsiyadan ajratib bo‘lmaydigan Plank masofalarida nima sodir bo‘lishi kerak?
U ham tingladi, bir necha savol berdi, ammo mazmunan javob o‘xshash edi: bu yerda aniq va umumqabul qilingan tushuncha yo‘q, turli va o‘zaro zid qarashlar ko‘p.
Kvant mexanikasi bo‘yicha ishim haqida esa Ginzburg shu mavzular bilan uning shogirdlaridan biri shug‘ullanishini va men bilan u gaplashgani ma’qul ekanini aytdi.
O‘sha paytdagi suhbatni davom ettirishga urinishlarim amalda shu bilan tugadi.
Yoshlikda bunday epizodlar keyinroq tuyulganidan og‘irroq qabul qilinadi. Muhim savol mashhur olimni shunchaki muhim bo‘lgani uchun albatta qiziqtirishi kerakdek ko‘rinadi.
Vaqt o‘tib tushunasan: har kimning o‘z masalalari, vaqti, ustuvorliklari bor. Ba’zi fundamental savollar esa o‘nlab yillar shu qadar noaniq bo‘lib qolishi mumkinki, hatto eng yirik mutaxassislar ham ularga aniq javob berishni istamaydi.
Men uchun esa eng kichik masofalarda gravitatsiya bilan nima sodir bo‘lishi haqidagi savol yo‘qolmadi.
Aksincha, bir kun kelib uni tushunish istagi keyinchalik meni avval klassik umumiy nisbiylik nazariyasining o‘zini ancha chuqur o‘rganishga majbur qildi.
Kvant gravitatsiya hammasini hal qilishi kerak edi
O‘sha yillarda fundamental fizika kvant gravitatsiya nazariyasini kutib yashardi.
U makon-vaqtning kichik masofalardagi tuzilishini ham, singulyarliklarni ham, qora tuynuklarning ichki qismini ham hal qilishi kerakdek tuyulardi.
Shu sabab Eynshteynning klassik gravitatsiya nazariyasi ko‘pchilik tomonidan fizikaning deyarli yakunlangan bobi sifatida ko‘rilardi.
Men ham shunday o‘ylardim.
Klassik gravitatsiyaning asosiy savollari allaqachon hal bo‘lgan, haqiqiy sirlar esa gravitatsiyani kvant nazariyasi bilan birlashtirish zarur bo‘lgan joydan boshlanadi, deb hisoblardim.
Faqat ancha keyin bu qarash naqadar erta ekanini tushundim.
Eynshteyn nazariyasini tuzatishdan oldin avval mutlaqo aniq bilish kerak edi:
nazariyaning o‘zi aslida nimani bashorat qiladi?
Oxiridan boshlash
Gravitatsion kollaps masalasiga 1990-yillarning oxirida jiddiy qaytdim.
Shunda Kurchatov haqidagi eski hikoya kutilmaganda asqotdi.
Men yakuniy natijadan boshladim.
Qora tuynuk manzarasi juda ko‘p qiyin fundamental savollarga olib kelardi. Standart bayonda kollaps gorizont va sababiy tuzilishi odatiy holatdan keskin farq qiladigan ichki soha hosil bo‘lishi bilan tugaydi. Keyin singulyarlik muammosi, kvant jarayonlarini hisobga olishga uringanda esa yangi paradokslar paydo bo‘ladi.
Qora tuynuklar gipotezasining asoschilaridan biri Jon Uiler gravitatsion kollapsni fizikadagi eng katta inqirozlardan biri deb atagan.
Shunda men savolni boshqa tomondan qo‘ydim:
qora tuynuk umuman hosil bo‘lmasligi uchun gravitatsiya nazariyasi qanday bo‘lishi kerak?
Bugun bunday qo‘yilish menga haddan tashqari murakkab tuyuladi.
Ammo o‘sha paytda tabiiy ko‘rinar edi.
Bir necha yil davomida gravitatsiya nazariyasini o‘zgartirishning turli imkoniyatlarini o‘rgandim, ma’lum alternativalarni ko‘rib chiqdim va o‘z variantlarimni ham o‘ylab topdim.
Ayrimlari juda jozibali tuyulardi.
Ammo ular birin-ketin yaroqsiz bo‘lib chiqdi.
Nazariyani murakkablashtirish, qo‘shimcha farazlar, yangi mexanizmlar, maydonlar yoki cheklovlar kiritishga to‘g‘ri kelardi.
Natija esa baribir qoniqarsiz edi.
Eynshteynni o‘zgartirish kerak emas edi
Keyin eng kutilmagan narsa yuz berdi.
Asta-sekin umumiy nisbiylik nazariyasini umuman o‘zgartirish shart emasligi ayon bo‘ldi.
Muammo Eynshteyn nazariyasining o‘zida emas, kollaps jarayonining qanday talqin qilinganida edi.
Kollaps qilayotgan yulduz harakatini dunyoviy vaqt bo‘yicha izchil ko‘rib, uning turli qismlarining holatini shu vaqtning ayni bir momentida taqqoslay boshlaganimda manzara keskin o‘zgardi.
Oldin moddaning gravitatsion radiusdan muqarrar o‘tishi bo‘lib ko‘ringan jarayon tobora kuchayuvchi sekinlashuv bo‘lib chiqdi.
Kritik sohaga yaqinlashgan sari moddaning xususiy vaqti dunyoviy vaqtga nisbatan tobora sekinlashadi.
Kollaps yulduz sirtining o‘z gravitatsion radiusidan o‘tishi bilan tugamaydi.
U asimptotik ravishda qotib boradi.
Yulduz qora tuynukka emas, gravitatsion qotib qolgan obyektga aylanadi.
Keyinchalik men bunday obyektni inglizcha frozen star — “qotib qolgan yulduz” — iborasidan frozar deb atadim.
Bu kutilmagan natija edi.
Bir necha yil Eynshteyn nazariyasini qora tuynuklar hosil bo‘lishidan qochadigan tarzda qanday o‘zgartirish mumkinligini izlagandim.
Ma’lum bo‘ldiki, bunga hojat yo‘q ekan.
Nazariyaning o‘zini izchil qo‘llashning o‘zi yetarli edi.
Oxiridan boshiga
Bu manzara menda taxminan 2004 yilga kelib to‘liq shakllandi.
Shundan keyin yana qariyb ikki yil hisob-kitoblarni qayta tekshirdim, adabiyotlarni o‘rgandim va mumkin bo‘lgan e’tirozlarni ko‘rib chiqdim.
Gravitatsion kollapsning yangi talqini haqidagi dastlabki maqolalarim 2006 yilda chiqdi.
Shundan beri uning asosiy prinsiplari men uchun o‘zgarmadi.
Tafsilotlar o‘zgardi.
Ko‘rib chiqilgan tizimlar doirasi kengaydi.
Yangi oqibatlar paydo bo‘ldi.
Ammo boshlang‘ich g‘oya o‘sha-o‘sha bo‘lib qoldi:
umumiy nisbiylik nazariyasida kollaps izchil tasvirlanganda qora tuynuk emas, frozar — dunyoviy vaqtga nisbatan keyingi siqilishi tobora sekinlashadigan obyekt — hosil bo‘ladi.
Shu tariqa ba’zan yakuniy natijadan boshlash foydali, degan eski hazil men uchun kutilmaganda amaliy tadqiqot usuliga aylandi.
Men savoldan boshladim:
qora tuynuklar bo‘lmasligi uchun tabiat qonunlarida nimani o‘zgartirish kerak?
Va ancha sodda savolga keldim:
agar umuman hech narsani o‘zgartirmay, Eynshteyn nazariyasini izchil qo‘llasak nima bo‘ladi?
Ba’zan biz yangilikni avval eskisini diqqat bilan tushunish kerak bo‘lgan joydan izlaymiz.
Bu holatda aynan shu narsa asosiy bo‘lib chiqdi.
Men oxiridan boshladim — va faqat shundan keyin boshiga yetib keldim.