Стывен Хокінг: 5 галоўных навуковых прарываў


Самы знакаміты фізік сучаснасці Стывен Хокінг памёр раніцай 14 сакавіка ў сваім доме ў ангельскім Кембрыджы.

Ён цяжка хварэў і апошнія дзесяцігоддзі быў амаль цалкам паралізаваны, аднак працягваў навуковую працу, спрачаўся і рабіў стаўкі на будучыя адкрыцці, папулярызаваў навуку сярод моладзі і дарослых.

Прапануем вашай увазе 5 найбольш вядомых і важных ягоных дасягненняў і ідэяў.

1. Сінгулярнасць як пачатак Сусвету

Яшчэ на пачатку сваёй навуковай кар’еры Хокінг прапанаваў выкарыстаць ідэю сінгулярнасці прасторы і часу ў цэнтры чорных дзірак для ўсяго сусвету – ён меркаваў, што сусвет мог узнікнуць у выніку працэсу аналагічнага калапсу чорнай дзіркі.

Стывен Хокінг грае самога сябе ў серыяле «Тэорыя вялікага выбуху»

Чорная дзірка – настолькі цяжкая і/ці шчыльная вобласць у прасторы-часе, гравітацыйнае прыцягненне якой настолькі вялікае, што пакінуць яе не могуць нават абʼекты, якія рухаюцца з хуткасцю святла, у тым ліку кванты самога святла. Зямля, напрыклад, магла б стаць чорнай дзіркай, калі б была сціснутая ў шарык радыусам 9 мм.

У цэнтры нашай галактыкі, як лічаць навукоўцы, існуе чорная дзірка Стралец А з масай каля 3,7 млн вагаў Сонца.

Такім чынам, па Хокінгу ўвесь сусвет мог узнікнуць з кропкі, у якой знаходзілася ўся матэрыя, усё святло і нават час.

2. Стан Хартла-Хокінга

Джэймс Хартл і Стывен Хокінг распрацавалі тэорыю, што чым далей мы вяртаемся ў часе да стварэння сусвету, тым больш змяняецца прырода часу і ў выніку час проста перастае існаваць. У гэтым сэнсе сусвет не мае нейкага канкрэтнага часу стварэння.

Выява чорнай дзіркі, якая сваёй гравітацыяй скрыўляе выяву Вялікага Магеланавага Воблака – галактыкі-спадарожніка нашай галактыкі Млечны Шлях.

Адпаведна, кропка, з якой узнік сусвет, не мае межаў ані ў часе, ані ў прасторы. Сам Хокінг быў атэістам, аднак ягоныя меркаванні ў наліне стварэння сусвету многім нагадваюць класічныя апісанні Бога сярэднявечнымі і сучаснымі хрысціянскімі тэолагамі.

3. Законы дынамікі чорных дзірак

У 1970 годзе Хокінг з вучонымі Джэймсам Бардзіным і Брэнданам Картэрам прапанаваў чатыры законы механікі чорных дзірак па аналогіі з законамі тэрмадынамікі. Гэта дало грунт да выкарыстання тэорыі квантавай механікі ў вывучэнні касмічных абʼектаў, а потым і для тэорыі квантавай гравітацыі.

Відэасімуляцыя сустрэчы пары чорных дзірак.

4. Выпраменьванне Хокінга

Першапачаткова лічылася, што чорныя дзіркі таму і чорныя, што з іх не выходзіць нават святло – вялізарная маса не адпускае ад сябе нават святло. Аднак Хокінг прапанаваў, што чорныя дзіркі ўсё ж выпраменьваюць энергію – разнастайныя элементарныя часціцы, пераважна фатоны.

Адпаведна, з цягам часу, хоць і не вельмі хутка (выпраменьванне вельмі слабое), чорныя дзіркі могуць губляць масу, лічыў Хокінг. Паколькі інтэнсіўнасць расце з памяншэннем памеру чорнай дзіркі, то апошнія стадыі павінны быць па сутнасці выбухам чорнай дзіркі. Пакуль такія выбухі не былі зарэгістраваныя.

Стывен Хокінг чытае публічную лекцыю ў Стакгольме 24 жніўня 2015 году.

Таксама, згодна з меркаваннем Хокінга, радыяцыя зʼяўлялася не ў чорнай дзірцы, а на гарызонце падзеяў – на пэўнай адлегласці ад яе. У выніку выпраменьванне не мела дачынення да той матэрыі, якую паглынала чорная дзірка.

Гарызонт падзеяў – гэта мяжа ў прасторы і часе, за якой падзеі не могуць паўплываць на вонкавага назіральніка. Калі мы кажам пра чорныя дзіркі, то гэта нейкая адлегласць ад яе, пры набліжэнні на якую гравітацыйнае дзеянне чорнай дзіркі робіцца такім вялікім, што вырвацца з яе ўжо немагчыма нават маючы хуткасць святла.

5. Стаўка на інфармацыю ў чорнай дзірцы

Такім чынам Хокінг паспрачаўся, што з чорных дзірак ніколі не выходзіць і не выйдзе ніякай інфармацыі пра матэрыю, якая знаходзіцца ў іх – «чорная дзірка знішчае інфармацыю раз і назаўсёды».

Гэта прывяло да «Вайны за чорную дзірку» – да працяглай, але сяброўскай, спрэчкі з калегамі Леанардам Зюскіндам і Герардам Хуфтам. У выніку Хокінг прайграў стаўку, аднак пры гэтым парадаксальна прыклаў руку да стварэння галаграфічнага прынцыпу.

Леанард з «Тэорыі вялікага выбуху» тлумачыць Пені галаграфічны прынцып. Крыніца: vignette.wikia.nocookie.net

Аляксандр Гелагаеў, belsat.eu

Глядзі таксама
Каментары