Стивен Хокинг вряд ли нуждается в представлении — он один из величайших физиков современности, космолог, астрофизик, писатель и популяризатор науки. Несмотря на смертельный недуг, Хокинг прожил долгую и продуктивную жизнь, внеся невероятно огромный вклад в познание как нашей Вселенной, так и черных дыр в частности.
В качестве популяризатора, Стивен Хокинг выпустил несколько бестселлеров. В одном из таких, Краткая история времени,
Хокинг рассуждает о появлении Вселенной, о природе пространства и времени, о теории струн и о черных дырах. При этом на страницах этой книги можно встретить всего лишь одну формулу - знаменитую E = mc^2.
Мне сказали, что каждая включенная в книгу формула вдвое уменьшит число покупателей. Тогда я решил вообще обходиться без формул. Правда, в конце я все-таки написал одно уравнение – знаменитое уравнение Эйнштейна Е=mc^2. Надеюсь, оно не отпугнет половину моих потенциальных читателей.
Стивен Хокинг покинул нас 14 марта 2018 года, в возрасте 76 лет.
Излучение Хокинга
Неудивительно, что одна из важнейших теорий Хокинга, которая получила его имя, связана с черными дырами — им он посвятил большую часть жизни.
Суть излучение Хокинга состоит в том, что черная дыра спонтанно испускает излучение вблизи своего горизонта событий, при этом масса самой черной дыры постепенно снижается. Если это неактивная черная дыра (у которой нет возможности поглощать все на своем пути), то излучение Хокинга приводит в конце концов к её исчезновению (испарению).
Весь XX век ученые со всех уголков Земли пытались объединить две основные теории - квантовую и относительности - в одну общую
теорию всего. Одна из них объясняет мир частиц, другая же - мир звезд и галактик. Но пока безрезультатно.
И только Хокинг, используя огромное количество математических и физических формул, доказал, что только на границе горизонта событий черной дыры эти две теории непротиворечат друг другу.
Согласно квантово-механической теории, частицы и их антиподы - античастицы - постоянно появляются во всех уголках Вселенной. Когда такая пара возникает рядом с горизонтом событий черной дыры, они быстро уничтожают друг друга. Однако, может произойти так, что одна частица может упасть за горизонт событий прежде, чем процесс уничтожения произойдет. В этом случае её пара-половинка покидает пределы черной дыры под действием излучения Хокинга.
Для стороннего наблюдателя происходит следующая картина: упавшая в черную дыру частица должна иметь отрицательную энергию, а вот её напарница - положительную энергию. Получается, что при излучении Хокинга черная дыра выпускает частицу, потеряв при этом массу.
Эйнштейн не хотел принимать квантовую механику из-за связанного с ней элемента случайности и неопределенности. Он говорил: Бог не играет в кости. Видимо, Эйнштейн ошибся дважды. Квантовый эффект черной дыры позволяет предположить, что Бог не только играет в кости, но и иногда бросает их туда, где их нельзя увидеть
Вселенная расширяется
Именно Стивен Хокинг доказал, что Вселенная расширяется, что противоречило ранее распространненному мнению о её статичности, вечности и неизменности. Но если она расширяется, то отсюда следует, что в прошлом был некий момент старта существования Вселенной - Большой взрыв.
Но что было до Большого взрыва?
По мнению Хокинга, и он это доказал вместе с математиком Роджером Пенроузом, до Большого взрыва была сингулярность - бесконечно малая точка с бесконечно большой плотностью. Именно сингулярность должна была стать причиной Большого взрыва и появления нашей Вселенной
Поскольку существует такая сила как гравитация, Вселенная могла и создала себя из ничего. Самопроизвольное создание — причина того, почему существует Вселенная, почему существуем мы. Нет никакой необходимости в Боге для того, чтобы «зажечь» огонь и заставить Вселенную работать
Информационный парадокс черной дыры
Согласно общей теории относительности, любая информация об объекте, попавшим в черную дыру, уничтожается. Но это противоречит законам квантовой механики.
Это противоречие между квантовой теорией и теорией относительности носит название информационный парадокс черной дыры.
В 2004 году, Стивен Хокинг выступил на 17-й международной конференции по гравитации и общей теории относительности, где представил свой доклад, в котором, по его мнению, этот парадокс был разрешён.
В докладе он высказал мысль о том, что информация об объекте на самом деле не попадает непосредственно в черную дыру, а хранится на её границе - на горизонте событий.
К сожалению, считать такую информацию (например, после испарения черной дыры) невозможно, так как она хранится в квантовых колебаниях хаотичной формы.
__________
Читайте также:
Может ли Землю поглотить черная дыра?
10 фактов про черные дыры
Куда расширяется Вселенная?
