moris_levran (moris_levran) wrote,
moris_levran
moris_levran

Формула жизни Стивена Хокинга.


Стивен Хокинг. Мало найдётся людей, ничего не слышавших об этом физике. Его имя по популярности может конкурировать разве что с именем Эйнштейна и Иисуса. Популяризатор науки и талантливый учёный Стивен Хокинг изучал теорию возникновения мира в результате Большого взрыва, а также теорию чёрных дыр. Высказал гипотезу, что чёрные дыры теряют энергию, испуская излучение Хокинга, и, в конце концов, «испаряются». Является одним из основоположников квантовой космологии.
Родился Стивен Хокинг 8 января 1942 года в Оксфорде, в семье Френка Хокинга, врача. Его мать родом из шотландского города Данфермлин, из семьи местного доктора. Во время войны его семья жила в Хайгейте, на севере Большого Лондона. По его воспоминаниям, однажды в район, непосредственно вблизи от их дома упала Фау-2.
В школе, где он учился, он проявлял интерес к физике и математике, к неудовольствию своего отца, который видел карьеру своего сына в области медицины. После окончания школы Хокинг сдал экзамен на получение стипендии в Оксфорд.
Во время учёбы Хокинг не прилангал много усилий. Считалось, что студент должен быть в достаточной мере одарён, чтобы без усилий справиться с программой, либо смириться со своей ограниченностью. Любые усилия улучшить учёбу считались как признак посредственности. Пока все было хорошо, Хокинг много развлекался с друзьями и мало времени уделял учебе. Но как вспоминает ученый: "...на третьем курсе я заметил, что стал иногда без причины спотыкаться. А потом лег в больницу на обследование. После двух недель осмотров и анализов врачи объявили приговор: боковой амиотрофический склероз - хроническое поражение клеток головного и спинного мозга, связанных с регуляцией движения. Меня ждала полная неподвижность и скорая смерть. Тогда я только что начал исследования по общей теории относительности и космологии. Продолжать их вроде бы уже не имело смысла - ведь я мог умереть раньше, чем закончу диссертацию. В депрессии я целыми днями слушал Вагнера. Но как-то мне приснилось, что меня собираются казнить. И я внезапно понял, что есть множество стоящих вещей, которые я смогу сделать, если казнь отложена". Но потом состояние стабилизировалось, угроза жизни отошла в сторону, и Хокинг неожиданно для себя оказался один перед огромной грудой несделанных дел. "В то время у меня появилась невеста, Джейн, а вместе с ней - то, ради чего стоит жить. Но чтобы жениться, я должен был получить работу. Поэтому я начал работать так, как никогда не работал раньше. К моему удивлению, мне это очень понравилось". До 1974 года он мог самостоятельно есть, вставать с постели. Но в 1985-м Хокинг переболел пневмонией и в результате осложнений стал дышать лишь через трахеостому. С тех пор Стивен Хокинг не мог двигаться, говорить, пользоваться ручкой и бумагой. Он был вынужден придумывать и строить диаграммы, решать сложные уравнения мысленно. Единственная его возможность общаться с миром сталкомпьютер, который был прикреплен к инвалидному креслу. Из списка слов на экране он с помощью джойстика выбирал нужные, затем посылал на речевой синтезатор.
Однако это не мешало читать лекции, писать книги, которые большими тиражами расходились по всему миру. Стивен Хокинг планировал путешествие на суборбитальный полёт в космос с компанией Virgin Galactic. Для этого он даже прошёл тренировки в условиях "нулевой гравитации". Он поднимался на воздушном шаре и опускался в в морские глубины на субмарине. Но главная его работа – исследования того, что было в начале и конце времени. И в этом поприще он многое успел. Он первым показал, что чёрные дыры излучают энергию. А это значит, что онимедленно испаряются, и, в конечном итоге исчезают в финальном гигантском взрыве. Излучение черных дыр - или излучение Хокинга - показало, что гравитационное сжатие не настолько окончательно, как было принято считать ранее: "Если астронавт падает в черную дыру, он вернется затем во внешнюю часть Вселенной в виде радиации. Таким образом, в каком-то смысле астронавт будет переработан".
Стивен Хокинг показал, что площадь горизонта событий черной дыры, т. е. площадь поверхности вокруг черной дыры, после пересечения которой нет пути назад, всегда увеличивается при любых физических взаимодействиях. Хокинг продемонстрировал, что если в черную дыру попадет астероид, или если на черную дыру попадет излучение с поверхности близкой звезды, или если две черные дыры столкнутся и объединятся, то полная плошадь горизонта событий черной дыры обязательно увеличится. Это помогло в дальнейшем Якобу Бекенштейну предположить, что площадь горизонта событий черной дыры и есть точная мера ее энтропии. Таким образом, формула зависимости энтропии чёрной дыры от её площади была выведена из предположений Хокинга и Бекенштейна.

На могиле Больцмана в Вене выбита его самая знаменитая формула: S = kLnW, связавшая энтропию S и вероятность состояния W (коэффициент к называется теперь постоянной Больцмана). Она высечена на могильном памятнике учёного, изваянном из белого мрамора скульптором Амбрози. На открытии памятника Вальтер Тирринг, директор Института теоретической физики в Вене, родном городе Больцмана, произнёс знаменательную фразу: «Эта формула сохранит свою силу даже тогда, когда все памятники будут погребены под мусором тысячелетий».

Формула энтропии чёрной дыры, которую вывели Стивен Хокинг и Якоб Бекенштейн будет действовать даже в конце времени, когда остальные законы физики, известные сейчас, перестанут действовать. Это примерно соответствует времени жизни черной дыры с массой крупной галактики, которая имеет поверхностную температуру порядка 10-18°К и для испарения требуется 10^98-10^100 лет. Это соответствует концу эры "чёрных дыр" и началу эры "темноты".
Tags: Физика, Хокинг
Subscribe
promo moris_levran december 22, 2014 02:45 7
Buy for 10 tokens
Византийская принцесса Анна – Великая княгиня Киевской Руси. В. Васнецов. "Крещение князя Владимира". В 1988 году в Советском Союзе отмечалась знаменательная дата – 1000-летие Крещения Руси. Минуло 26 лет, и сейчас можно рассмотреть подробнее эти события, поскольку к религии советская власть…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments