«Крупномасштабная структура пространства-времени»
В 1973 году выходит книга «Крупномасштабная структура пространства-времени», которую Хокинг публикует совместно с профессором космологии Джорджем Эллисом. Впервые работу издает Кембриджский университет, однако позднее она была переиздана множество раз. В книге Хокинг и Эллис пытаются описать сущность пространства как целого, а также раскрыть природу бесконечного расширения Вселенной и образования черных дыр. Известно, что Хокинг писал эту книгу, будучи постдоком в Кембриджском университете, основываясь на своем эссе 1966 года «Сингулярности и геометрия пространства-времени», отмеченном премией Адамса. На момент публикации первой книги Хокингу был 31 год.
В более поздней и гораздо более известной «Краткой истории времени» 1988 года сам ученый описывает книгу «Крупномасштабная структура пространства-времени» как «крайне техничную» и непонятную для рядового читателя, даже с научной подготовкой. Тем не менее, сегодня эта работа считается классической книгой по общей теории относительности, а также выдающейся монографией математического направления описания лоренцевой геометрии в целом.
Сборники статей
«Черные дыры», «Общая теория относительности» и «Геометрические идеи в физике» – сборники статей, которые вышли с 1975 по 1983 годы. Все три сборника – результат коллективных трудов зарубежных ученых, предназначенный в первую очередь для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов. Так, в сборнике «Черные дыры» собраны статьи по классической и квантовой физике черных дыр. Статьи посвящены вопросам, связанным с квантовыми процессами вблизи черных дыр, термодинамикой и возможными астрофизическими проявлениями черных дыр. «Общая теория относительности», в свою очередь, – это коллективная монография, созданная группой известных физиков-теоретиков СССР, США и Великобритании, в которой обсуждаются теоретические и экспериментальные основы общей теории относительности, альтернативные релятивистские гравитационные теории, проблемы современной астрофизики и космологии, в том числе физическая природа квазаров, пульсаров и черных дыр. Сборник «Геометрические идеи в физике» рассказывает о новых геометрических подходах в квантовой теории поля.
Все три сборника не стали достоянием масс, так как их целью не была популяризация научного знания, к которой Хокинг придет позднее.
Во время работы над статьями Хокинг сначала преподавал теорию гравитации в Кембриджском университете (1975—1977), после чего стал профессором гравитационной физики (1977—1979), а с 1979 года — профессором математики. Примечательно, что, будучи профессором математики, Хокинг не получал математического образования. В первый год своего преподавания в Оксфорде Хокинг читал учебник, опережая собственных студентов на две недели. В 1979 году Хокинг стал Лукасовским профессором Кембриджского университета. Эту должность он занимал до 2009 года.
В 1973 году ученый посещал СССР, во время пребывания в Москве обсуждал проблемы черных дыр с советскими учеными Яковом Зельдовичем и Алексеем Старобинским. В 1981 году Хокинг снова оказывается в Москве, чтобы принять участие в международном семинаре по квантовой теории гравитации.
Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр
Пожалуй, одна из самых известных работ ученого. В выпущенной в 1988 году книге «Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр» Хокинг рассказывает уже для всех и каждого о происхождении Вселенной и ее возможной судьбе, о природе пространства. Начиная с самых азов (устройства Мироздания), Хокинг повествует о том, что происходило со Вселенной с первых секунд после так называемого Большого взрыва. По сути, ученый прибегает к рассказу курса физики и астрономии, который мы, так или иначе, освоили в школе, однако в наиболее доступной и понятной форме. Для многих эта книга стала стартом научной деятельности – такой сильной оказалась мотивация. Неслучайно книга с момента выхода стала бестселлером – за 20 лет было продано более 10 миллионов экземпляров.
Работал над книгой ученый в тот период, когда его здоровье значительно пошатнулось. В 1985 году Хокинг тяжело заболел воспалением легких. После серии операций ему была проведена трахеостомия (операция на горло), и Хокинг лишился способности говорить. Тогда друзья подарили ученому синтезатор речи, который был установлен на его кресле-коляске. Некоторую подвижность сохранял только указательный палец на правой руке Хокинга. Впоследствии подвижность осталась лишь в мимической мышце щеки, напротив которой закреплен датчик. С его помощью физик управлял компьютером, позволяющим ему общаться с окружающими.
Черные дыры и молодые вселенные
Книга – продолжение диалога с читателем, начатого в книге «Краткая история времени». Впервые лекция под названием «Черные дыры и молодые вселенные» была прочитана в Калифорнийском университете в Беркли. Дополненная размышлениями Стивена Хокинга на эту и смежные темы, она стала частью настоящего сборника, составленного из 13 эссе и развернутого интервью и впервые опубликованного в 1993 году. В этой работе самый известный астрофизик современности толкует наиболее вероятные модели устройства Вселенной. Автор рассуждает о воображаемом времени, о том, каким образом черные дыры могут дать жизнь молодым вселенным, и о попытках ученых, начатых Альбертом Эйнштейном, найти единую теорию поля, которая смогла бы сделать макрокосмос предсказуемым.
Природа пространства и времени
Хокинг был известным спорщиком (самый известный его спор — с астрофизиком Кипом Торном в 1975 году. Тогда ученые спорили о природе космического объекта Cygnus X-1: Торн считал, что Cygnus X-1 — черная дыра, а Хокинг отрицал это, хотя по его собственным расчетам объект являлся именно черной дырой). В основу книги, впервые опубликованной в 1996 году, легли шесть лекций ученых Хокинга и Роджера Пенроуза и дискуссия между ними по некоторым вопросам, связанным с природой Вселенной. В 1994 Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз прочли цикл публичных лекций по общей теории относительности в Институте математических наук имени Исаака Ньютона при Кембриджском университете. Через два года издательство Princeton University Press выпускает книгу под названием «Природа пространства и времени», которая позволяет сравнить взгляды этих двух ученых. Хотя оба они и принадлежат к одной школе в физике (Пенроуз ассистировал докторскую диссертацию Хокинга в Кембридже), их взгляды на роль квантовой механики в эволюции вселенной сильно отличаются друг от друга. В частности Хокинг и Пенроуз имеют различные представления о том, что происходит с информацией, запасенной в черной дыре, и почему начало вселенной отличается от ее конца.
Мир в ореховой скорлупе
В 2001 году выходит книга «Мир в ореховой скорлупе» (или «Вселенная в ореховой скорлупе») – одна из научно-популярных работ известного физика-теоретика, которая становится своеобразным продолжением предыдущего бестселлера автора «Краткой истории времени». Уже через год Хокинг получает за эту работу премию Aventis как лучший автор, пишущий на научные темы. В книге ученый повествует о научных свершениях, достигнутых в мире физики с тех пор. На страницах книги популярным языком излагаются такие научные проблемы, как сферы применения теоремы Геделя о неполноте и теории струн, квантовой теории и супергравитации. Вместе с читателями автор пытается подойти ближе к Теории всего — основополагающей теории, которая могла бы объяснить все явления во Вселенной.
Кратчайшая история времени 2005 год
Выпуск книги «Кратчайшая история времени» – переработанное издание «Краткой истории времени». В текст были внесены серьезные изменения, касающиеся научных открытий последних лет. В написании книги Хокингу помогал американский физик, а также автор научно-популярных книг и сценарист телевизионных научно-популярных передач Леонард Млодинов.
Джордж и тайны Вселенной
На счету Хокинга есть и детские работы. Так, Стивен Хокинг, его дочь Люси и бывший аспирант (популяризатор науки Кристоф Гальфар) в сентябре 2007 года представили свою первую книгу для детей о приключениях Джорджа и его друзей во Вселенной. В этой веселой книге они рассказали о фантастически интересных предметах — черных дырах, квазарах, астероидах, галактиках и параллельных вселенных — детям. Авторы подчеркнули, что хотели «представить современный взгляд на космологию от Большого взрыва до настоящего времени без какой бы то ни было магии». Единственный волшебный герой в книге — это суперкомпьютер, который открывает дверь Джорджу и его друзьям во Вселенную. Это история о космических приключениях, в которые отправляются друзья, чтобы больше узнать о мире, в котором они живут. Это также история о законах физики, которые управляют этим миром. Но, кроме всего прочего, это история об одиноком мальчике по имени Джордж и о том, как изменилась его жизнь с того дня, когда он познакомился со своими новыми соседями – Анни и Эриком.
Несмотря на тяжелую болезнь, Хокинг в этот период вел активную жизнь. Так, в 2007 году он совершил полет в невесомости на специальном самолете NASA KC-135 , а на 2009 год был запланирован полет в космос, который не состоялся.
Большое, малое и человеческий разум
Между книгами для детей, в 2008 году, публикуется работа «Большое, малое и человеческий разум», автором которой становится отнюдь не Стивен Хокинг, а Роджер Пенроуз. Несмотря на это, в книге значительная часть отведена под размышления Хокинга. Книга вновь становится концентрацией споров ученых. Причиной нового витка дискуссий стали вызывающие идеи Роджера Пенроуза относительно физических явлений Вселенной, мира квантовой механики и физики мышления (именно они стимулировали продолжительные дискуссии ведущих мировых ученых, в ходе которых высказывались противоречивые мнения). В книге обобщены различные точки зрения в сложных сферах науки. Так, Пенроуз дает мастерские обобщения для тех областей физики, в которых существует еще множество нерешенных проблем. В качестве оппонентов автору выступают сразу три выдающихся специалиста разных областей науки — наряду со Стивеном Хокингом в списке «идеологических противников» значатся Абнер Шимони и Нэнси Картрайт, представляющие философское направление естественных наук.
Джордж и сокровища Вселенной
Вслед за первой детской книгой («Джордж и тайны Вселенной») через несколько лет (в 2009 году) выходит продолжение – «Джордж и сокровища Вселенной». Во второй книге авторы снова вовлекают читателей в детективную историю. Главная ценность книги – фирменный стиль Хокинга: только он умеет рассказать о последних достижениях в области науки просто, доступно и невероятно интересно. Авторы обратились также к лучшим мировым специалистам в области физики и астрономии, чтобы из первых уст получить самую актуальную и достоверную научную информацию. Сет Шостак из проекта по поиску внеземных цивилизаций, профессор математики и астрономии Лондонского университета Бернард Карр, президент Королевского общества Мартин Рис и многие другие ученые написали специально для этой книги научные очерки, которые Люси и Стивен Хокинг органично вплели в сюжет книги.
Теория всего
Книга, выпущенная в 2009 году, включает семь лекций Стивена Хокинга, отмеченных характерным для него юмором и умением просто говорить о самом сложном. Особенно придется по вкусу книга любителям «до» и «после», так как в этой работе Хокинг перекидывает мостик от древнейших представлений об устройстве Вселенной к современным воззрениям, переходя от Большого Взрыва и природы пространства-времени к черным дырам и теории струн. Но более всего Хокинга занимает перспектива создания великой объединенной теории – теории всего.
Будущее пространства – времени
В 2009 году выходит книга «Будущее пространства – времени», в основу которой легла серия докладов, прочитанных всемирно известными учеными и популяризаторами науки 3 июня 2000 года в честь 60-летия Кипа С.Торна. В них обсуждаются фундаментальные вопросы, связанные с природой пространства-времени, в том числе возможность путешествий во времени, а также даются предсказания о грядущих открытиях.
В книге «приглашенной звездой» скорее является Торн, однако любителям Хокинга тоже есть что почитать. Да и вообще, сборники дают возможность проследить все многообразие точек зрения в научном сообществе, хотя надо быть готовым к тому, что стиль письма сложнее, чем в самых растиражированных работах Хокинга.
Высший замысел
В 2010 году в соавторстве с Леонардом Млодиновым (с которым ученый работал над переизданием «Кратчайшей историей времени» и которое, к слову, имело небывалый успех) Хокинг выпускает книгу «Высший замысел». Религиозные ассоциации, возникающие при прочтении названия работы, неслучайны: в книге авторы утверждают, что существование Бога не обязательно для объяснения происхождения вселенной, и что Большой взрыв является исключительно следствием законов физики. Авторы также указывают на то, что может не существовать Единой теории поля. Кроме того, они рассматривают историю научного знания о вселенной и объясняют суть 11-мерной М-теории, которую поддерживают многие современные физики.
Джордж и большой взрыв
«Джордж и большой взрыв» – завершающая книга детской трилогии от Стивена Хокинга и его дочери, впервые выпущенная в 2011 году. В книге полюбившиеся всем герои готовятся к одному из величайших научных экспериментов всех времен – с помощью адронного коллайдера им предстоит узнать, что происходило в самые первые мгновения существования Вселенной – в момент Большого взрыва. Героям снова предстоит опасное и захватывающее путешествие в далекую галактику и квантовый мир, чтобы перехитрить и остановить злодеев, вознамерившихся отбросить науку назад в средневековье.
Последние годы жизни Стивен Хокинг работал над новыми вопросами Вселенной, давал лекции по физике в институте и занимался активной исследовательской деятельностью.
