Wizualizacja czarnej dziury.
(Zdjęcie: © D. Coe, J. Anderson i R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
W prima aprilis w 1988 roku ukazał się współczesny klasyk naukowy światowej sławy fizyka teoretycznego i kosmologa Stephena Hawkinga. Nazywany „krótką historią czasu” wywołał falę publicznej ciekawości na temat miejsca ludzkości we wszechświecie.
Wielu pamięta wkład genialnego umysłu Hawkinga w badania naukowe po jego śmierci we wtorek rano (14 marca). Zainspirowani jego książką i spuścizną kosmologiczną zaczynają odkrywać, gdzie przerwał się geniusz Hawkinga.
Jednym z najważniejszych osiągnięć Hawkinga w nauce jest teoretyczne rozwiązanie jednego z największych zagadek fizyki. [Najlepsze książki Stephena Hawkinga: Czarne dziury, multiwersy i osobliwości]
Ta zagadka wynika z dwóch najważniejszych teorii w fizyce. Ogólna teoria względności Alberta Einsteina wyjaśnia, jak zachowuje się materia, gdy obiekty są bardzo duże, i udowodniono, że teoria działa, wyjaśniając na przykład, jak światło wygina się, gdy przecina wszechświat. Tymczasem teoria mechaniki kwantowej wyjaśnia, w jaki sposób materia działa w małej, subatomowej skali. Ale ogólna teoria względności nie działa na małą skalę, a mechanika kwantowa nie może wyjaśnić sił, takich jak grawitacja, działających na dużą skalę.
Kiedy Hawking wprowadził matematyczną koncepcję promieniowania czarnej dziury w 1974 roku, wydawało się, że oferuje naukom sposób na wykorzystanie tych dwóch teorii razem.
„Wynik promieniowania Hawkinga w 1974 r. Stanowi ważny wgląd, ponieważ pokazał, że możemy zbadać problem pogodzenia mechaniki kwantowej z grawitacją w matematyczny sposób” - powiedział Paul Sutter, astrofizyk z Ohio State University, w wywiadzie dla Space.com .
„Od dziesięcioleci niektórzy fizycy teoretyczni nadal badają te granice i przecięcia tego, co wydaje się bardzo prostym pytaniem: co się stanie, gdy będziesz mieć silną grawitację na małą skalę?” Powiedział Sutter. „To proste pytanie, ale nie łatwe, a Hawking i inni są mistrzami w poruszaniu się po złożoności tego rodzaju pytań. To był naprawdę jeden z największych przełomów od samego początku, pokazujący, jak rozwinąć język, aby rozwiązać te problemy. . ”
Hawking zapewnił naukowcom i entuzjastom nauki język, aby lepiej postrzegać wszechświat, a dla fizyków język ten został napisany liczbami. Chociaż „promieniowanie Hawkinga” wymaga jeszcze udowodnienia empirycznego, jego zarys teoretyczny jest testowany w sposób kreatywny. Te, powiedział Sutter, obejmują poddawanie niezwykłych stanów materii ultrawysokiej temperaturze w celu wytworzenia dziwnych stanów kwantowych, które matematycznie mogłyby przybliżyć to, co dzieje się w pobliżu horyzontu czarnej dziury. Za tą granicą materia i światło nie mogą już uciec.
Sutter powiedział, że umiejętność Hawkinga w przekazywaniu nauki opinii publicznej zainspirowała kosmiczną ciekawość Suttera od najmłodszych lat.
„Pamiętam, jak czytałem tę książkę jako nastolatek. Była to jedna z książek, która zaprowadziła mnie na drogę do zostania astrofizykiem, kosmologiem” - powiedział. „Myślę, że książka ustanawia szablon, cofnijmy się i pomyślmy o tych tematach dotyczących czarnych dziur, mówiąc o wczesnym wszechświecie. Są to niezwykle ezoteryczne, głęboko matematyczne, niszowe tematy w fizyce… im bardziej Hawking pracował nad ich popularyzacją , tym bardziej [nauka] weszła do głównego nurtu i publicznej dyskusji, gdzie [teraz] możesz podejść do każdego i powiedzieć: „Czarna dziura!”. lub „Big Bang!” i będą wiedzieć, o czym mówię. I to jest niesamowicie potężne. ”
