Οπτικοποίηση μιας μαύρης τρύπας.
(Εικόνα: © D. Coe, J. Anderson και R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
Την ημέρα του ανόητου του Απριλίου το 1988, δημοσιεύθηκε ένα σύγχρονο επιστημονικό κλασικό από τον παγκοσμίου φήμης θεωρητικό φυσικό και κοσμολόγο Stephen Hawking. Με την ονομασία "Μια σύντομη ιστορία του χρόνου", ξεκίνησε ένα κύμα περιέργειας του κοινού σχετικά με τη θέση της ανθρωπότητας στο σύμπαν.
Πολλοί θυμούνται τη συμβολή του λαμπρού μυαλού του Hawking στην επιστημονική έρευνα μετά το θάνατό του νωρίς το πρωί της Τρίτης (14 Μαρτίου). Εκείνοι που είναι εμπνευσμένοι από το βιβλίο του και την κληρονομιά του στην κοσμολογία ξεκινούν τώρα που έφυγε η ιδιοφυΐα του Hawking.
Μία από τις σημαντικότερες συνεισφορές του Hawking στην επιστήμη είναι μια θεωρητική λύση σε ένα από τα μεγαλύτερα γήπεδα της φυσικής. [Τα καλύτερα βιβλία του Stephen Hawking: Μαύρες τρύπες, Multiverses και Singularities]
Αυτό το αίνιγμα προκύπτει από δύο από τις πιο σημαντικές θεωρίες στη φυσική. Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Albert Einstein εξηγεί πώς συμπεριφέρεται η ύλη όταν τα αντικείμενα είναι πολύ μεγάλα και η θεωρία έχει αποδειχθεί ότι λειτουργεί, εξηγώντας, για παράδειγμα, πώς το φως λυγίζει καθώς διασχίζει το σύμπαν. Η θεωρία της κβαντικής μηχανικής, εν τω μεταξύ, εξηγεί πώς λειτουργεί η ύλη σε μικρή, υποατομική κλίμακα. Αλλά η γενική σχετικότητα δεν λειτουργεί σε μικρή κλίμακα, και η κβαντική μηχανική δεν μπορεί να εξηγήσει δυνάμεις, όπως η βαρύτητα, που λειτουργούν σε μεγάλη κλίμακα.
Όταν ο Χόκινγκ εισήγαγε τη μαθηματική έννοια της ακτινοβολίας μαύρων οπών το 1974, φάνηκε να προσφέρει στην επιστήμη έναν τρόπο χρήσης των δύο θεωριών μαζί.
"Το αποτέλεσμα της ακτινοβολίας του Χόκινγκ το 1974 είναι μια σημαντική εικόνα, γιατί έδειξε ότι μπορούμε να διερευνήσουμε αυτό το πρόβλημα της συμφιλίωσης της κβαντικής μηχανικής με τη βαρύτητα με μαθηματικό τρόπο", δήλωσε ο Paul Sutter, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο, σε συνέντευξή του στο Space.com. .
"Τις δεκαετίες από τότε, ορισμένοι θεωρητικοί φυσικοί συνέχισαν να εξερευνούν αυτά τα όρια και τις τομές αυτού που φαίνεται να είναι μια πολύ απλή ερώτηση: Τι συμβαίνει όταν έχετε έντονη βαρύτητα σε μικρή κλίμακα;" Ο Σάτερ είπε. "Είναι μια απλή ερώτηση, αλλά όχι μια εύκολη ερώτηση, και ο Hawking και άλλοι είναι πλοίαρχοι στην πλοήγηση της πολυπλοκότητας αυτού του είδους της ερώτησης. Ήταν πραγματικά μια από τις μεγάλες ανακαλύψεις της νωρίς, για να δείξουμε πώς να αναπτύξουμε τη γλώσσα για να προσεγγίσουμε αυτά τα προβλήματα "
Ο Χόκινγκ παρείχε στους επιστήμονες και στους λάτρεις της επιστήμης τη γλώσσα για να αντιληφθούν καλύτερα το σύμπαν, και για τους φυσικούς, αυτή η γλώσσα γράφτηκε σε αριθμούς. Αν και η «ακτινοβολία Hawking» απομένει να αποδειχθεί με εμπειρικά στοιχεία, το θεωρητικό του περίγραμμα δοκιμάζεται με δημιουργικούς τρόπους. Αυτά, είπε ο Sutter, περιλαμβάνουν την υποβολή ασυνήθιστων καταστάσεων ύλης σε θερμοκρασίες υπερψύξης για την παραγωγή περίεργων κβαντικών καταστάσεων που, μαθηματικά, θα μπορούσαν να προσεγγίσουν τι συμβαίνει κοντά στον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας. Πέρα από αυτά τα σύνορα, η ύλη και το φως δεν μπορούν πλέον να ξεφύγουν.
Η ικανότητα του Hawking να επικοινωνεί την επιστήμη με το κοινό είναι αυτό που ενέπνευσε την κοσμική περιέργεια του Sutter από νεαρή ηλικία, είπε ο Sutter.
«Θυμάμαι να διαβάζω το βιβλίο ως έφηβος. Ήταν ένα από τα βιβλία που με οδήγησαν στο δρόμο για να γίνω αστροφυσικός, κοσμολόγος», είπε. "Νομίζω ότι το βιβλίο θέτει το πρότυπο του, ας κάνουμε ένα βήμα πίσω και να σκεφτούμε αυτά τα θέματα σχετικά με τις μαύρες τρύπες, μιλώντας για το πρώιμο σύμπαν. Αυτά είναι απίστευτα εσωτερικά, βαθιά μαθηματικά, εξειδικευμένα θέματα στη φυσική ... όσο περισσότερο ο Hawking εργάστηκε για να το διαδώσει , όσο περισσότερο [η επιστήμη] μπήκε στο mainstream και στο δημόσιο διάλογο, όπου [τώρα] μπορείτε να περπατήσετε μέχρι οποιονδήποτε και να πείτε, "Black hole!" ή "Big Bang!" και θα ξέρουν για τι μιλάω. Και αυτό είναι απίστευτα δυνατό. "