4 важных открытия Стивена Хокинга, о которых стоит знать

 8 января исполнилось 80 лет со дня рождения одного из самых выдающихся ученых в истории науки Стивена Хокинга. Вспоминаем о нескольких среди множества открытий физика-теоретика и космолога, о которых стоит знать каждому.

Источник: Reuters

Уточнил, как образовалась Вселенная

Свою докторскую диссертацию Хокинг писал во времена острых дебатов на тему образования Вселенной. В науке соперничали две теории — стационарной Вселенной и Большого взрыва.

Обе теории говорят, что Вселенная расширяется. Однако, согласно теории стационарной Вселенной, по мере расширения космоса между разлетающимися галактиками постоянно создаётся новая материя. Согласно второй теории, Вселенная начала расширяться в момент Большого взрыва из ультракомпактного, сверхплотного состояния, и этот первоначальный импульс остался в прошлом.

В своей диссертации Хокинг показал, что теория стационарной Вселенной математически противоречива. Вместо этого он утверждал, что космос образовался из бесконечно маленькой плотной точки, называемой сингулярностью. Сегодня эта космологическая теория Хокинга почти повсеместно принята среди ученых.

Описал черные дыры

Более всего имя Хокинга связано с черными дырами — еще одним видом сингулярностей, образующихся, когда звезда под действием собственной гравитации переживает полный коллапс. Существование таких сингулярностей допускал еще Альберт Эйнштейн, однако доказать, что черные дыры — не абстракция, а реальность, удалось лишь Стивену Хокингу.

В 1970-х ученый объединил уравнения Эйнштейна с уравнениями квантовой механики и математически доказал, что черные дыры действительно существует во Вселенной. Окончательное доказательство правоты Хокинга появилось в 2019 году, когда телескоп Event Horizon Telescope получил первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры.

Открыл излучение Хокинга

Обычно мы представляем черную дыру как своеобразный космический «пылесос», который засасывает внутрь все, до чего может дотянуться (даже фотоны — частицы света), но ничего не выпускает назад. Хокинг показал, что правда о черных дырах немного сложнее, чем может показаться.

Применив квантовую теорию, физик понял, что некоторые из этих фотонов, по-видимому, все же «вырываются» из черных дыр. Эти потоки назвали излучением Хокинга в честь ученого.

Недавно теория об излучении черных дыр была подтверждена в ходе лабораторного эксперимента в Израиле. Вместо настоящей черной дыры исследователи использовали акустический аналог — «звуковую черную дыру», из которой не могут выйти звуковые волны. Они обнаружили эквивалент излучения Хокинга точно в соответствии с предсказаниями физика.

Предложил теорию Мультивселенной

В 1980-х годах Стирвен Хокинг вместе с американским астрофизиком Джеймсом Хартлом разработал новую теорию возникновения Вселенной. Они предположили, что наша Вселенная, начавшаяся с Большого взрыва, является всего лишь одной из бесконечного числа сосуществующих вселенных.

В соответствии с теорией Хартла-Хокинга некоторые из параллельных вселенных похожи на нашу: в них существуют похожие на Землю планеты, общества и даже схожие с нами люди.

В своей последней работе Хокинг, умерший 14 марта 2018 года, совместно с профессором Томасом Хертогом уточнил теорию Мультивселенной. Ученые пришли к выводу, что законы физики в параллельных вселенных должны быть такими же, как в нашей, но каким-то образом попасть из одной вселенной в другую вряд ли получится.