4 странни теории на Стивън Хокинг, които се оказаха верни

Н а днешната дата през 1942 г. е роден забележителният британски астрофизик, автор на книги и статии, свързани с науката за космоса.

По този повод днес ви представяме четири теории на брилянтния физик, които са се оказали верни.

Големият взрив

Хокинг започва с летящ старт в науката със своята докторска дисертация, която се появява в критичен момент, когато има разгорещен дебат между две съперничещи си космологични теории: за Големия взрив и за стационарното състояние.

И двете теории приемат, че Вселената се разширява, но според първата тя се разширява от едно начално свръхкомпактно състояние в един определен момент във времето. Според втората теория обаче Вселената се е разширявала вечно, като непрекъснато се е създавала нова материя за поддържане на постоянна плътност.

В своята дисертация Хокинг доказва, че стационарното състояние на Вселената е матетически противоречиво.

Вместо това той твърди, че Вселената е започнала в една безкрайно малка и плътна точка, наречена сингулярност.

Днес описанието на Хокинг е почти универсално възприето от учените по света.

Черните дупки са истински

Името на Хокинг най-често се свързва с черните дупки – вид сингулярност, която се образува, когато масивна звезда претърпи пълен колапс под натиска над собствената си гравитация.

Тези математически куриози произтичат от общата теория на относителността на Айнщайн и са били обсъждани от десетилетия, когато Хокинг насочва вниманието си към тях в началото на 70-те години на миналия век.

Според статия в списание „Нейчър“ неговият гениален принос се състои в това да комбинира уравненията на Айнщайн с тези на квантовата механика, превръщайки това, което преди е било само теоретична абстракция в нещо, което учените започват да вярват, че наистина съществува във Вселената.

Последното доказателство за правотата на Хокинг дойде през 2019 г., когато телескопът Event Horizon Telescope успя да заснеме свръхмасивна черна дупка в центъра на гигантската галактика Messier 87.

Лъчение на Хокинг

Черните дупки се наричат така, защото гравитацията им е толкова силна, че дори фотоните (частиците на светлината) не могат да избягат от нея. Но още в по-ранните си трудове Хокинг твърди, че истината не е толкова еднозначна.

Като прилага квантова теория и по-специално идеята, че двойки „виртуални фотони“ могат спонтанно да бъдат създадени от нищото, той осъзнава, че някои от тези фотони ще успеят да избягат от черната дупка.

Днес този процес се нарича лъчение на Хокинг, а теорията наскоро беше потвърдени в лабораторен експеримент в технологичен институт в Израел.

Вместо истинска черна дупка изследователите използват акустичен аналог – „звукова черна дупка“, от която звуковите вълни не могат да избягат. Те откриват еквивалента на лъчението на Хокинг точно в съответствие с прогнозите на физика.

Ентропията на черна дупка

В класическата физика ентропията или разстройството на системата, която може само да нараства с времето, никога не намалява. Хокинг, заедно с Джейкъб Бекенщайн, предлага измерване на ентропията на черна дупка чрез площта на заобикалящия я хоризонт на събитията.

Скорошното откритие на гравитационни вълни, излъчвани от сливащи се двойки черни дупки, показва, че Хокинг отново е бил прав.

След първото наблюдаване на подобно събитие Хокинг казва пред ВВС следното: „наблюдаваните свойства на системата са в съответствие с прогнозите за черните дупки, които направих през 1970 г...площта на финалната черна дупка е по-голяма от сумата на площите на двете изходни черни дупки“.

По-скорошни наблюдения също предоставят допълнително потвърждение на теоремата за площта на Хокинг.