Визуализация черной дыры.
(Изображение: © Д. Коу, Дж. Андерсон и Р. ван дер Марел (STScI) / НАСА / ЕКА)
В День дурака в 1988 году была опубликована современная научная классика всемирно известного теоретического физика и космолога Стивена Хокинга. Называемый «Краткая история времени», он вызвал волну общественного интереса к месту человечества во вселенной.
Многие помнят вклад блестящего разума Хокинга в научные исследования после его смерти ранним утром во вторник (14 марта). Те, кто вдохновлен его книгой и его наследием в космологии, теперь начинают понимать, где остановился гений Хокинга.
Одним из наиболее значительных вкладов Хокинга в науку является теоретическое решение одной из самых больших загадок физики. [Лучшие книги Стивена Хокинга: черные дыры, мультиверсы и особенности]
Эта загадка возникает из двух наиболее важных теорий в физике. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна объясняет, как материя ведет себя, когда объекты очень большие, и доказано, что теория работает, объясняя, например, как изгибается свет, когда он пересекает вселенную. Теория квантовой механики, тем временем, объясняет, как материя работает в маленьком, субатомном масштабе. Но общая теория относительности не работает в малом масштабе, и квантовая механика не может объяснить силы, такие как гравитация, которые действуют в большом масштабе.
Когда Хокинг представил математическую концепцию излучения черной дыры в 1974 году, он, казалось, предложил науке способ совместного использования двух теорий.
«Результат облучения Хокинга в 1974 году - это главное понимание, потому что оно показало, что мы можем исследовать эту проблему примирения квантовой механики с гравитацией математическим путем», - сказал Пол Саттер, астрофизик из Университета штата Огайо, в интервью Space.com. ,
«В последующие десятилетия некоторые физики-теоретики продолжали исследовать эти границы и пересечения того, что кажется очень простым вопросом: что происходит, когда у вас сильная гравитация в небольшом масштабе?» Саттер сказал. «Это простой вопрос, но не простой вопрос, и Хокинг и другие мастера в том, чтобы справиться со сложностью такого рода вопросов. Это был действительно один из первых прорывов на раннем этапе, чтобы показать, как разработать язык для решения этих проблем. «.
Хокинг предоставил ученым и энтузиастам науки язык для лучшего восприятия вселенной, а для физиков этот язык был написан цифрами. Хотя «излучение Хокинга» еще предстоит доказать эмпирическими данными, его теоретические замыслы проверяются творческим путем. Это, сказал Саттер, включает в себя подвергание необычных состояний материи ультрахолодным температурам для получения нечетных квантовых состояний, которые математически могут приближаться к тому, что происходит вблизи горизонта черной дыры. За этой границей материя и свет больше не могут вырваться.
По словам Саттера, умение Хокинга донести науку до общественности - это то, что вдохновляло космическое любопытство Саттера с юных лет.
«Я помню, как читал книгу в подростковом возрасте. Это была одна из книг, которая привела меня на путь, чтобы стать астрофизиком, космологом», - сказал он. «Я думаю, что книга устанавливает шаблон, давайте сделаем шаг назад и подумаем об этих темах о черных дырах, о ранней вселенной. Это невероятно эзотерические, глубоко математические, нишевые темы в физике… чем больше Хокинг работал над популяризацией этого чем больше [наука] вошла в мейнстрим и публичную дискуссию, где [сейчас] вы можете подойти ко всем и сказать: «Черная дыра!» или "Большой взрыв!" и они поймут, о чем я говорю. И это невероятно мощно ".
