Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?

Стивен Хокинг и его работа — что дал ученый человечеству?

Стивен Хокинг и его работа — что дал ученый человечеству?

Как уже сообщалось на Geektimes, cегодня утром в своем доме ушел из жизни один из величайших ученых нового времени, британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Ему было 76 лет. Несмотря на тяжелую болезнь, боковой амиотрофический склероз, Хокинг жил практически полноценной жизнью — выступал на конференциях, появлялся на телевидении, даже озвучивал самого себя в «Симпсонах». Но, конечно, известность он получил не столько за публичную деятельность, сколько за свои научные работы. Научным изысканиям и достижениям Хокинга и посвящена эта статья.

Что это за работы и в каком направлении «копал» ученый? Почему о нем и его книгах, концепциях говорят очень многие? Хокинг — один из основоположников квантовой космологии. Ученый формировал теорию возникновения Вселенной в результате Большого взрыва. В ходе работы он сделал большое количество открытий, включая такую специфическую сферу, как эволюция звезд. Одна из его первых книг, «Краткая история времени», стала научно-популярным бестселлером, его читали даже люди, весьма далекие от науки.



В этом материале биографических данных не очень много, он написан для того, чтобы дать представление о работе Хокинга. Правда, для лучшего понимания того, насколько выдающимся человеком он был, стоит указать несколько фактов из жизни ученого, всего пара абзацев.

Стивен Хокинг родился 8 января 1942 года в Оксфорде. Несмотря на ум, в учебе в школе он не выделялся, как, собственно, и многие ученые до него. Троечником был и Эйнштейн. Кстати, Хокинг получил от школьных товарищей прозвище Эйнштейн. После школы он поступил в вуз, и во время учебы врачи поставили Хокингу диагноз — боковой амиотрофический склероз. К сожалению, это заболевание не лечится, и большинство пациентов с таким диагнозом умирают еще молодыми.

Речь студента становилась все менее внятной, ему стало трудно ходить, мелкая моторика рук стала проблемой. Тем не менее, будущий выдающийся ученый продолжил учебу. В 1962 году он закончил университет, получив степень бакалавра по математике и физике. После того, как врачи диагностировали болезнь, Хокингу давали всего два года — на большее медики не рассчитывали.



Тем не менее, болезнь не слишком быстро прогрессировала, и Хокинг ходил до конца 60-х, после чего ему пришлось начать передвигаться на коляске. В 1985 году ученый перенес воспаление легких, после чего он утратил способность говорить. Именно тогда он стал использовать синтезатор речи. Все это не остановило его от избранного пути — пути к познанию.

В 1965 году молодой специалист начал вести научную деятельность в Кембриджском университете в колледже Гонвилль и Киз. Всего через год он получил степень доктора философии. После этого деятельность ученого стала весьма разнообразной. К примеру, он перешел на работу в Институт теоретической астрономии. Там, на кафедре прикладной математики и теоретической физики, Хокинг стал профессором физики и математики.

Начало его карьеры пришлось как раз на 60-годы, когда был проведен третий из серии классических экспериментов «опыт», который подтвердил справедливость общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Этот опыт показал гравитационное красное смещение — то есть изменение частоты света при прохождении луча рядом с массивным объектом, например, звездой.

Когда теория Эйнштейна была подтверждена, ученые стали исследовать возможные ее проявления и следствия. Например, динамику расширения Вселенной после выхода из состояния равновесия. Также многие специалисты занялись изучением черных дыр. Эта тематика заинтересовала и Хокинга. В диссертации ученый использовал теоремы, которые сформулировал его коллега, британский математик Роджер Пенроуз. Заслуга Стивена Хокинга была в том, что он применил эти теоремы ко всей Вселенной, объясняя, в частности, гравитационные сигнулярности. Они предоставляют собой феномен пространства-времени, попытки применить уравнения общей теории относительности к которому дают некорректные с физической точки зрения решения.

Интересно, что именно Пенроуз смог объяснить процесс возникновения черных дыр, связав его с сингулярностью. Пенроуз утверждал, что обычная звезда превращается в черную дыру благодаря гравитационному коллапсу, который сопровождается рождением особого рода поверхности. Ее можно назвать «ловушечной».

Понятно, что «изучать» черные дыры напрямую нельзя, поэтому приходится предлагать объяснения различным явлениям, следя за тем, чтобы это объяснение согласовывалось с другими феноменами и их проявлениями, а также с общей концепцией пространства-времени. В 1971 году Хокинг предположил, что кроме обычных черных дыр существуют и микроскопические объекты с массой в миллиарды тонн но объемом, не превышающем объем протона.

Развивая эту теорию, в 70-х годах прошлого века Хокинг вместе с учеными Брэндоном Картером и Дэвидом Робинсоном смогли подвести доказательную базу под гипотезу американского физика Джона Уилера. Согласно ему, изолированные черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, могут характеризоваться двумя параметрами. Первый — масса и второй — угловой момент.



В своей работе «Крупномасштабная структура пространства-времени» Хокинг с другим ученым, Джоном Эллисом указывали, что конечным этапом эволюции массивной звезды является черная дыра. То есть коллапс за горизонт событий, в результате чего и образуется черная дыра, внутри которой, в свою очередь, образовывается сингулярность. Ученые утверждали, что в начале эволюции Вселенной тоже была сингулярность, которую можно охарактеризовать как начало всех начал.

Многие коллеги Хокинга в 60-е годы прошлого века старались объяснить образование и существование черных дыр лишь методами квантовой механики и положениями общей теории относительности. Хокинг же одним из первых, если не первым, стал применять термодинамику. Ему удалось получить точное выражение для энтропии черной дыры. В этом случае Стивен Хокинг воспользовался работами израильского физика Якоба Бекенштейна, который вывел зависимость — энтропия черной дыры пропорциональна ее площади.

В 70-х Стивен Хокинг встретился с рядом ученых СССР, включая известного физика Якова Зельдовича. Последний считал, что черные дыры вполне могут излучать фотоны. Все дело в том, что на горизонте событий в черной дыре образуются пары виртуальных частиц. Причем одна из них уходит от дыры, а вторая — падает в нее. Воспользовавшись этой перспективной идеей, Хокинг смог рассчитать тепловой спектр черной дыры. Он получил интересный результат. К примеру, температура черной дыры с массой, равной солнечной, почти нулевая, всего одна миллионная кельвина. Из-за этого черные дыры нельзя обнаружить обычными методами. Зато такие объекты отклоняют световые лучи при прохождении тех рядом, что является косвенным свидетельством существования дыры в пространстве. Современные астрономы определяют местоположение массивных объектов, включая черные дыры, именно благодаря этому явлению.



Спустя некоторое время Хокинг совместно с коллегой, ученым Джеймсом Хартли из США разработал концепцию, согласно которой существуют параллельные миры, для которых есть единая волновая функция. И то, что наблюдаем мы, люди — лишь одна из возможных реальностей. Эта концепция в дальнейшем перекочевала в массу научно-фантастических произведений, основа которых — как раз теория множественности реальностей.

Несмотря на то, что тело становилось все более немощным, мозг ученого работал четко и ясно. Он продолжал вести научную деятельность и активную жизнь. К сожалению, через время ученый смог управлять лишь одной мышцей своего тела — мимической мышцей щеки. Специально для Хокинга инженеры разработали систему управления компьютером на основе датчика движения. То есть движениями мимической мышцы Хокинг управлял системой.

Он продолжал активно работать. Хокинг опубликовал работу, о которой говорилось выше — «Краткую историю времени». Эта работа переведена на большое количество языков. Общий тираж книги составляет более 10 миллионов экземпляров.

Хокинг, кстати, первым заявил, что информация, которая была перенесена в черную дыру попавшими в нее объектами, не сохраняется. Правда, потом ученый изменил свое мнение, пояснив, что информация не теряется, однако трансформируется в форму, недоступную для человека. Материя, которая попадает в дыру, испаряется благодаря излучению Хокинга. А вот информация сохраняется не внутри черной дыры, а на горизонте событий. Хокинг объяснил это явление при помощи техники функционального интеграла, который взят по пространству с тривиальной топологией.

«Черные дыры на самом деле не такие уж черные, как их рисуют. Это не вечные тюрьмы, которыми их представляют. Что-то может выйти из них и, возможно, в другую вселенную. Так что, если вы чувствуете, что попали в черную дыру, не сдавайтесь. Выход есть!», — говорил Хокинг на одной из своих лекций.

Что касается других вселенных, то Стивен Хокинг и ряд его коллег считали и считают, что черные дыры могут быть туннелями в «сосдение» вселенные. Правда, не все черные дыры, а только те из них, которые достаточно велики и вращаются. Правда, пройдя по такому туннелю, в нашу вселенную вернуться нельзя. Интересно, что и эта концепция стала основой для ряда научно-фантастических произведений.



К слову, несмотря на то, что работы космологов довольно сложны для понимания (и это мягко сказано), реальное устройство мира еще сложнее, ведь физики и математики пытаются объяснить лишь часть феноменов, которые мы наблюдаем или считаем, что наблюдаем. Процесс познания — бесконечен, как и сама Вселенная. Нельзя надеяться на то, что устройство Вселенной станет ясным нашим потомкам через сто или даже тысячу лет. Но какие-то моменты проясняются, а туман непознанного постепенно рассеивается, хотя бы и понемногу, открывая четкие грани Знания. И в этом — несомненная заслуга Стивена Хокинга. После его смерти дети ученого заявили, что он оставил наследие нескольким поколениям сразу. В этом не приходится сомневаться.

 
Источник: geektimes.ru
{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (30)

обличитель

комментирует материал 14.03.2018 #

Комментарий удален модератором Newsland

user avatar
АЛЕКС РЕКЛЕР

отвечает обличитель на комментарий 14.03.2018 #

Инфузориям вообще ничего неинтересно. А Хокинг своим примером показал, что мужество важнее немощей.

no avatar
Петр Ын

комментирует материал 14.03.2018 #

выходит так никто и не выяснил, что находиться за пределами Вселенной? )

no avatar
Kostik00302

отвечает Петр Ын на комментарий 14.03.2018 #

Давно ясно и секретов нет, как нет там ничего божественного и тому подобного
но.... вы же не приемлете эти знания, они вообще камня на камне не оставят от вашей морали...
И это не то что вам будут доказывать, ибо знающий человек ценен когда сам обретает знания, это вам не политика и не пропаганда где важно количество орущих одно и тоже.. пусть даже благородное и высокоморальное... нет уж - эти знания иди и бери сам, учись всему и везде...
Всё просто... «Jedem das Seine»

user avatar
Профессионал

комментирует материал 14.03.2018 #

Что дал человечеству философ? Только теории не подтвержденные расчетами и практикой.
Одно его заявление, что черные дыры испаряются, не выдерживает никакой критики. Испариться может только материальное вещество, а энергия вечна и может только принимать другие формы.

user avatar
Kirill253

комментирует материал 14.03.2018 #

Я так понимаю, в Бога он не верил? Так?

user avatar
ПOЛлукс

отвечает Kirill253 на комментарий 14.03.2018 #

Все умные люди не верят в еврейские народные сказки.

user avatar
Kirill253

отвечает ПOЛлукс на комментарий 14.03.2018 #

Православие - это еврейское "изобретение"?

user avatar
ПOЛлукс

отвечает Kirill253 на комментарий 14.03.2018 #

конечно ) Я так понимаю Вы верующий, но библию не читали ))

"Мф. XV, 21-28:
21 И, выйдя оттуда, Иисус удалился в страны Тирские и Сидонские.
22 И вот, женщина Хананеянка, выйдя из тех мест, кричала Ему: помилуй меня, Господи, сын Давидов, дочь моя жестоко беснуется.
23 Но Он не отвечал ей ни слова. И ученики Его, приступив, просили Его: отпусти ее, потому что кричит за нами.
24 Он же сказал в ответ: Я послан только к погибшим овцам дома Израилева.
25 А она, подойдя, кланялась Ему и говорила: Господи! помоги мне.
26 Он же сказал в ответ: нехорошо взять хлеб у детей и бросить псам.
27 Она сказала: так, Господи! но и псы едят крохи, которые падают со стола господ их.
28 Тогда Иисус сказал ей в ответ: о, женщина! велика вера твоя; да будет тебе по желанию твоему. И исцелилась дочь ее в тот час."

user avatar
Boris Zibrov

комментирует материал 14.03.2018 #

Да, печально! Он казался вечным. Думалось, что вся британская (западная) медицина работает на то, чтобы продлить ему жизнь, сделать из него "профессора Доуэля". Но нет. Возможно, организм подвёл, а знаний человеческих оказалось недостаточно.
Как астрофизик, и просто человек, Хоукинг являл собой прекрасный пример мужества духа, даже
когда "черная дыра" небытия с неимоверной силой его затягивала и сковывала. Но он находил в себе силы выскользнуть на простор творчества, будоражить идеями, своим видением, своим примером.
ПС Испарение чёрных дыр (ЧД), это квантовый процесс, когда в сильнейшем гравитационном поле происходит спонтанное рождение пар частиц: одна частица пары поглощается ЧД, а другая частица - улетает во вне ("испаряется"). В результате такого процесса ЧД "худеет", теряя массу. (Как кипящий чайник в водой: часть пара конденсируется на крышке и стекает во внутрь, а другая часть улетучивается.) RIP

no avatar
Shurapo

комментирует материал 14.03.2018 #

Он был теоретиком, а не практиком. А без практического применения, теория остаётся только теорией или гипотезой.

user avatar
sпунь tropyческая

комментирует материал 14.03.2018 #

Не скажет ли кто,
а всё таки, что за 'великие открытия' -то, однако он сделал?

user avatar
Смертьврагам

отвечает sпунь tropyческая на комментарий 14.03.2018 #

Что Хокинг что Эйнштейн ни чего не сделали, но они яркие представители одной интересной национальности в которой принято воровать открытия и нагло присваивать!
К примеру Фриц Цвикки У него многое украл и Эйнштейн и хокинг.

user avatar
sпунь tropyческая

отвечает Смертьврагам на комментарий 14.03.2018 #

Эйнштейн-то, у Цвикки как? Ну никак не возможно.
Хокинг да.

user avatar
ПOЛлукс

отвечает sпунь tropyческая на комментарий 15.03.2018 #

И что Хокинг украл у Цвикки?

user avatar
sпунь tropyческая

отвечает ПOЛлукс на комментарий 15.03.2018 #

Да всё, в общем-то, у кого нибудь да позаимствовал.
А что он придумал своего (существенного)?

user avatar
ПOЛлукс

отвечает sпунь tropyческая на комментарий 15.03.2018 #

попробуй статью осилить )

user avatar
Смертьврагам

отвечает ПOЛлукс на комментарий 15.03.2018 #

Вас обоссали! -Неправда это дождь!
Доказывать глупому человаку что либо бесполезно! Читайте Пуанкаре, Цыикки, Лоренца.
И прекращайте смотреть Дом 2, это калечит мозг.

user avatar
arktu

комментирует материал 14.03.2018 #

Комментарий удален модератором Newsland

user avatar
RAZ

комментирует материал 15.03.2018 #

Не знаю, как Вам, но мне часто в "реальной жизни" решения "проблем" приходит на мгновение, тут же ускользая из "поля внимания", будто это сон. Схватившись за увиденное в этом "сне", локализовав "проблему" и описав её решение делаются недетские открытия, я бы даже сказал "ОТКРЫТИЯ", ... но, часто (практически - всегда) к таким "откровениям" мы относимся именно как ко сну - тут же их забываем...
Хокинг..., вероятно он умел записывать свои "сны".
С возвращением домой, Стивен!

user avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com

Перейти на мобильную версию newsland