Стівен Хокінг та його робота – що дав учений людству? Джордж і таємниці Всесвіту.

Виступ Хокінга у вигляді голограми перед слухачами у Гонконгу. Вчений перебував у цей час із власним офісом у Кембриджі

Як повідомлялося на Geektimes, сьогодні вранці у своєму будинку пішов з життя один з найбільших учених нового часу, британський фізик-теоретик Стівен Хокінг. Йому було 76 років. Незважаючи на тяжку хворобу, бічний аміотрофічний склероз, Хокінг жив практично повноцінним життям- Виступав на конференціях, з'являвся на телебаченні, навіть озвучував самого себе в «Сімпсонах». Але, звичайно, популярність він отримав не так за публічну діяльність, як за свої наукові роботи. Науковим дослідженнямта досягненням Хокінга та присвячена ця стаття.

Що це за роботи та в якому напрямку «копав» учений? Чому про нього та його книги, концепції говорять дуже багато? Хокінг - один із основоположників квантової космології. Вчений формував теорію виникнення Всесвіту в результаті Великого вибуху. У ході роботи він зробив велика кількістьвідкриттів, включаючи таку специфічну сферу, як еволюція зірок. Одна з його перших книг, коротка історіячасу», стала науково-популярним бестселером, його читали навіть люди, які дуже далекі від науки.

У цьому матеріалі біографічних даних не дуже багато, він написаний для того, щоб дати уявлення про роботу Хокінга. Щоправда, для кращого розуміннятого, наскільки видатною людиноювін був, варто вказати кілька фактів із життя вченого, всього пара абзаців.

Стівен Хокінг народився 8 січня 1942 року в Оксфорді. Незважаючи на розум, у навчанні в школі він не виділявся, як, власне, і багато вчених до нього. Трієчником був і Ейнштейн. До речі, Хокінг отримав від шкільних товаришів прізвисько Ейнштейн. Після школи він вступив до вишу, і під час навчання лікарі поставили Хокінгу діагноз – бічний аміотрофічний склероз. На жаль, це захворювання не лікується, і більшість пацієнтів із таким діагнозом помирають ще молодими.

Мова студента ставала все менш виразною, йому стало важко ходити, дрібна моторикарук стала проблемою. Проте майбутній видатний учений продовжив навчання. У 1962 році він закінчив університет, отримавши ступінь бакалавра з математики та фізики. Після того, як лікарі діагностували хворобу, Хокінгу давали лише два роки – на більше медики не розраховували.

Проте хвороба не надто швидко прогресувала, і Хокінг ходив до кінця 60-х, після чого йому довелося почати пересуватися на візку. 1985 року вчений переніс запалення легенів, після чого він втратив здатність говорити. Саме тоді він почав використовувати синтезатор мови. Все це не зупинило його від обраного шляху – шляху до пізнання.

У 1965 році молодий фахівець почав вести наукову діяльність у Кембриджському університеті в коледжі Гонвілл та Кіз. Лише за рік він отримав ступінь доктора філософії. Після цього діяльність вченого стала дуже різноманітною. Наприклад, він перейшов працювати в Інститут теоретичної астрономії. Там, на кафедрі прикладної математикиі теоретичної фізикиХокінг став професором фізики та математики.

Початок його кар'єри довелося якраз на 60-ті роки, коли було проведено третій із серії класичних експериментів «досвід», який підтвердив справедливість загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Цей досвід показав гравітаційне червоне усунення - тобто зміна частоти світла під час проходження променя поруч із масивним об'єктом, наприклад, зіркою.

Коли теорія Ейнштейна була підтверджена, вчені почали досліджувати можливі її прояви та наслідки. Наприклад, динаміку розширення Всесвіту після виходу зі стану рівноваги. Також багато фахівців зайнялися вивченням чорних дірок. Ця тематика зацікавила і Хокінга. У дисертації вчений використав теореми, які сформулював його колега, британський математик Роджер Пенроуз. Заслуга Стівена Хокінга була в тому, що він застосував ці теореми до всього Всесвіту, пояснюючи зокрема гравітаційні сигнулярності. Вони являють собою феномен простору-часу, спроби застосувати рівняння загальної теоріївідносності якого дають некоректні з фізичної погляду рішення.

Цікаво, що саме Пенроуз зміг пояснити процес виникнення чорних дірок, пов'язавши його із сингулярністю. Пенроуз стверджував, що звичайна зірка перетворюється на чорну дірку завдяки гравітаційному колапсущо супроводжується народженням особливого роду поверхні. Її можна назвати «пастковою».

Зрозуміло, що «вивчати» чорні діри безпосередньо не можна, тому доводиться пропонувати пояснення різним явищам, стежачи за тим, щоб це пояснення узгоджувалося з іншими феноменами та їх проявами, а також загальною концепцієюпростору-часу. У 1971 році Хокінг припустив, що крім звичайних чорних дірок існують і мікроскопічні об'єкти з масою в мільярди тонн але об'ємом, що не перевищує обсягу протона.

Розвиваючи цю теорію, у 70-х роках минулого століття Хокінг разом із вченими Брендоном Картером та Девідом Робінсоном змогли підвести доказову базупід гіпотезу американського фізика Джона Вілера. Згідно з ним, ізольовані чорні діри, описані в просторі-часі Шварцшильда, можуть характеризуватись двома параметрами. Перший – маса і другий – кутовий момент.

«Чорні дірки насправді не такі чорні, як їх малюють. Це не вічні в'язниці, якими їх уявляють. Щось може вийти з них і, можливо, до іншого всесвіту. Так що якщо ви відчуваєте, що потрапили в чорну дірку, не здавайтеся. Вихід є!», - говорив Хокінг однією зі своїх лекцій.

Що стосується інших всесвітів, то Стівен Хокінг та низка його колег вважали і вважають, що чорні дірки можуть бути тунелями у «сусідство» всесвіту. Щоправда, не всі чорні дірки, а лише ті з них, які досить великі та обертаються. Щоправда, пройшовши таким тунелем, у наш всесвіт повернутися не можна. Цікаво, що і ця концепція стала основою низки науково-фантастичних творів.

До речі, незважаючи на те, що роботи космологів досить складні для розуміння (і це м'яко сказано), реальний устрій світу ще складніший, адже фізики та математики намагаються пояснити лише частину феноменів, які ми спостерігаємо чи вважаємо, що спостерігаємо. Процес пізнання - нескінченний, як і сам Всесвіт. Не можна сподіватися на те, що влаштування Всесвіту стане ясним нашим нащадкам через сто або навіть тисячу років. Але якісь моменти прояснюються, а туман непізнаного поступово розсіюється, хоч і потроху, відкриваючи чіткі грані Знання. І в цьому – безперечна заслуга Стівена Хокінга. Після його смерті діти вченого заявили, що він залишив спадщину кільком поколінням одразу. У цьому немає сумнівів.

Теги:

• Стівен хокінг
• видатні вчені
• майбутнє
• космологія

Цього тижня на 77 році життя не стало, мабуть, одного із самих відомих фізиківсучасності - Стівена Хокінга. Всесвітню любов і славу Стівен Хокінг здобув завдяки тому, що написав книгу про історію Всесвіту, яким зачитувалася вся планета, завдяки волі до життя (Хокінг побував у невагомості і збирався полетіти в космос при діагнозі «бічний аміотрофічний склероз») та відсутності страху перед смертю. Стівен Хокінг активно займався популяризацією науки та став справжнім героєм поп-культури. У квітні 1988 року вийшла книга «Коротка історія часу», яка стала бестселером, потім з'явилися книги «Чорні дірки та молоді всесвіти» (1993) та «Світ у горіхової шкаралупки»(2001). У 2005 році вийшло нове видання «Короткої історії…», проте на рахунку вченого набагато більше книг. Ми вирішили згадати всі книги Хокінга, які сьогодні можна знайти у відкритому доступіросійською мовою, а також спробували зрозуміти, яке місце займала книга у біографії видатного вченого.

Джерело: telegraph.co.uk

« Великомасштабна структурапростору-часу»

У 1973 році виходить книга "Великомасштабна структура простору-часу", яку Хокінг публікує спільно з професором космології Джорджем Елліс. Вперше роботу видає Кембриджський університет, проте пізніше вона була перевидана багато разів. У книзі Хокінг та Елліс намагаються описати сутність простору як цілого, а також розкрити природу нескінченного розширення Всесвіту та утворення чорних дірок. Відомо, що Хокінг писав цю книгу, будучи постдоком у Кембриджському університеті, ґрунтуючись на своєму есе 1966 «Сингулярності та геометрія простору-часу», відзначеному премією Адамса. На момент публікації першої книги Хокінгу був 31 рік.

У пізнішій і набагато більш відомій «Короткій історії часу» 1988 року сам учений описує книгу «Великомасштабна структура простору-часу» як «вкрай технічну» і незрозумілу для пересічного читача, навіть із науковою підготовкою. Тим не менш, сьогодні ця робота вважається класичною книгоюза загальною теорією відносності, а також визначною монографією математичного спрямуванняописи лоренцевої геометрії загалом.

Збірники статей

«Чорні дірки», «Загальна теорія відносності» та «Геометричні ідеї у фізиці» -збірки статей, що вийшли з 1975 до 1983 року. Усі три збірки - результат колективних працьзарубіжних вчених, призначений насамперед для науковців, аспірантів та студентів старших курсів. Так, у збірці «Чорні дірки» зібрані статті з класичної та квантової фізикичорних дірок. Статті присвячені питанням, пов'язаним з квантовими процесамипоблизу чорних дірок, термодинамікою та можливими астрофізичними проявами чорних дірок. «Загальна теорія відносності», у свою чергу, - це колективна монографія, створена групою відомих фізиків-теоретиків СРСР, США та Великобританії, в якій обговорюються теоретичні та експериментальні засади загальної теорії відносності, альтернативні релятивістські гравітаційні теорії, проблеми сучасної астрофізикита космології, у тому числі фізична природаквазарів, пульсарів та чорних дірок. Збірник «Геометричні ідеї у фізиці» розповідає про нові геометричні підходи в квантової теоріїполя.
Усі три збірки не стали надбанням мас, тому що їх метою не була популяризація наукового знання, до якої Хокінг прийде пізніше

Під час роботи над статтями Хокінг спочатку викладав теорію гравітації в Кембриджському університеті (1975-1977), після чого став професором. гравітаційної фізики(1977-1979), а з 1979 - професором математики. Цікаво, що, будучи професором математики, Хокінг не отримував математичної освіти. У перший рік свого викладання в Оксфорді Хокінг читав підручник, випереджаючи своїх студентів на два тижні. 1979 року Хокінг став Лукасівським професором Кембриджського університету. Цю посаду він обіймав до 2009 року.

У 1973 році вчений відвідував СРСР, під час перебування в Москві обговорював проблеми чорних дірок з радянськими вченими Яковом Зельдовичем та Олексієм Старобінським. У 1981 році Хокінг знову опиняється в Москві, щоб взяти участь у міжнародному семінарі з квантової теорії гравітації.

Коротка історія часу: від Великого вибуху до чорних дірок

Мабуть, одна з самих відомих робітвченого. У випущеній у 1988 році книзі «Коротка історія часу: від Великого вибуху до чорних дірок» Хокінг розповідає вже для всіх і кожного про походження Всесвіту та його можливу долю, про природу простору. Починаючи з самих азів (пристрою Світобудови), Хокінг розповідає про те, що відбувалося з Всесвітом з перших секунд після так званого Великого вибуху. По суті, вчений вдається до оповідання курсу фізики та астрономії, який ми так чи інакше освоїли в школі, проте в найбільш доступній і зрозумілій формі. Для багатьох ця книга стала стартом наукової діяльності- такою сильною виявилася мотивація. Невипадково книга з моменту виходу стала бестселером – за 20 років було продано понад 10 мільйонів екземплярів.

Працював над книгою вчений у той період, коли його здоров'я значно похитнулося. У 1985 році Хокінг важко захворів на запалення легенів. Після серії операцій йому було проведено трахеостомію (операція на горло), і Хокінг втратив здатність говорити. Тоді друзі подарували вченому синтезатор промови, встановлений на його кріслі-колясці. Деяку рухливість зберігав лише вказівний палець на правій руціХокінга. Згодом рухливість залишилася лише у мімічному м'язі щоки, навпроти якої закріплений датчик. З його допомогою фізик керував комп'ютером, що дозволяє йому спілкуватися з оточуючими.

Чорні дірки та молоді всесвіти

Книга – продовження діалогу з читачем, розпочатого у книзі «Коротка історія часу». Вперше лекція під назвою «Чорні дірки та молоді всесвіти» була прочитана у Каліфорнійському університеті в Берклі. Доповнена роздумами Стівена Хокінга на цю та суміжні теми, вона стала частиною справжньої збірки, складеної з 13 есе та розгорнутого інтерв'ю та вперше опублікованого у 1993 році. У цій роботі найвідоміший астрофізик сучасності тлумачить найбільш ймовірні моделіпристрої Всесвіту. Автор розмірковує про уявний час, про те, яким чином чорні дірки можуть дати життя молодим всесвітом, і про спроби вчених, розпочатих Альбертом Ейнштейном, знайти єдину теоріюполя, яка б зробити макрокосмос передбачуваним.

Природа простору та часу

Хокінг був відомим сперечальником (найвідоміший його суперечка — з астрофізиком Кіпом Торном у 1975 році. Тоді вчені сперечалися про природу космічного об'єкта Cygnus X-1: Торн вважав, що Cygnus X-1 - чорна діра, а Хокінг заперечував це, хоча за його власними розрахунками об'єкт був саме чорною діркою. В основу книги, вперше опублікованої в 1996 році, лягли шість лекцій вчених Хокінга та Роджера Пенроуза та дискусія між ними з деяких питань, пов'язаних із природою Всесвіту. У 1994 Стівен Хокінг і Роджер Пенроуз прочитали цикл публічних лекційіз загальної теорії відносності в Інституті математичних наукімені Ісаака Ньютона при Кембриджському університеті За два роки видавництво Princeton University Press випускає книгу під назвою «Природа простору та часу», яка дозволяє порівняти погляди цих двох вчених. Хоча обидва вони і належать до однієї школи у фізиці (Пенроуз асистував докторську дисертацію Хокінга в Кембриджі), їхні погляди на роль квантової механіки в еволюції всесвіту відрізняються один від одного. Зокрема Хокінг і Пенроуз мають різні уявлення про те, що відбувається з інформацією, запасеною в чорній дірі, і чому початок всесвіту відрізняється від кінця.

Світ у горіховій шкаралупі

У 2001 році виходить книга «Світ у горіховій шкаралупі» (або «Всесвіт у горіховій шкаралупі») – одна з науково-популярних робіт відомого фізика-теоретика, яка стає своєрідним продовженням попереднього бестселера автора «Короткої історії часу». Вже за рік Хокінг отримує за цю роботу премію Aventis як найкращий автор, що пише на наукові теми. У книзі вчений розповідає про наукові звершення, досягнуті у світі фізики з того часу. На сторінках книги популярною мовоювикладаються такі наукові проблеми, як сфери застосування теореми Геделя про неповноту і теорію струн, квантової теорії та супергравітації. Разом із читачами автор намагається підійти ближче до Теорії всього — основоположної теорії, яка б пояснити всі явища у Всесвіті.

Найкоротша історіячасу 2005 рік

Видання книги «Найкоротша історія часу» - перероблене видання «Короткої історії часу» » . У текст було внесено серйозні зміни щодо наукових відкриттів останніх років. У написанні книги Хокінгу допомагав американський фізик, а також автор науково-популярних книг та сценарист телевізійних науково-популярних передач Леонард Млодінов.

Джордж і таємниці Всесвіту

На рахунку Хокінга є дитячі роботи. Так, Стівен Хокінг, його дочка Люсі та колишній аспірант (популяризатор науки Крістоф Гальфар) у вересні 2007 року представили свою першу книгу для дітей про пригоди Джорджа та його друзів у Всесвіті. У цій веселій книзі вони розповіли про фантастично цікаві предмети — чорні діри, квазари, астероїди, галактики і паралельних всесвітів- Дітям. Автори підкреслили, що хотіли «подати сучасний поглядна космологію від Великого вибуху до нашого часу без будь-якої магії». Єдиний чарівний геройу книзі - це суперкомп'ютер, який відкриває двері Джорджу та його друзям у Всесвіт. Це історія про космічні пригоди, В які вирушають друзі, щоб більше дізнатися про світ, в якому вони живуть. Це також історія про закони фізики, які керують цим світом. Але, крім усього іншого, це історія про самотнього хлопчика на ім'я Джордж і про те, як змінилося його життя з того дня, коли він познайомився зі своїми новими сусідами – Анні та Еріком.

Незважаючи на тяжку хворобу, Хокінг у цей період вів активне життя. Так, у 2007 році він здійснив політ у невагомості на спеціальному літаку NASA KC-135, а на 2009 рік було заплановано політ у космос, який не відбувся.

Велике, мале та людський розум

Між книгами для дітей, 2008 року, публікується робота «Велике, мале та людський розум», автором якої стає аж ніяк не Стівен Хокінг, а Роджер Пенроуз. Незважаючи на це, у книзі значна частинавідведена під роздуми Хокінга. Книжка знову стає концентрацією суперечок учених. Причиною нового витка дискусій стали ідеї Роджера Пенроуза щодо фізичних явищВсесвіту, світу квантової механіки та фізики мислення (саме вони стимулювали тривалі дискусії провідних світових учених, у ході яких висловлювалися суперечливі думки). У книзі узагальнено різні точкизору у складних галузях науки. Так, Пенроуз дає майстерні узагальнення для тих областей фізики, в яких існує ще безліч невирішених проблем. Як опонентів автору виступають одразу три видатні фахівці різних областейнауки — поряд зі Стівеном Хокінгом у списку «ідеологічних супротивників» значаться Абнер Шимоні та Ненсі Картрайт, які представляють філософський напрямок природничих наук.

Хокінг

(Hocking)

Вільям Ернест (10.8.1873, Клівленд, штат Огайо, - 12.6.1966, Мадісон, штат Нью-Хемпшир), американський філософ-ідеаліст, представник а. Професор Каліфорнійського (1906-08), Єльського (1908-14) та Гарвардського (1914-43) університетів. Світ, за Х., є сукупність ідеальних сутностей. людських свідомостей, що є частиною Абсолюту - світової свідомості, завдяки якій можлива їхня взаємна комунікація. Кожна особистість – активний початок, який творить дійсність. У той самий час причиною цієї творчості є Верховна особистість, Бог. Х. стверджував, що вчення, що виключають божество, є хибними. У роботі «Наука та ідея бога» (1944) Х. прагнув довести, що наука пізнає лише особливе, приватне, а загальне осягається лише у релігійному досвіді. Не можуть обійтися без бога людська особистість, Бо, за Х., атеїстичне світогляд неминуче веде до свідомості безглуздості буття, ні людське суспільство, що, відмовляючись від бога, неминуче обожнює волю окремих осіб. Для Х. характерний зв'язок елементів об'єктивного та суб'єктивного ідеалізму.

Соч.: Meaning of god in human experience, N. Y., 1912; Men and the state, New Haven, 1926; Types of philosophy, Chi. - N. Y., 1929; Thoughts on death and life, N. Y., 1937; What man can make of man, N. Y., 1942; Experiment in education, N. Y., 1954; Strength of man and nations, N. Y., 1959.

Літ..:Богомолова. А. С., Буржуазна філософія США XX століття, М., 1974; Буржуазна філософія XX століття, М., 1974, гол. 8; Philosophy, religion and the coming world civilization; essays in honor of W. E. Hocking, ed. L. S. Rouner, The Hague, 1966.

Д. М. Луканов.

Стівен

• ( Stephen Edwin King, нар. 1947) - американський письменник, який працює у різноманітних жанрах, включаючи жахи, трилер, фантастика, фентезі.
• ( Steven Anthony Ballmer, нар. 1956) - генеральний директоркомпанії Microsoft
• ( Steven Spielberg; нар. 1946) – американський режисер
• ( Stephen Baldwin; нар. 1966) - американський актор
• ( Steven Weinberg, нар. 1933) – американський фізик, лауреат Нобелівської преміїз фізики (1979).
• ( Stephen Gary Woźniak; нар. 1950) - американський розробник комп'ютерів та бізнесмен, співзасновник фірми Apple.
• ( Steven Paul Jobs, Steve Jobs; 1955-2011) - американський інженер та підприємець, співзасновник та генеральний директор американської корпорації Apple Inc.
• ( Steven George Gerrard; нар. 1980) – англійський футболіст.
• ( Stephen William Hawking; нар. , ) - один з найбільш впливових «Most influential people», і відомих широкому загалу нашого часу.

Прізвище

Інші книги схожої тематики:

МОСКВА, 14 березня - РІА Новини, Тетяна Пічугіна.Британський фізик-теоретик, який довів, що чорні діри випромінюють, автор науково-популярних бестселерів про походження Всесвіту Стівен Хокінг помер на 77-му році життя. Ерудиція, прагнення докопатися до істини, різнобічні наукові інтересиі не в останню чергуволя до життя принесли йому всесвітню популярність, порівнянну хіба що зі славою Альберта Ейнштейна.

Один із найяскравіших учених та мислителів сучасності народився 1942 року в Оксфорді. Закінчив Оксфордський університет, де вивчав фізику і захистився на тему Всесвіту, що розширюється. Хокінга цікавили космології та квантова гравітація.

У молодому віціу нього діагностували тяжке невиліковне захворювання - бічний аміотрофічний склероз. Вчений виявився прикутим до інвалідному крісловтратив здатність говорити. Попри це продовжував працювати, читати лекції, писати книги.

Хокінг вивчав поняття просторово-часової сингулярності — крапки у центрі чорних дірок — і використав його пояснення виникнення Всесвіту. Разом з математиком Роджером Пенроузом він написав есе "Сингулярність та геометрія простору-часу", за що отримав премію Сема Адамса. Пізніше довів, що й Всесвіт підпорядковується загальної теорії відносності Ейнштейна, вона мала виникнути з крапки з нескінченної щільністю, тобто розпочатися з сингулярності. Однак квантові флуктуації призвели її до Великого вибуху та швидкого розширення.

Займаючись чорними дірками (об'єктами величезної щільності, що притягують усе навколо), Хокінг разом із колегами вивів закони їхньої механіки за аналогією з термодинамікою. А 1975 року припустив, що чорні дірки випромінюють фотони. Це суперечило теорії відносності, але випливало з квантової механіки. Чорні діри світяться, немов розпечені тіла, випромінюючи енергію і поступово "випаровуючись" (пізніше, правда, Хокінг доводив, що площа чорних дірок не змінюється). Це тепер цілком доведене явище назвали випромінюванням Хокінга.

Зайнявшись теорією інфляції, за якою темпи розширення Всесвіту з часом уповільнилися, Стівен Хокінг стверджував, що поняття початку Всесвіту може бути невизначеним, оскільки до Великого вибуху не існувало часу. Він також відмовився від поняття сингулярності як моменту народження Всесвіту та ввів термін "полюс", тобто місце без кордонів на початку всесвіту. Ці роботи склали книгу "Коротка історія часу", опубліковану 1988-го. Вона стала бестселером і зробила Хокінга світовою знаменитістю.

При описі властивостей чорних дірок стикаються дві основні фізичні теорії- Теорія гравітації та квантова механіка. Потрібно прийняти одну чи іншу. За теорією гравітації, всі тіла та частки, падаючи в чорну дірку, зникають у ній, а разом з ними і вся інформація. Однак це суперечить квантової механіки, згідно з якою інформація залишається у Всесвіті назавжди, хоча практично вважати її неможливо (принаймні поки що). Стівен Хокінг спробував вирішити інформаційний парадокс у 2004 році, проте не дуже досяг успіху. Він заявив, що інформація, яка зникла в чорній дірі в одному із Всесвітів, виникає в іншій — паралельній. Сам інформаційний парадокс він назвав "найбільшою помилкою".

Стівен Хокінг опублікував безліч науково-популярних книг, багато з яких перекладені російською мовою, у тому числі "Світ у горіховій шкаралупці", "Великий, малий і людський розум", "Майбутнє простору-часу", серія дитячих книжок "Джордж і таємниці" Всесвіту".