Самый знаменитый физик современности Стивен Хокинг умер утром 14 марта в своем доме в английском Кембридже.
Он тяжело болел и последние десятилетия был почти полностью парализован, однако продолжал научную работу, спорил и делал ставки на будущие открытия, популяризировал науку среди молодежи и взрослых.
Предлагаем вашему вниманию 5 наиболее известных и важных его достижений и идей.
Еще в начале своей научной карьеры Хокинг предложил использовать идею сингулярности пространства и времени в центре черных дыр для всего мира – он полагал, что вселенная могла появиться в результате процесса аналогичного коллапса черной дыры.
Стивен Хокинг играет самого себя в сериале «Теория большого взрыва»
Черная дыра – настолько тяжелая и/или плотная область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Земля, например, могла бы стать черной дырой, если бы была сжата в шарик радиусом 9 мм.
В центре нашей Галактики, как считают ученые, существует черная дыра Стрелец А с массой около 3,7 млн весов Солнца.
Таким образом, по Хокингу, весь мир мог появиться из точки, в которой находилась вся материя, весь свет и даже время.
Джеймс Хартл и Стивен Хокинг разработали теорию, что чем дальше мы возвращаемся во времени к созданию вселенной, тем больше меняется природа времени и в результате время просто перестает существовать. В этом смысле вселенная не имеет какого-то конкретного времени создания.
Соответственно, точка, из которой появился мир, не имеет границ ни во времени, ни в пространстве. Сам Хокинг был атеистом, однако его мнения многим напоминают классические описания Бога средневековыми и современными христианскими теологами.
В 1970 году Хокинг с учеными Джеймсом Бардиным и Брендоном Картером предложил четыре закона механики черных дыр по аналогии с законами термодинамики. Это дало почву для использования теории квантовой механики в изучении космических объектов, а потом и для теории квантовой гравитации.
Видеосимуляция встречи пары черных дыр.
Первоначально считалось, что черные дыры поэтому и черные, что из них не выходит даже свет – огромная масса не отпускает от себя даже свет. Однако Хокинг предположил, что черные дыры все же излучают энергию – всевозможные элементарные частицы, преимущественно фотоны.
Соответственно, с течением времени, хотя и не очень быстро (излучение очень слабое), черные дыры могут терять массу, считал Хокинг. Поскольку интенсивность растет с уменьшением размера черной дыры, то последние стадии должны быть по сути взрывом черной дыры. Пока такие взрывы не были зарегистрированы.
Также, согласно мнению Хокинга, радиация появлялась не в черной дыре, а на горизонте событий – на определенном расстоянии от нее. В результате излучение не имело отношения к той материи, которую поглощала черная дыра.
Горизонт событий – это предел в пространстве и времени, за которым события не могут повлиять на внешнего наблюдателя. Когда мы говорим о черных дырах, то это какое-то расстояние от нее, при приближении на которое гравитационное действие черной дыры становится таким большим, что вырваться из нее уже невозможно, даже имея скорость света.
Таким образом Хокинг поспорил, что из черных дыр никогда не выйдет никакая информация о материи, находящейся в них – «черная дыра уничтожает информацию раз и навсегда».
Это привело к «Войне за черную дыру» – к продолжительному, но дружескому, спору с коллегами Леонардом Зюскиндом и Герардом Хуфтом. В результате Хокинг проиграл ставку, однако при этом парадоксально приложил руку к созданию голографического принципа.
Александр Гелогаев, belsat.eu