Стивен Хокинг, возможно, самый известный ученый современности, скончался сегодня рано утром в своем доме в Кембридже на 77-ом году жизни.
Хокинг родился 8 января 1942 года в Оксфорде, Англия. В возрасте 21 года у него был диагностирован боковой амиотрофический склероз, или БАС. Изнурительная болезнь постепенно парализовала его, заставив передвигаться в инвалидном кресле, а в 1985 году трахеотомия лишила его голоса. Но Стивен продолжал быть чрезвычайно популярным общественным деятелем благодаря использованию специально разработанной для него компьютерной системы речи, которая работала лишь благодаря единственной мышце щеки, которой Стивен еще мог управлять.
«Моя инвалидность не была значительной помехой в моей области — теоретической физике. На самом деле, она даже помогла мне в некотором роде», — сказал Хокинг однажды, добавив, что его положение предоставило ему время, чтобы решать проблемы физики. И Хокинг не только превзошел ожидания врачей, но и стал одним из величайших ученых нашего времени.
«Мы глубоко огорчены тем, что наш любимый отец скончался сегодня», — говорится в заявлении детей Хокинга — Люси, Роберта и Тима. «Он был великим ученым и необыкновенным человеком, чья работа и наследие будут жить в течение многих лет. Его мужество и настойчивость вкупе с юмором вдохновляли людей по всему миру. Однажды он сказал: «Большей части вселенной не существовало бы, если бы она не была домом для людей, которых вы любите». Мы будем скучать по нему всегда».
Его самой известной книгой стала «Краткая история времени». Она была направлена на то, чтобы доступно объяснить неспециализированной аудитории основные космологические концепции, и эта книга пользовалась оглушительным успехом — за 20 лет было продано более 10 миллионов экземпляров.
Давайте же в память о нем поговорим о самых главных открытиях, которые он сделал за свою жизнь.
Черные дыры излучают
Для многих это стало неожиданностью, но такие объекты, как черные дыры, имеющие настолько сильную гравитацию, что от них не может «сбежать» даже свет, оказывается, все же излучают — правда, лишь с учетом квантовых эффектов.
В квантовой теории поля вакуум наполнен постоянно рождающимися и исчезающими флуктуациями полей (или же виртуальными частицами). В обычных условиях они моментально аннигилируют (исчезают), но мощное гравитационное поле черной дыры успевает «растащить» эти частицы еще до их взаимного уничтожения, тем самым превратив виртуальные частицы в реальные. При этом возможно, что одна частица падает на черную дыру, а другая улетает. Но тогда по закону сохранения энергии раз улетевшая частица обладает какой-то энергией, и до образования их суммарная энергия была нулевой, то упавшая на черную дыру частица должна обладать отрицательной энергией — а, значит, она уменьшает массу черной дыры, и со стороны это выглядит как порождение черной дырой частицы — то есть она излучает. Поэтому через очень большое время — триллионы лет — когда давно уже погаснут все звезды, наконец-то исчезнут и все черные дыры.
Кварки никогда не встречаются по одному
Все атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов, и, как не так давно оказалось, они тоже делимые — их «строительными блоками» выступают кварки. И тут выяснился интересный факт: если те же электроны спокойной могут существовать по одному, то кварки — нет: если вы попытаетесь «оттянуть» один кварк от других, то он будет все сильнее пытаться «вырваться» и вернуться обратно, поэтому свободных кварков в природе не существует.
Теория «аквариумных рыбок»
«Представьте себе, что вы — рыбка, все время живущая в круглом аквариуме. Что вы знали бы об окружающем нас мире, если видите его искаженным от изогнутого стекла, и не имеете возможности выбраться? Невозможно понять истинную природу реального мира, находясь в нем: мы считаем, что четко представляем себе окружающий мир, но, говоря метафорически — мы вынуждены всю жизнь прожить в аквариуме, запертые в своих телах» — говорил Хокинг.
Прошлое существовало с определенной вероятностью
Конечно, это звучит несколько смешно, но одно из следствий квантовой механики говорит нам о том, что события в прошлом не происходили каким-то определенным образом — вместо этого они произошли всеми возможными способами. Это связано с вероятностными характеристиками вещества и энергии: до тех пор, пока не найдется сторонний наблюдатель, существует неопределенность. Ну а стороннего наблюдателя прошлого мы, разумеется, не знаем.
По словам Хокинга, «без разницы, какие воспоминания вы храните о прошлом — оно, как и будущее, неопределенно и существует в виде спектра возможностей».
Существует «Теория всего во вселенной»
В 90-ые годы Эдвард Виттен предложил М-теорию, которая является ответвлением теорией струн. В дальнейшем она была доработана Хокингом и его коллегой Леонардом Млодиновым. Смысл этой теории в том, чтобы описать разом всю Вселенную. Согласно ей, на мельчайшем уровне все частицы состоят из так называемых бран — многомерных мембран, свойства которых могут объяснить абсолютно все происходящие в нашей Вселенной процессы. К слову, эта же теория допускает существование бесконечного числа вселенных, в которых действуют отличные от наших законы физики.
Это — лишь основные открытия, которые сделал Стивен Хокинг, и если вам интересно разобраться в этом подробнее — настоятельно рекомендую прочесть его книгу «Краткая история времени».
