Стивен Хокинг је био један од највећих теоријских физичара нашег времена, чија је каријера трајала више од 50 година.
Хокинг је радио за напредног интелектуалцагранице физике, а његове теорије су се често чиниле бизарним. У сваком случају, у време када их је први пут огласио. Међутим, они се полако али сигурно прихватају у научној заједници. Од револуционарних погледа на црне рупе до објашњења како је свемир настао, ево неких његових теорија које су већ потврђене, а нису.
Велики прасак је победио
Хокинг је почео да пише своју докторску дисертацију утог тренутка када се у научној заједници водила жестока дебата о томе како је настао Универзум. Две супротстављене идеје објасниле су почетак свега на свој начин: теорија Великог праска и теорија стабилности. И једни и други су прихватили да се Универзум шири, али у првом се шири из ултра-компактног, ултра густог стања, а други претпоставља да се Универзум заувек шири, док се нова материја стално ствара да би одржала константну густину.
Хокинг је у својој дисертацији показао да теоријастабилно стање је математички контрадикторно самом себи. Физичар је тврдио да је универзум почео као бесконачно мала, бесконачно густа тачка - са сингуларношћу. Данас је Хокингов опис готово универзално прихваћен међу научницима.
Црне рупе су стварне
Хокингово име се највише повезује са црнцима.рупе - друга врста сингуларности. Ови објекти настају када се звезда сруши под сопственом гравитацијом. Проблем је био у томе што је постојање црних рупа, иако се уклапа у Ајнштајнову општу теорију релативности, у супротности са квантном физиком. Хокинг је скренуо пажњу на црне рупе почетком 1970-их.
Прва слика црне рупе Хоризонта догађаја - објавила Национална научна фондација 2019
Према чланку у Натуре, он је комбиновао једначинеАјнштајн са једначинама квантне механике да докаже могућност црних рупа. Као резултат тога, оно што је некада била теоријска апстракција претворило се у одрживу теорију. Последњи доказ да је Хокинг био у праву дошао је 2019. године када је телескоп Евент Хоризон снимио живу слику супермасивне црне рупе која вреба у центру џиновске галаксије Месије 87.
Црне рупе су добиле име по томеда је њихова гравитација толико јака да их фотони или честице светлости не могу напустити. Али у својим раним писмима на ову тему, Хокинг је тврдио да ситуација није тако једноставна.
Хокингово зрачење
Црне рупе су добиле име по чињеници да је њихова гравитација толико јака да их фотони или честице светлости не могу напустити. Али у својим раним списима на ту тему, Хокинг се осећао другачије.
Применом квантне теорије, односно идеје ода парови "виртуелних фотона" могу спонтано да настану ни из чега, схватио је да су неке од ових честица очигледно емитоване из црне рупе. Ова теорија, која се сада зове Хокингово зрачење, недавно је потврђена у лабораторијском експерименту на Технолошком институту Израела, Израел. Уместо праве црне рупе, истраживачи су користили акустични аналог – „звучну црну рупу” из које звучни таласи не могу да побегну. Пронашли су еквивалент Хокинговог зрачења тачно онако како су физичари предвидели.
Информациони парадокс
Постојање Хокинговог зрачења ствара озбиљнопроблем за теоретичаре. Према Хокинговим прорачунима, црне рупе треба да емитују елементарне честице и да испаре током времена. Чини се да је ово једини физички процес који „уклања“ информације из универзума. То значи да су заувек изгубљена основна својства материјала од којег је настала црна рупа; одлазеће зрачење нам ништа не говори о њима. Међутим, ово је у супротности са општим принципима квантне механике. Ова контрадикција се назива „информациони парадокс“, а научник је радио на њеном разрешењу последњих 40 година.
Хокинг је веровао да су у ствари информације осастав црних рупа није изгубљен. Професор је 2016. године изјавио да је ускладиштена у облаку честица нулте енергије који окружује црну рупу – научник је то назвао „лаким паперјем” у свом чланку Ентропија црне рупе и мекана коса.
Наслов чланка је тако чудан на први погледје референца на физичку "теорему без длаке" за црну рупу, где је "коса" метафора за информације о материји коју црна рупа апсорбује и не отпушта назад. Посвећен је парадоксу информација: научник већ неколико деценија покушава да разуме шта се дешава са информацијама у црним рупама. Али Хокингова теорема о „длакавој“ црној рупи само је једна од неколико постављених хипотеза, а парадокс информација данас остаје нерешен.
Мултиверсе
Једна од тема са којима је Хокинг радио на крајуживота, постојала је теорија мултиверзума – идеја да је наш универзум, који се појавио као резултат Великог праска, само један од бесконачног броја коегзистирајућих „универзума мехурића“.
Међутим, Хокинг није био задовољан том претпоставкомнеки научници да се свака смешна ситуација коју можете замислити дешава управо сада негде у овом бесконачном скупу паралелних универзума. Дакле, у свом последњем чланку из 2018, по сопственим речима, Хокинг је „покушао да укроти мултиверзум“. Предложио је нови математички оквир који је, не напуштајући мултиверзум као целину, учинио да га је коначно, а не бесконачно. Али, као и код сваке спекулације о паралелним универзумима, немамо појма да ли су његове идеје тачне. И мало је вероватно да ће научници моћи да тестирају његову идеју у блиској будућности.
Хипотеза обезбедностхронологија
Колико год изненађујуће звучало, закони физике су туу смислу у ком их данас разумемо – путовање кроз време није забрањено. Решења Ајнштајнових једначина опште релативности укључују "затворене временске криве" које ће омогућити особи да се врати у своју прошлост. Али, опет, Хокинг није био задовољан овим - био је сигуран да путовање кроз време уназад ствара логичке парадоксе који су једноставно немогући.
Стога је претпоставио да некитренутно непознати закон физике спречава појаву затворених временских кривих. Своју претпоставку је изнео у „хипотези о заштити хронологије”. Али ово је само нагађање, а још се не зна да ли је путовање кроз време могуће или не.
Мрачные пророчества
Последњих година свог живота, Хокинг је направио низ мрачних пророчанстава о будућности човечанства.
Они се крећу од претпоставке даНеухватљиви Хигсов бозон, или „честица Бога“, могао би да покрене вакуумски мехур који прогута универзум, пре него што непријатељске инвазије ванземаљаца и вештачка интелигенција преузму власт на Земљи. Док је Стивен Хокинг био у праву у вези са многим стварима, можемо се само надати да је погрешио у вези са тим.
Опширније
„Живи фосили” излегли су се у америчкој пустињи. Спавали су деценијама
Погледајте дигиталну уметност направљену анализом књига Исака Асимова
Брансон, Безос и Пересилд: зашто славни људи лете у свемир и шта тамо раде
Космолошка сингуларност – наводностање Универзума у почетном тренутку Великог праска. То је један од примера гравитационих сингуларитета предвиђених општом релативношћу (ГР) и неким другим теоријама гравитације.