Стивен Хокинг в молодом возрасте заболел боковым амиотрофическим склерозом (БАС). При этой болезни погибают двигательные нейроны, не давая мозгу контролировать мышцы. Поэтому Хокинг довольно скоро оказался практически полностью парализованным. Однако тяжелая болезнь не помешала ученому продолжить научные исследования, несмотря на то, что в течение трех последних десятилетий он мог общаться лишь с помощью голосового синтезатора и специального программного обеспечения.
Интересно Ученые доказали возможность существования крошечных кротовин
Молодой Стивен Хокинг / Фото Santi Visalli
Изучение черных дыр
Имя Хокинга тесно связано с физикой черных дыр. В начале 70-х годов он начал изучать, как квантовая физика может объяснить горизонт событий черных дыр. Хокинг шокировал мир физики, когда предположил, что черные дыры должны медленно излучать радиацию (вскоре его стали называть излучением Хокинга). А это значит, что черные дыры не были действительно черными.
Излучение, по мнению Хокинга, должно в конечном итоге привести к сокращению и исчезновению черной дыры. Еще более шокирующим для исследователей был тот факт, что излучение Хокинга должно стереть информацию из Вселенной, что явно противоречит некоторым основным принципам квантовой теории.
Он изначально считал, что эта" информация" исчезает из вселенной. Но американский физик Сасскинд с этим не согласился. Эти идеи назвали информационным парадоксом. В 2004 году Хокинг признал, что информация все же должна сохраняться.
Черная дыра в представлении художника / Фото solarseven
Он предсказал наличие маленьких черных дыр во время Большого взрыва. Эти крошечные черные дыры должны быть невероятно горячими, и терять массу до тех пор, пока они не исчезнут – потенциально закончив свое существование взрывом, во время которого высвобождается огромное количество энергии.
Излучение Хокинга
Джефф Штейнхауер, физик Израильского технологического института в Хайфе, объявил, что нашел убедительные доказательства существования излучения Хокинга – не в реальной черной дыре, а в лабораторном аналоге. Однако некоторые эксперты все еще считают эти результаты неубедительными и незначительными для реальных черных дыр.
Проверка некоторых теорий Хокинга будет возможна в ходе изучения черных дыр через гравитационные волны, с помощью обсерватории гравитационно-волновой лазерной интерферометрии (LIGO). Хокинг и некоторые другие исследователи связывают площадь поверхности горизонта событий черной дыры с ее энтропией.
Теория безграничности Вселенной
Вместе с Джимом Хартли в 1983 году Хокинг создал теорию о том, что наша Вселенная не имеет границ.
Чтобы объяснить это более привычным языком, Хокинг предлагает представить движение по поверхности земного шара: ни одному человеку еще не удалось дойти до его края. При этом разница между земной поверхностью и Вселенной есть: первая существует в двух измерениях, вторая – в четырех.
В своем объяснении Хокинг добавлял, что понятие пространства-времени подобно земным линиям широт, которые сначала расширяются на пути к экватору, а затем, наоборот, сужаются. Исходя из этого ученый делал вывод, что и со Вселенной однажды случится коллапс. Однако произойдет это не раньше, чем через 20 миллиардов лет.
Подтверждение теории Эйнштейна
Среди всего прочего одним из главных достижений Хокинга является то, что он подтвердил Общую теорию относительности, сформулированной Альбертом Эйнштейном – в далеком 1915 году.
Эйнштейн утверждал, что существование гравитационных эффектов обусловлено деформацией пространства-времени, связанного с присутствием массы-энергии, а не за счет взаимодействия сил и полей.
В свою очередь, Хокинг отмечал, что если эта теория не будет учтена в процессе разработки систем спутниковой навигации, то погрешность в их работе будет накапливаться со скоростью около 10 километров в день. Это связано с тем, что время на земной орбите и на поверхности земли течет по-разному, а значит и бортовые часы космических аппаратов будут работать с другой скоростью.
Популяризация науки
Большую часть своей научной жизни Хокинг посвятил именно популяризации науки, пытаясь сделать ее доступной для каждого человека. В 1988 году увидела свет его "Краткая история времени", которая моментально стала бестселлером и была переведена на десятки языков.
Несмотря на то, что в своем труде Хокинг рассказывал о таких сложных явлениях, как зарождение Вселенной, в ней присутствовала лишь одна формула, знакомая каждому еще со школы: Е=mc2. Кроме того, Хокинг высказал свой взгляд на множество современных проблем, таких как социальное неравенство, экология и глобальное потепление.
Хокинг делал все возможное не только для того, чтобы сделать науку доступной для взрослых, но и помогал разобраться в ней детям.
В 2007 году Хокинг вместе со своей дочерью Люси написали детскую сказку "Джордж и тайный ключ к Вселенной" . Она рассказывает о жизни мальчика, который вопреки попыткам родителей оградить его от современных технологий, знакомится с соседом-физиком, у которого есть невероятно мощный компьютер, способный открывать порталы в отдаленные точки Вселенной.
Книга "Джордж и тайный ключ к Вселенной" / скриншот
Еще через два года вышло продолжение книги под названием "Космическая охота Джорджа за сокровищами". Сейчас это уже серия из шести книг для детей.