Стивън Хокинг е един от най-влиятелните теоретични физици на 20-ти и 21-ви век. Въпреки тежкото си заболяване, той посвети живота си на разкриването на мистериите на Вселената. Благодарение на Хокинг, учените научиха много за черните дупки и много повече.
На 8 януари 1942 г., точно 300 години след смъртта на Галилео Галилей, е роден Стивън Хокинг, британски физик-теоретик, астрофизик и научен популяризатор. На 21 години Хокинг е диагностициран с амиотрофична латерална склероза, която в крайна сметка го парализира. През 1985 г. Хокинг губи способността си да говори и общува с помощта на речев синтезатор. След поставянето на диагнозата лекарите дават на Хокинг не повече от две до три години живот, но той е живял с болестта си 76 години и умира на 14 март 2018 г. - рождения ден на Алберт Айнщайн.
Най-известните научни постижения на Хокинг са свързани с гравитационните сингулярности в рамките на общата теория на относителността на Айнщайн и теорията, че черните дупки могат действително да изчезнат, пише Focus. Тази теория доведе до информационния парадокс, който физиците се опитват да разрешат от десетилетия.
Хокинг е първият, който предлага рамка за обединяване на различните теории на общата теория на относителността и квантовата механика. Това е първата стъпка към създаването на така наречената „теория на всичко“ – тоест единен закон на физиката, който описва както квантовия свят, така и вселената в голям мащаб. Но тази теория все още не е създадена. Focus е събрал най-интересните факти за научните постижения и теории на известния физик.
Стивън Хокинг и черните дупки
Заедно с физика Роджър Пенроуз, Стивън Хокинг доказа през 70-те години на миналия век, че Вселената е започнала от точка с безкрайна плътност – сингулярност. Такива гравитационни сингулярности съществуват в цялата Вселена и са разположени в центровете на черните дупки. Черните дупки са известни като области от пространство-времето, които абсорбират околната материя. Всичко, което попадне отвъд хоризонта на събитията на черната дупка, изчезва завинаги. Според теорията на Стивън Хокинг, черните дупки всъщност не съществуват вечно и в крайна сметка изчезват, излъчвайки радиация, известна сега като радиация на Хокинг.
Преди Хокинг се е смятало, че нищо, дори светлината, не може да излезе от черна дупка. Но физикът е приложил законите на квантовата механика към гравитацията, както е описано в общата теория на относителността на Айнщайн, и е доказал, че черните дупки наистина излъчват радиация. И тази радиация постепенно ерозира част от масата на черната дупка, докато тя напълно се изпари.
Стивън Хокинг предположи, че не всички частици се абсорбират от черна дупка. В квантовата механика обикновените частици и античастици могат да се появяват и изчезват. Когато обаче такива частици се сблъскват, те се анихилират взаимно. Хокинг вярваше, че флуктуациите в квантовите полета на хоризонта на събитията на черна дупка означават, че частиците и античастиците не винаги се анихилират взаимно. Едната от свързаната двойка частици може да попадне в черната дупка, докато другата може да излезе. По този начин тези частици излизат като радиация.
Стивън Хокинг и информационният парадокс на черната дупка
Откритието на Хокинг, че черните дупки изчезват с времето, доведе до информационния парадокс на черните дупки. Ако една черна дупка изчезне, тогава цялата информация за материята, попаднала в нея, се губи завинаги. Но това противоречи на законите на физиката, които гласят, че информацията не може да бъде унищожена. Този парадокс предизвика истински разрив в научната общност. Физиците твърдяха, че или Хокинг греши, или цялата съвременна физика греши.
Едва през 2004 г., почти 30 години след като откри, че черните дупки изчезват, Хокинг призна, че греши. Той беше предположил, че информацията може да бъде записана на „повърхността“ на черна дупка или хоризонт на събитията. Хокинг обаче вярваше, че информацията, макар и запазена, ще стане практически неразпознаваема.
Хокинг твърди, че информацията може да излезе от черна дупка под формата на радиация. Физиците обаче не разбират напълно как точно информацията е кодирана в радиацията на Хокинг.
Все още няма пълно решение на информационния парадокс на черната дупка, въпреки че съществуват много хипотези. Разрешаването на този парадокс се смята за един от ключовите моменти за създаването на така наречената „теория на всичко“. Тя трябва да обедини гравитацията от общата теория на относителността на Айнщайн и законите на квантовата механика, които описват света на субатомните частици.
Стивън Хокинг и пътуването във времето
Класическото разбиране за пътуването във времето има своите ограничения и те са свързани с появата на парадокси. Ако пътешествениците във времето можеха да променят дори малки детайли от миналото, последствията биха пренаписали настоящето или биха елиминирали съществуването на пътешественика във времето. Тази привидно непреодолима пречка подтикна Стивън Хокинг да предложи своята хипотеза за защита на хронологията, която постулира, че законите на физиката забраняват пътуването във времето.
През 2009 г. Хокинг организира парти, но изпрати покани след края му. По този начин физикът доказа, че пътуването във времето е невъзможно, тъй като никой не се появи.
За какво предупреди Стивън Хокинг?
В последните години от живота си Хокинг често правел прогнози за бъдещето на нашата цивилизация и те не били съвсем приятни.
Хокинг вярвал, че човечеството може да бъде унищожено или от ядрена война, или от изменение на климата през следващите 1000 години. Следователно физикът смятал, че за да избегнат катастрофа, хората трябва да колонизират други планети.
Що се отнася до извънземния разум, предвид необятността на Вселената, Хокинг вярвал, че извънземни цивилизации могат да съществуват. Ученият обаче съветвал да не се осъществява контакт с тях или да се разкриват. Хокинг предупреждавал, че една високоразвита извънземна цивилизация може да отнеме всички ценни ресурси на Земята. Хокинг заявявал, че ако извънземни посетят Земята, резултатът ще бъде същият като този, когато Колумб кацнал в Америка, което не завършило добре за коренното население на Америка.
Хокинг също предупреди, че свръхинтелигентният изкуствен интелект може да играе негативна роля в съдбата на човечеството. Физикът вярваше, че създаването на високоинтелигентен изкуствен интелект може да доведе до края на човешката раса, тъй като изкуственият интелект може да започне да се усъвършенства много бързо и в един момент целите му биха влезли в конфликт с тези на човечеството. В този случай изкуственият интелект може да реши да елиминира проблема – нас.
