Stephen Hawking elméjének korlátozás nélküli haláláig
Mi lehet nagyobb, mint a világunk eredetével, univerzumunk természetével és abban elfoglalt helyünkkel kapcsolatos kérdések? És mi inspirálhat bennünket nagyobb félelemre, mint az a tény, hogy mi emberek olyan korlátozott elménkkel válaszolhatunk ezekre a kérdésekre, mint ma kozmikusan rendkívül lényegtelen, rövid életű lények, olyan elképesztően sikeresen? Valószínűleg nincs olyan fizikus, aki jobban kiállna az emberi kognitív erő diadaláért, mint Stephen Hawking, Einstein óta ez a leghíresebb és legnépszerűbb teoretikus, akinek a saját évtizedes küzdelme fizikai betegségeivel soha nem tudta jelentősen rontani ragyogó elméjének erejét és hatékonyságát.
Ez is az emberi alkalmatlanságok és az összes orvosi valószínűséggel szembeni korlátozások elleni dacos lázadás hozzájárulhatott Hawking visszafoghatatlan sikeréhez, amely nemcsak többszörös bestseller-íróvá tette, hanem a spirituális elméleti fizikus prototípusaként a populáris kultúra ikonjává is tette.
Népszerűségének meghatározó alapja
Annak mérlegelése, hogy egy ilyen nagy durranás elméletileg elengedhetetlen-e, Hawking kezdetben érdekelte. A kérdés tanulmányai vége felé ragadta, amelyet Roger Penrose brit fizikus és matematikus munkája inspirált, aki kisebb térbeli térbeli szingularitásokkal - úgynevezett fekete lyukakkal - foglalkozott. Ekkor Hawkingnál már diagnosztizálták a motoros neuron betegség ALS-jét. Az 1963-as diagnózis csak egy-két évre jósolta életét. Két évvel később azonban állapota a vártnál sokkal stabilabbnak bizonyult, így Jane Wilde nyelvészhallgatóval folytatott elkötelezettsége folytán folytatta munkáját. Dennis Sciama-val 1966-ban elkészült doktori disszertációjának részeként Roger Penrose előzetes munkája alapján megmutathatta, hogy nagy durranásnak kellett lennie - legalábbis ha feltételezzük az általános relativitáselmélet érvényességét
A következő években Roger Penrose-szal kutatták a fekete lyukak tulajdonságait, amelyek akkor keletkeznek, amikor a rendkívül kompakt tömegek annyira meghajlítják a téridőt, hogy még a fény sem kerülheti el a gravitációt. Ekkor Hawkingnak már segítségre volt szüksége, nemcsak ötleteinek leírásával, hanem mindennapi cselekedeteivel is. Mint maga később leírta, mindennapjainak ez a kényszerű lelassulása rengeteg időt hagyott számára a reflexiókra, amelyek a gyors vázlatok és jegyzetek lehetősége nélkül gyakran fülbemászó képeken, geometriai megfontolásokon és technikákon alapultak.
Állítólag így kapta azt az ötletet, amely a leghíresebb felfedezéséhez vezet a lefekvés hosszadalmas folyamata során: A fekete lyukba szorult fénysugarak között vannak, akik megpróbálnak elkerülni a vonzerőt hogy minden fénysugár közül a legtávolabbi legyen Meghatároznak egy interfészt, amelyen a fekete lyuk hatásába eső emberek sorsa eldől a lehetséges menekülés és az örök eltűnés között. Hawking felismerte, hogy ez az úgynevezett eseményhorizont csak ugyanaz maradhat vagy növekedhet a területén, mivel az azt meghatározó fénysugarak nem közelíthetik meg egymást.
A fizikai mennyiségnek ez a tulajdonsága, amely nem tud zsugorodni, egy teljesen más témára emlékeztet: a termodinamikára. Itt van az entrópia, a rendellenesség mértéke - zárt rendszerekben még ez sem csökkenhet - állítja a termodinamika második törvénye.
Hawking abszurdnak tartotta az eseményhorizont területe és az entrópia közötti hasonlatot, mert ahol entrópia van, ott kell lennie hőmérsékletnek és ezáltal hősugárzásnak is, amely elképzelés ellentmond minden elképzelésnek a fekete lyukak esetében. Végül is a „feketeségük” azt jelenti, hogy semmit sem bocsáthatnak ki, beleértve a sugárzást sem. 1973-ban azonban az orosz matematikusok, Jakow Seldowitsch és Alekszej Starobinski Hawking felhívták a figyelmet arra a lehetőségre, hogy a kvantummechanika törvényei tompíthatják ezt a feltételezést.
Hawking ezután kiszámította ezt az ötletet, és megállapította, hogy a fekete lyukak valóban részecskéket képesek elküldeni. A mögöttes mechanizmus részecskepárok és antirészecskék vákuumban történő kialakulásán alapul. Általában ezek a párok azonnal megsemmisítik egymást. A fekete lyuk erős gravitációja felülírhatja ezt a mechanizmust, így úgy tűnik, mintha a fekete lyuk részecskéket generálna. 1974-ben Hawking ezt az eredményt "Fekete lyuk robbanások?" Címmel tette közzé a "Nature" folyóirat rövid cikkében. A „Hawking-sugárzás” létezése drámaian megváltoztatja a fekete lyukakról alkotott elképzelésünket: A fekete lyuknak valójában hőmérséklete és entrópiája van. A sugárzás csökkenti tömegét, és annál gyorsabb, annál könnyebb.
Hawking ötletének forradalmi aspektusa az, hogy az elsők között hozta össze a mikrokozmosz és a makrokozmosz két nagy és eddig nem összefüggő fizikai elméletét: a relativitáselméletet és a kvantumelméletet. Ezzel megalapozta a kvantumgravitáció egységes elméletének keresésére irányuló mai munkáját. Bár Hawking eredményeit ma elfogadják az eredetileg erőszakos elutasítás után, sugárzása még nem bizonyított. Munkájának következményeit szintén még mindig nem teljesen értik. A fekete lyuk információs paradoxona, amely azzal foglalkozik, hogy mi történik az információval, miután az eltűnik a fekete lyukban, továbbra is vitatott kérdés.
A „Hawking-sugárzás” bizonyítékainak hiánya lehet az oka annak, hogy Hawkingtól elutasították a Nobel-díjat - ettől függetlenül figyelemre méltó, hogy elméletét az alapvetően mérhető hatások előrejelzése jellemzi. Sok elméleti kozmológiai kollégájától eltérően Hawking nagy jelentőséget tulajdonított annak a ténynek, hogy egy fizikai elmélet ellenőrizhető eredményeket szolgáltat - ez volt az oka annak, hogy kritizálja a húrelméletet. Ebben a tekintetben Karl Popper hagyományában látta magát, akit pozitivistának írt le. Nem nagyon érdekelte, hogy ezzel a besorolással Popper-igazságtalanságot követett el. Mindenesetre többször is „halottnak” varázsolta a modern filozófiát, annak ellenére, hogy sokat foglalkozott a tudományfilozófia kérdéseivel, különösen Penrose-szal folytatott ellentmondásos viták során.
Fogyatékossága ellenére - 1980 óta szakmailag gondozták, 1985 óta csak hangos számítógép segítségével tudott kommunikálni - Hawking úgy terjesztette ötleteit a nyilvánosság előtt, mint egyetlen más tudós sem. Az 1988-ban megjelent "Az idő rövid története" című bestsellere továbbra is az első helyen áll sok eladási listán, bár csak kevesen fejezik be absztrakt ötleteivel a könyvet. Hawking számára fontos volt, hogy kutatásainak egy részét visszajuttassa a társadalomhoz. Könyveinek megjelentetésével és számos megjelenésével, többek között a "Star Trek", "The Simpsons" és "Big Bang Theory" sorozatokban, bámulatosan sikerült.
Legutóbb újra és újra figyelmeztető hangként jelent meg, amely foglalkozott az ellenséges földönkívüli élet által okozott fenyegetéseinkkel, a bolygóközi tér kiterjedt kisajátításának szükségességével, mi emberek, és a közelgő önkihalásunkkal. valamint az a kérdés, hogy miért létezünk mi és az univerzum. "Ha megtalálnánk a választ erre a kérdésre, az az emberi ész végső diadala lenne" - zárja Hawking bestsellere. Életében megmutatta, mit érhet el az emberi ész az oda vezető úton. Szerda reggel, Einstein születésnapján, 76 éves korában halt meg cambridge-i otthonában Stephen Hawking.