Его вселенная: пять главных теорий Стивена Хокинга

Физик-теоретик, ученый и популяризатор науки Стивен Хокинг умер в своем доме в Кембридже 14 марта. О вселенной и пяти главных теориях Стивена Хокинга— читайте в нашем материале.

Стивен Хокинг родился в Оксфорде в 1942 году. В 20 лет он окончил Оксфордский университет, затем получил докторскую степень Кембриджского университета. Теоретик изучал возникновение мира в результате Большого взрыва, теорию черных дыр, написал «Краткую историю времени», «Черные дыры и молодые вселенные», «Мир в ореховой скорлупке».

Физику поставили в диагноз боковой амиотрофический склероз, через некоторое время его парализовало, но Хокинг не оставлял занятия наукой, когда он перестал говорить, то общался через компьютерный синтезатор речи.

В апреле 1988 года вышла книга Хокинга «Краткая история времени», которая сразу же стала бестселлером, в ней ученый занимается популяризацией науки, детально рассказывает о появлении Вселенной, природе пространства и времени, черных дырах (кстати, одна из них встречается в знаменитой формуле E=mc²

Теория Хокинга предполагает, что у Вселенной в какой-то момент было начало, которое получило название «большой взрыв»: «Умирающая звезда, сжимаясь под действием собственной гравитации, в конце концов, превращается в сингулярность — в точку бесконечной плотности и нулевого размера. Если повернуть вспять ход времени так, чтобы сжатие превратилось в расширение, станет возможным доказать, что у Вселенной было начало», — отмечал ученый.

Хокинг говорил, что одной из следствий квантовой механики, которая изучает состояния микрочастиц и их систем (элементарных частиц, атомов, молекул, кристаллов, атомных ядер), является то, что прошлые события не происходили по определенному сценарию. Они случались всеми возможными способами. «Независимо от того, какие воспоминания вы храните о прошлом в настоящее время, прошлое, как и будущее, неопределённо и существует в виде спектра возможностей», — писал Стивен Хокинг.

Действительно, только Хокинг говорил о том, что встреча с ними не принесет людям ничего хорошего. На телеканале Discovery ученый высказал следующее мнение: технологии представителей других цивилизаций обязательно образуют на Земле свою колонию и поработят человечество. Но также Хокинг надеялся, что этого не произойдет: «Во Вселенной со 100 миллиардами галактик, каждая из которых содержит сотни миллионов звезд, маловероятно, что Земля является единственным местом, где развивается жизнь. С чисто математической точки зрения, одни лишь цифры позволяют принимать мысль о существовании инопланетной жизни как абсолютно разумную. Реальной проблемой является то, как могут выглядеть инопланетяне, понравятся ли они землянам своим видом. Ведь они могут быть микробами или одноклеточными животными, или червями, которые населяли Землю в течение миллионов лет», — считал Хокинг.

Хокинг был уверен, что у всего во Вселенной существует теория. Так он с коллегой Леонардом Млодиновым доработал М-теорию, которую предложил Эдвард Виттен. Она описывает всю Вселенную разом: на самом мельчайшем уровне все частицы состоят из бран (как вы догадались, это почти как мембрана, только она двумерная (как пленка мыльного пузыря), а вот брана может быть трехмерной). Именно свойства бран могут объяснить все процессы, которые происходят во Вселенной, эта же теория предполагают существенные огромные числа вселенных, в которых происходят физические законы, отличные от наших.

Излучение Хокинга. Это процесс «испарения» черных дыр, который был предсказен Хокингом в 1974 году: «Когда огромная звезда сжимается, ее гравитация становится настолько сильной, что даже свет не может больше покидать ее пределы. Область, из которой ничто не может выйти, и называется «черная дыра». А ее границы называются «горизонт событий».

Хокинг начал изучать поведение элементарных частиц вблизи черной дыры с точки зрения квантовой механики. Он выяснил, что частицы могут выходить за ее пределы и что черная дыра не может быть абсолютно черной, то есть существует остаточная радиация.

Позже Хокинг обнаружил и механизм, посредством которого черные дыры могут излучать радиацию. Он пояснил, что с точки зрения квантовой механики пространство наполнено виртуальными частицами.

Из этого Хокинг делает вывод, что черные дыры существуют не вечно: они излучают все более сильный ветер и, в конце концов, исчезают в результате гигантского взрыва.