スティーブン ホーキング博士は、当代で最も偉大な理論物理学者の 1 人であり、そのキャリアは 50 年以上に及びます。
ホーキングは高度な知識人のために働いた物理学のフロンティア、そして彼の理論はしばしば奇妙に見えました。いずれにせよ、彼が最初に彼らに声をかけた時。しかし、それらはゆっくりではあるが確実に科学界で受け入れられています。ブラックホールに関する革命的な見方から宇宙がどのように始まったかを説明することまで、ここにすでに確認されているがまだ確認されていない彼の理論のいくつかがあります。
ビッグバンが勝った
ホーキング博士は博士論文を書き始めました。宇宙がどのように始まったかについて科学界で激しい議論が交わされたその瞬間。ビッグバン理論と安定性理論という 2 つの競合するアイデアが、すべての始まりを独自の方法で説明しました。どちらも宇宙が膨張していることを認めていますが、前者では宇宙は超小型、超高密度の状態から膨張しており、後者では宇宙が永遠に膨張しつつ、一定の密度を維持するために新しい物質が絶えず生成されていると仮定しています。
ホーキングは彼の論文で理論が定常状態は、それ自体と数学的に矛盾しています。物理学者は、宇宙は無限に小さく、無限に密集した点として始まったと主張しました-特異点を持っています。今日、ホーキングの説明は学者の間でほぼ普遍的に受け入れられています。
ブラックホールは本物です
ホーキングの名前は黒人に最も関連しています。穴-別の種類の特異点。これらのオブジェクトは、星が自重で崩壊したときに形成されます。問題は、ブラックホールの存在はアインシュタインの一般相対性理論に適合しているものの、量子物理学と矛盾していることでした。ホーキングは1970年代初頭にブラックホールに注目を集めました。
ブラックホールの最初の事象の地平線画像-2019年に国立科学財団によってリリースされました
Natureの記事によると、彼は方程式を組み合わせましたブラックホールの可能性を証明するための量子力学の方程式を持つアインシュタイン。その結果、かつては理論的な抽象化であったものが、実行可能な理論に変わりました。ホーキングが正しかったという最後の証拠は、イベントホライズン望遠鏡が巨大な銀河メシエ87の中心に潜んでいる超大質量ブラックホールのライブ画像をキャプチャした2019年に来ました。
ブラックホールは事実からその名前を取得しますそれらの重力は非常に強いので、光子や軽い粒子はそれらを離れることができません。しかし、このトピックに関する彼の初期の著作で、ホーキングは状況はそれほど単純ではないと主張しました。
ホーキング放射
ブラックホールの名前は、重力が非常に強いため、光子や軽い粒子がブラックホールから離れることができないという事実に由来しています。しかし、このトピックに関する彼の初期の著作では、ホーキングは異なった感じをしていました。
量子論、すなわちのアイデアを適用する「仮想光子」のペアは何もないところから自発的に生成される可能性があることを彼は、これらの粒子のいくつかが明らかにブラックホールから放出されていることに気づきました。現在ホーキング放射と呼ばれているこの理論は、イスラエルのテクニオンイスラエル工科大学での実験室実験で最近確認されました。研究者たちは、実際のブラックホールの代わりに、音波が逃げられない「音波ブラックホール」である音響アナログを使用しました。彼らは、物理学者が予測したとおりにホーキング放射に相当するものを発見しました。
情報パラドックス
ホーキング放射の存在は深刻なものを生み出します理論家にとっての問題。ホーキングの計算によると、ブラックホールは素粒子を放出し、時間の経過とともに蒸発するはずです。これは、宇宙から情報を「取り除く」唯一の物理的プロセスのようです。これは、ブラックホールが形成された材料の基本的な特性が永久に失われることを意味します。出て行く放射線は私たちにそれらについて何も教えてくれません。しかし、これは量子力学の一般原則に反しています。この矛盾は「情報パラドックス」と呼ばれ、科学者は過去40年間その解決に取り組んできました。
ホーキングは、実際にはブラックホールの構成は失われません。 2016年に、教授はそれがブラックホールを囲むゼロエネルギー粒子の雲に保存されていると述べました-科学者は彼の記事ブラックホールエントロピーとソフトヘアでそれを「軽い綿毛」と呼びました。
記事のタイトルは一見とても奇妙ですは、ブラックホールの物理的な「ブラックホール脱毛定理」への参照です。ここで、「ヘア」は、ブラックホールが吸収し、放出しない物質に関する情報のメタファーです。それは情報パラドックスに専念しています。科学者は数十年の間、ブラックホールの情報で何が起こっているのかを理解しようと努めてきました。しかし、ホーキングの「毛深い」ブラックホール定理は、提唱されたいくつかの仮説の1つに過ぎず、今日、情報パラドックスは未解決のままです。
多元宇宙
ホーキングが最後に取り組んだトピックの1つ人生には、多元宇宙論がありました。ビッグバンの結果として現れた私たちの宇宙は、共存する無数の「バブル宇宙」の1つにすぎないという考えです。
しかし、ホーキングはその仮定に満足していませんでしたあなたが想像できるどんなばかげた状況も、この無限の平行宇宙のセットのどこかで今起こっていると言う科学者もいます。それで、2018年の彼の最後の記事で、彼自身の言葉で、ホーキングは「多元宇宙を飼いならそうとしました」。彼は、多元宇宙全体を放棄することなく、それを無限ではなく有限にする新しい数学的枠組みを提案しました。しかし、パラレルユニバースに関する他の推測と同様に、彼のアイデアが正しいかどうかはわかりません。そして、科学者が近い将来彼のアイデアをテストできる可能性は低いです。
についての仮説安全年表
驚くべきことに、物理法則は今日私たちが理解している意味で、タイムトラベルを禁止しないでください。アインシュタインの一般相対性理論の解には、人が過去に戻ることを可能にする「閉じた時間曲線」が含まれます。しかし、繰り返しになりますが、ホーキングはこれに満足していませんでした。彼は、タイムトラベルが逆方向に進むと、単純に不可能な論理的パラドックスが発生することを確信していました。
したがって、彼はいくつかを仮定しました現在未知の物理法則は、閉じた時間曲線の発生を防ぎます。彼は「年表の保護の仮説」で彼の仮定を表現した。しかし、これは単なる推測であり、タイムトラベルが可能かどうかはまだわかっていません。
暗い予言
彼の人生の最後の年に、ホーキングは人類の未来に関して一連の暗い予言をしました。
それらは、とらえどころのないヒッグス粒子、または「神の粒子」は、敵対的なエイリアンの侵略と人工知能が地球の権力を掌握する前に、宇宙を飲み込む真空バブルを引き起こす可能性があります。スティーブンホーキングは多くのことについて正しかったが、彼がそれについて間違っていたことを願うだけである。
続きを読む
アメリカの砂漠で孵化した「生きている化石」。彼らは何十年も眠りました
アイザックアシモフの本の分析から作られたデジタルアートを見てみましょう
ブランソン、ベゾス、ペレシルド：有名な人々が宇宙に飛び込む理由とそこで何をしているのか
宇宙論的特異点-暗示ビッグバンの最初の瞬間の宇宙の状態。これは、一般相対性理論（GR）やその他の重力理論によって予測される重力の特異点の例の1つです。