UNIVERSUM PÄHKLIKOORES
Stephen Hawking UNIVERSUM PÄHKLIKOORES
Tõlkinud Henn Käämbre
Originaali tiitel: THE UNIVERSE IN A NUTSHELL A Bantam Book / November 2001 Copyright © by Stephen Hawking, 2001 Original illustrations © by Moonrunner Design Ltd. UK and The Book Laboratory™ Inc., 2001 All rights reserved.
Toimetaja Meeli Kalman Kujundaja Anu Ristmets Tõlge eesti keelde © Henn Käämbre ja Hea Lugu, 2021 Kirjastus on püüdnud kontakteeruda Moonrunner Design Ltd. UK esindajatega ja on valmis tasuma õiguste eest vastavalt väljakujunenud tavale. Kõik õigused kaitstud Trükk Tallinna Raamatutrükikoda ISBN 978-9916-64-601-4
Sisukord
Eessõna ~ VII 1. peatükk ~ 3 Relatiivsusteooria lühilugu Lugu sellest, kuidas Einstein rajas kahe 20. sajandi alusteooria – üldrelatiivsusteooria ja kvantteooria – vundamendi. 2. peatükk ~ 29 Aja kuju Einsteini üldrelatiivsusteooria omistab ajale kuju. Arutleme, kuidas seda lepitada kvantteooriaga. 3. peatükk ~ 67 Universum pähklikoores Universumi kohta on arvukalt arengulugusid, igaühes neist on tal pähklisuurune alge. 4. peatükk ~ 101 Tulevikku ennustamas Sellest, kuidas infokaotus mustades aukudes võib kärpida meie võimet tulevikku ennustada. 5. peatükk ~ 131 Mineviku kaitsel Kas rännak ajas on võimalik? Kas kõrgtsivilisatsioon võiks naasta minevikku ja seda muuta? 6. peatükk ~ 155 Meie tulevik? Kas Star Trek? Lugu sellest, kuidas bioloogiline ja elektroonne elu muutub üha suureneva kiirusega aiva keerulisemaks. 7. peatükk ~ 173 Uus maailm – braanide maailm Kas me elame braanil või oleme justkui hologrammid? Järelsõna Sõnaseletusi Lisalugemist Register Tänuavaldused
u
Stephen Hawking 2001. aastal ©Stewart Cohen
VI
n
i
v
e
r
s
u
m
p
ä
h
k
l
i
k
o
o
r
es
eess
õ
n
a
E ess õ n a
M
a ei osanud loota,
et mu aimeraamatul „Aja lühilugu” on niisugune edu1. Ta püsis üle nelja aasta Londoni pühapäevalehe „Sunday Times” bestsellerite nimistus, kauem kui ükski teine raamat. Väärib erilist tähelepanu, et selline edu sai osaks raamatule, mis käsitleb keerukaid teadusprobleeme. Lugejad muudkui küsisid, millal tuleb järg. Ajasin vastu, sest mul polnud tahtmist kirjutada „Lühiloo pojukest” või „Aja veidi pikemat lugu”, pealegi olin hõivatud uurimistööga. Kuid nüüd olen jõudnud äratundmisele, et võiksin tõepoolest lisada ühe veelgi kergemini mõistetava raamatu. „Aja lühilugu” on üles ehitatud jadamisi, nii et enamik peatükke järgneb üksteisele loogilises reas ja pole eelnevateta arusaadavad. Mõnele lugejale see meeldis, teised aga takerdusid esimestesse peatükkidesse ega jõudnudki hilisema sootuks huvitavama aineseni. Seevastu sarnaneb käesolev raamat rohkem puuga. 1. ja 2. peatükk on tüveks, millest järgmised hargnevad okstena. Oksad on üksteisest üsna sõltumatud ja kui keskne tüvi on läbitud, siis võib neid lugeda suvalises järjekorras. Nad käsitlevad valdkondi, mille kallal olen töötanud või mille üle mõelnud pärast „Aja lühiloo” ilmumist. Nad annavad pildi mu kõige agaramatest uuringutest. Ka iga peatüki sees olen püüdnud vältida lihtsat järgnevust. Illustratsioonid koos allkirjadega pakuvad alternatiivteed sisuni, järgides 1996. aastal ilmunud „Illustreeritud aja lühiloo” tava, lisaks annavad raamis olevad tekstid võimaluse süveneda mõningatesse küsimustesse üksikasjalisemalt, kui põhitekst seda lubab. 1 Eesti keeles ilmunud Ene-Reet Sooviku tõlkes ajakirjas „Akadeemia”, 1992, nr 12, 1993, nr 1–4.
VII
u
n
i
v
e
r
s
u
m
p
ä
h
k
l
i
k
o
o
r
es
1988. aastal, kui ilmus „Aja lühilugu”, tundus kõikeseletav teooria olevat käegakatsutavas kauguses. Mis ja kuidas on sestsaadik muutunud? Kas oleme eesmärgile lähemale jõudnud? Nagu käesolev raamat jutustab, oleme tublisti edasi nihkunud. Paraku pole meie reisi lõppsiht veel kaugeltki nähtav. Vanasõna ütleb, et reisimine, lootus südames, on etem kui kohalejõudmine. Uudsuseiha toidab loovust kõikjal, mitte üksnes teaduses. Kui me lõplikult pärale jõuaksime, siis inimvaim närbuks ja sureks. Kuid ma ei usu, et me eales paigale jääme: kui me ei edene enam sügavuti, kasvab meie teadmiste keerukus, ja nõnda püsime me üha avarduvate võimaluste silmapiiri lähedal. Tahaksin teiega jagada uute avastuste eelset ootusärevust, aga ka vaimustust, mida tekitab tõelusest avanev pilt. Et vahetu lähedus oleks kergemini adutav, olen selles raamatus keskendunud aladele, kus olen ise tegev olnud. Mu töö üksikasjad on üpris tehnilised ja keerukad, kuid olen veendunud, et laias laastus saab peamisi ideid esitada ka lugejale, kelle matemaatiline pagas pole suur. Tahaksin väga loota, et see on mul korda läinud. Selle raamatu loomisel on mul olnud palju abilisi. Iseäranis tänan Thomas Hertogi ja Neel Shearerit abi eest jooniste ja nende all kirjade ning raamis olevate tekstide kujundamisel, Ann Harrist ja Kitty Fergusoni käsikirja toimetamise eest (õieti öelda mitte käsikirja, vaid failide, sest mu kirjutatu on läbinisti elektrooniline) ja Philip Dunni illustratsioonide loomise eest. Kuid tahaksin tänada ka kõiki neid, kes on mul võimaldanud elada üsna normaalset elu ja tegelda teadustööga. Nende toeta oleks see raamat jäänud kirjutamata. Stephen Hawking Cambridge’is 2. mail 2001. aastal
VIII
eess
õ
n
a
Kvantmehaanika M-teooria
Üldrelatiivsusteooria
10-mõõtmelised membraanid p-braanid Superstringid
11-mõõtmeline supergravitatsioon
Mustad augud
IX