Amikor a tudomány történetének főbb szereplőire gondolunk, sok név eszébe jut. Einstein, Newton, Kepler, Galileo - minden nagyszerű teoretikus és gondolkodó, akik életük során kitörölhetetlen jelet hagytak. Sok esetben hozzájárulásuk teljes mértékét csak haláluk után tudnák értékelni. De azoknak, akik ma élünk, szerencsés, hogy köztük van nagyszerű tudós, aki jelentős mértékben hozzájárult - Dr. Stephen Hawking.
Sokan „modern Einsteinnek” tartották, Hawking kozmológiai és elméleti fizikai munkája páratlan volt kortársai között. A gravitációs szingularitások és a kvantummechanika területén végzett munkája mellett annak felelõssége volt, hogy a fekete lyukak sugárzást bocsátanak ki. Ráadásul Hawking kulturális ikon volt, számtalan okot támasztva alá, számos televíziós show-ban önmagában jelenik meg, és olyan könyveket írt, amelyek a tudományt szélesebb közönség számára elérhetővé tették.
Korai élet:
Hawking 1942. január 8-án (Galileo halálának 300. évfordulója) született Oxfordban, Angliában. Szülei, Frank és Isobel Hawking, mindketten az Oxfordi Egyetemen voltak, ahol Frank orvostudományt, az Isobel pedig filozófiát, politikát és közgazdaságtanot tanult. A pár eredetileg London egyik külvárosában, Highgate-ben élt, de Oxfordba költözött, hogy megszabaduljon a második világháború alatti robbantásoktól és biztonságban szülte gyermekét. A kettőnek két lánya lesz, Philippa és Mary, és egy örökbefogadott fia, Edward.
A család 1950-ben ismét költözött, ezúttal St. Albans-be, Hertfordshire-be, mert Stephen apja az Országos Orvosi Kutatási Intézet (ma a Francis Crick Intézet része) parazitológiai vezetőjévé vált. Miközben ott volt, a család hírnevet szerzett, mivel rendkívül intelligens, bár kissé excentrikus. Örökké éltek, egy nagy, zsúfolt és rosszul karbantartott házban éltek, átalakított taxikban vezettek és folyamatosan olvastak (még az ebédlőasztalnál).
Oktatás:
Hawking a Byron House Iskolában kezdte iskoláját, ahol nehézségekbe ütközött az olvasás megtanulása során (amit később az iskola „progresszív módszereivel” vádolt.) Míg St. Albansban a nyolc éves Hawking a St. Albans magasba járt. Lányiskola néhány hónapig (amely akkoriban megengedett a fiatalabb fiúk számára). 1952 szeptemberében egy évre felvételt nyert a Radlett iskolába, de tizenéves éveinek nagy részében a család pénzügyi korlátozásai miatt maradna St. Albansban.
Ott tartózkodása közben Hawking számos barátot szeretett, akikkel társasjátékokat játszott, tűzijátékot gyártott, repülőgépeket és hajókat gyártott, és hosszú tárgyalásokat folytatott olyan témákban, amelyek a vallástól az ekstraszenzoros észlelésig terjedtek. 1958-tól, Dikran Tahta matematikai tanár segítségével, Hawking és barátai számítógépet készítettek az óra alkatrészeiről, egy régi telefon kapcsolótáblát és más újrahasznosított alkatrészeket.
Annak ellenére, hogy kezdetben nem volt tudományos szempontból sikeres, Hawking jelentős tudást mutatott a tudományos témákban és „Einstein” becenevével mutatta be. Tahta tanár ihlette, és úgy döntött, hogy matematikát tanul az egyetemen. Apja azt remélte, hogy fia részt vesz Oxfordban és orvostudományt tanul, de mivel akkoriban nem lehetett ott matematikát tanulmányozni, Hawking a fizika és a kémia tanulmányait választotta.
1959-ben, amikor csak 17 éves volt, Hawking letette az Oxford felvételi vizsgaot, és ösztöndíjat kapott. Az első 18 hónapban unatkozott és magányos volt, köszönhetően annak, hogy fiatalabb társainál, és a munkáját nevetségesen könnyűnek találta. Második és harmadik évében Hawking nagyobb erőfeszítéseket tett arra, hogy kapcsolatba lépjen társaival, és népszerű hallgatóvá nőtte ki magát, csatlakozva az Oxford Boat Clubhoz, és felkeltette érdeklődését a klasszikus zene és a tudományos fantasztika iránt.
Amikor eljött a végső vizsga ideje, Hawking teljesítménye gyenge volt. Az összes kérdés megválaszolása helyett az elméleti fizikai kérdésekre összpontosított, és elkerülte minden olyan tényt, amely ténybeli ismereteket igényel. Az eredmény egy pontszám, amely rávetette a határvonalat az első és a második osztályú kitüntetések között. Szüksége volt egy első osztályú kitüntetésre a cambridge-i kozmológia tervezett posztgraduális tanulmányainak elvégzésére, ezért kénytelen volt átadni (szóbeli vizsga).
Aggódva, hogy lusta és nehéz hallgatónak tekintik, Hawking a viva során a következőképpen írta le jövőbeli terveit: „Ha első díjat adsz nekem, Cambridge-be megyek. Ha kapok egy másodpercet, Oxfordban maradok, tehát azt várom, hogy adsz nekem egy elsőt. ” Hawkingot azonban magasabb tiszteletben tartották, mint hitték, és első osztályú BA (Hons.) Fokozatot kapott, így 1962 októberében folytathatja a Cambridge-i Egyetemen végzett diplomáját.
Hawking doktori tanulmányainak első évében némi kezdeti nehézséget tapasztalt. Úgy találta, hogy a matematika háttere nem felel meg az általános relativitáselmélet és a kozmológia elvégzésének, és Dennis William Sciama-t (a modern kozmológia egyik alapítóját) nevezték ki feletteseként, nem pedig Fred Hoyle csillagásznak (akit reménykedett).
Emellett diplomás tanulmányai során Hawking-et diagnosztizálták korai kezdetű amyotrophiás lateralis sclerosisban (ALS). Oxfordi utolsó évében balesetet szenvedett, amikor lépcsőn esett le, emellett nehézségekbe ütközött az evezés során és a zavaros beszéd eseményeihez. Amikor a diagnózis 1963-ban megjelent, depressziós állapotba került, és érezte, hogy nincs értelme folytatni tanulmányait.
Előretekintése azonban hamarosan megváltozott, mivel a betegség lassabban haladt előre, mint az orvosok előre jelezték - kezdetben két évet kapott neki. Ezután Sciama bátorításával visszatért a munkájába, és gyorsan megszerezte a ragyogás és az érzékenység hírnevét. Ezt bizonyították, amikor 1964 júniusában tartott előadása során nyilvánosan vitatta Fred Hoyle, a nagyrobbanás elmélet elutasításáról híres csillagász munkáját.
Amikor Hawking elkezdte posztgraduális tanulmányait, a fizika közösségében sok vita folyt az univerzum létrehozásának uralkodó elméleteiről: a Big Bang és az Steady State elméletekről. Az előbbiben az univerzumot egy hatalmas robbanásban hozták létre, amelyben az ismert univerzumban minden anyag létrejött. Az utóbbiban az univerzum tágulásával folyamatosan jön létre új anyag. Hawking gyorsan csatlakozott a vitához.
Hawkingot Roger Penrose tétele inspirálta, miszerint egy űrtartalmi szingularitás - az a pont, ahol az égitest gravitációs mezőjének mérésére használt mennyiségek végtelenekké válnak - egy fekete lyuk közepén létezik. Hawking ugyanazt a gondolkodást alkalmazta az egész világegyetemre, és a témáról írta 1965-ös dolgozatát. Ezt követően kutatói ösztöndíjat kapott a Gonville és a Caius Főiskolán, majd 1966-ban kozmológiai doktori fokozatot szerzett.
Ekkor is Hawking találkozott első feleségével, Jane Wilde-vel. Bár röviddel az ALS-szel kapcsolatos diagnózisa előtt találkozott vele, kapcsolatuk tovább nőtt, amikor visszatért a tanulmányai befejezéséhez. A ketten 1964 októberében kezdtek el egymással kapcsolatba lépni és 1966. július 14-én házasodtak össze. Hawking később azt mondaná, hogy a Wilde-vel fenntartott kapcsolata „valami élni kívánt”.
Tudományos eredmények:
Doktori értekezésében, amelyet Penrose-szal együtt írt, Hawking kiterjesztette a szingularitások létezését arra a gondolatra, hogy az univerzum valószínűleg szingularitásként kezdődött. Közös esszéjük - „A szingularitások és a téridő geometriája” címet viseli - az 1968-as Gravitációs Kutatási Alapítvány versenyén a második helyezett lett, és Penrose közreműködésével megosztották a legfontosabb kitüntetéseket Cambridge-nek az adott év legrangosabb Adams-díjáért.
1970-ben Hawking a Sherman Fairchild tiszteletbeli tudósok részévé vált a professzorprofesszor programjában, amely lehetővé tette előadását a kaliforniai Technológiai Intézetben (Caltech). Ebben az időben ő és Penrose közzétették egy bizonyítékot, amely magában foglalta az általános relativitáselmélet és a Alexander Freidmann által kidolgozott fizikai kozmológia elméleteit.
Einstein egyenletei alapján Freidmann azt állította, hogy az univerzum dinamikus és méretében megváltozott az idő múlásával. Azt is állította, hogy a téridőnek geometriája van, amelyet a teljes tömeg / energia sűrűség határoz meg. Ha egyenlő a kritikus sűrűséggel, akkor az univerzum nulla görbülettel rendelkezik (azaz lapos konfigurációval rendelkezik); ha kevesebb, mint kritikus, akkor az univerzum negatív görbülettel rendelkezik (nyitott konfiguráció); és ha nagyobb, mint kritikus, akkor az univerzum pozitív görbülettel rendelkezik (zárt konfiguráció)
A Hawking-Penrose szingularitás tétel szerint, ha az univerzum valóban engedelmeskedett az általános relativitáselméleti modelleknek, akkor szingularitásként kellett volna kezdődnie. Ez lényegében azt jelentette, hogy a nagy robbanás előtt az egész univerzum végtelen sűrűségű pontként létezett, amely tartalmazza az univerzum egész tömegét és téridőjét, mielőtt a kvantumingadozások miatt gyorsan bővült volna.
Szintén 1970-ben Hawking posztulálta azt, amely a fekete lyuk dinamikájának második törvényévé vált. James M. Bardeen és Brandon Carter közreműködésével a fekete lyuk mechanikájának négy törvényét javasolta, analógiát húzva a termodinamika négy törvényével.
Ez a négy törvény kimondta, hogy - egy helyhez kötött fekete lyuk esetében a horizont állandó felszíni gravitációval rendelkezik; az álló fekete lyukak perturbációi esetén az energiaváltozás a terület változásával, a szögmozgással és az elektromos töltéssel függ össze; a horizont területe, feltételezve a gyenge energiaállapotot, az idő nem csökkenő függvénye; és hogy nem lehet fekete lyukat képezni a felszíni gravitációtól.
1971-ben Hawking kiadta „Fekete lyukak az általános relativitáselméletben” című esszéjét, amelyben azt állította, hogy a fekete lyukak felülete soha nem csökkenhet, ezért bizonyos korlátokat lehet meghatározni az általuk kibocsátott energia mennyiségére. Ez az esszé az év januárjában elnyerte a Hawking Gravity Research Foundation díjat.
1973-ban megjelent Hawking első könyve, amelyet George Ellisnél posztdoktori tanulmányai során írt. címmel, A tér-idő nagy léptékű felépítése, a könyv leírja magának a térnek az alapját és annak végtelen kiterjedésének természetét, differenciális geometriával felhasználva Einstein általános relativitáselméletének következményeit.
Néhány héttel a Hawking sugárzás bejelentése után, 1974-ben, a Royal Society (FRS) munkatársává választották Hawkingot. 1975-ben visszatért Cambridge-be és új olvasói pozíciót kapott, amelyet magas rangú tudósok számára tartanak fenn, akik kiemelkedő nemzetközi hírnévnek örvendenek kutatásban vagy ösztöndíjban.
Az 1970-es évek közepe – késő volt a növekvő érdeklődés a fekete lyukak iránt, valamint a velük társult kutatók iránt. Mint ilyen, Hawking nyilvános profilja növekedni kezdett, és fokozott tudományos és nyilvános elismerést kapott, nyomtatott és televíziós interjúkban jelenik meg, és számos tiszteletbeli tisztséget és díjat kapott.
Az 1970-es évek végén Hawkingot a Cambridge-i Egyetem Lucasian matematikai professzorává választották. Az 1663-ban létrehozott tiszteletbeli tisztséget a világ egyik legrangosabb tudományos posztjának tekintik. A Hawking előtt korábbi tulajdonosai között szerepelt olyan tudományos ismeretek, mint Sir Isaac Newton, Joseph Larmor, Charles Babbage, George Stokes és Paul Dirac.
A Lucasian matematika professzoraként nyitott előadása címe: „Látható a vég az elméleti fizika számára”. A beszéd során N = 8 szupergravitációt javasolt - egy kvantummező-elméletet, amely magában foglalja a gravitációt 8 szuperszimmetriában - mint vezető elméletet, amellyel a fizikusok sok kiemelkedő problémát megoldhatják.
A Hawking előléptetése egybeesett egy olyan egészségügyi válsággal, amely miatt Hawkingot kénytelen volt otthon ápolói szolgáltatásokat elfogadni. Ugyanakkor a fizika megközelítésében is átalakult, intuitívabbá és spekulatívabbá vált, ahelyett, hogy matematikai bizonyítékokat ragaszkodott volna hozzá. 1981-re Hawking ekkor a kozmológiai inflációs elméletre és az univerzum eredetére összpontosította figyelmét.
Az inflációelmélet - amelyet ugyanebben az évben Alan Guth is javasolt - azt állítja, hogy a nagy robbanás után az univerzum kezdetben nagyon gyorsan kibővült, mielőtt lassabb expanziós ütemre állt. Erre válaszul Hawking a Vatikán konferenciáján mutatott be munkát abban az évben, ahol azt javasolta, hogy ezek valószínűleg nem jelentenek határokat vagy kezdik a világegyetemet.
1982 nyarán kollégájával, Gary Gibbons-nal háromhetes workshopot szervezett a „Nagyon korai univerzum” címmel a Cambridge-i Egyetemen. Jim Hartle-lal, az amerikai fizikus és a Kaliforniai Egyetem fizikaprofesszorával azt javasolta, hogy a világegyetem legkorábbi szakaszában (más néven a Planck-korszakban) az univerzumnak nincs határa a téridőben.
1983-ban közzétették ezt a modellt, amelyet Hartle-Hawking államnak hívnak. Többek között azt állította, hogy a Nagyrobbanás előtt az idő nem létezett, és ezért az univerzum kezdete fogalmának nincs értelme. Ez a Big Bang kezdeti szingularitását is felváltotta egy olyan régióval, amely hasonló az Északi-sarkhoz, amelyből (hasonlóan az igazi Északi-sarkhoz) nem lehet északra utazni, mert egy olyan pont, ahol a vonalak találkoznak, nincs határ.
Ez a javaslat egy zárt univerzumot jósolt, amelynek számos egzisztenciális következménye volt, különösen Isten létezésével kapcsolatban. Hawking egyetlen pillanatban sem zárta ki Isten létezését, és úgy döntött, hogy metaforikus értelemben használja Istent, amikor elmagyarázza az univerzum rejtélyeit. Azonban gyakran azt javasolja, hogy Isten létezése felesleges a világ világegyetemének eredete, vagy egy egységes teoretikus elmélet megmagyarázására.
1982-ben elkezdte egy olyan könyv kidolgozását is, amely a világegyetem természetét, a relativitáselméletet és a kvantummechanikát a nagyközönség számára hozzáférhető módon magyarázza. Ennek eredményeként szerződést írt alá a Bantam Books-szel a kiadás érdekében Az idő rövid története, amelynek első tervezetét 1984-ben készítette el.
Többszöri felülvizsgálat után a végleges tervezetet 1988-ban tették közzé, és sok kritikai elismeréssel fogadták. A könyvet több nyelvre lefordították, hónapokig az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban maradtak a bestsellerek listájának tetején, és becslések szerint 9 millió példányban adták el. A média figyelme intenzív volt, és Newsweek A magazin borítója és egy televíziós műsor mind „az univerzum mesterének” nevezte.
Hawking további munkája az idő nyilainak területén az 1985-es kiadványhoz vezetett, amelynek elmélete szerint: ha a határok nélküli állítás helyes, akkor az univerzum abbahagyása és végül összeomlása esetén az idő visszafelé halad. Később visszavonja ezt a koncepciót, miután független számítások megkérdőjelezték, de az elmélet értékes betekintést adott az idő és a kozmikus expanzió közötti lehetséges összefüggésekbe.
Az 1990-es években Hawking folytatta a fizikával, a fekete lyukakkal és a Nagyrobbanással kapcsolatos elméleteinek publikálását és előadásait. 1993-ban együtt szerkesztette egy könyvet Gary Gibbons-nal az euklideszi kvantitatív gravitációról, amely az az elmélet, amellyel együtt dolgoztak a 70-es évek végén. Ezen elmélet szerint a fekete lyuk gravitációs mezőjének egy funkcionális integrált megközelítéssel történő kiértékelése lehetséges, hogy elkerülje a szingularitásokat.
Ugyanebben az évben egy népszerű szintű esszék, interjúk és beszélgetések gyűjteménye, Fekete lyukak és baba-univerzumok és egyéb esszék szintén megjelent. 1994-ben Hawking és Penrose hat előadás sorozatát tartott a Cambridge Newton Intézetében, amelyeket 1996-ban publikáltak „A tér és az idő természete“.
Az 1990-es években is történt jelentős változások Hawking személyes életében. 1990-ben Jane és Hawking válási ügyeket indítottak sokéves feszült kapcsolatok után, fogyatékossága, gondozóinak állandó jelenléte és hírességi státusa miatt. Hawking 1995-ben újból feleségül ment Elaine Mason-hoz, a sok éves gondozójához.
A 2000-es években Hawking számos új könyvet és régebbi kiadásokat készített. Ezek magukban foglalják Az univerzum dióhéjban (2001), Az idő rövidebb története (2005), és Isten készítette az egész számot (2006). Új kozmológiai elméletek előállítása érdekében kezdett együttműködni Jim Hartle-vel a kaliforniai Santa Barbara-i Egyetemen és az Európai Nukleáris Kutatási Szervezettel (CERN).
Ezek közül a legfontosabb Hawking „felülről lefelé mutató kozmológiája” volt, amely kijelenti, hogy az univerzumnak nem volt egyetlen egyedi kezdeti állapota, hanem sok különféle, és ezért az univerzum jelenlegi állapotának egyetlen kezdeti állapotból való előrejelzése helytelen. A kvantummechanikával összhangban a felülről lefelé mutató kozmológia azt állítja, hogy a jelen „kiválasztja” a múltot sok lehetséges történelem szuperpozíciója alapján.
Ennek során az elmélet a „finomhangoló kérdés” egy lehetséges megoldását is felajánlotta, amely azzal a lehetőséggel foglalkozik, hogy az élet csak akkor létezhet, ha bizonyos fizikai korlátok szűk tartományban vannak. A kozmológia ezen új modelljének felajánlásával Hawking lehetőséget nyitott arra, hogy az életet nem kötik ilyen korlátozások, és sokkal gazdagabbak lehetnek, mint azt korábban gondoltuk.
2006-ban Hawking és második felesége, Elaine Mason csendben elváltak, és Hawking szorosabb kapcsolatokat folytatott első feleségével, Jane-vel, gyermekeivel (Robert, Lucy és Timothy) és unokáival. 2009-ben visszavonult Lucasian matematikaprofesszorként, amelyet a Cambridge-i Egyetemi előírások előírtak. Hawking azóta továbbra is kutatási igazgatóként dolgozott a Cambridge-i Egyetem Alkalmazott Matematika és Elméleti Fizika Tanszékén, és nem utalt a visszavonulásra.
„Hawking sugárzás” és a „fekete lyuk információs paradoxona”:
Az 1970-es évek elején Hawking elkezdte dolgozni a „haj nélküli tétel” néven ismert munkán. Az Einstein-Maxwell gravitációs egyenlet és az általános relativitáselméleti elektromágnesesség egyenletei alapján a tétel kijelentette, hogy az összes fekete lyuk teljes egészében csak három, kívülről megfigyelhető klasszikus paraméterrel jellemezhető: tömeg, elektromos töltés és szögmozgás.
Ebben a forgatókönyvben az összes egyéb információ, amely a fekete lyukat képezte vagy beleesik (amelynek metaforája a „haj”), „eltűnik” a fekete lyuk eseményhorizontja mögött, és ezért megmarad, de állandóan elérhetetlen a külső megfigyelők számára.
1973-ban Hawking Moszkvába utazott, és találkozott szovjet tudósokkal, Yakov Borisovich Zel’dovich és Aleksej Starobinskyval. A velük folytatott munkájukról folytatott megbeszéléseik során megmutatták neki, hogyan bizonyította a bizonytalanság elve, hogy a fekete lyukaknak részecskéket bocsátanak ki. Ez ellentmond a Hawkingnak a fekete lyuk termodinamikája második törvényének (vagyis a fekete lyukak nem lehetnek kisebbek), mivel azt jelentette, hogy az energiavesztéssel tömegveszteséget kell okozni.
Ráadásul Jacob Bekenstein, a John Wheeler Egyetem végzős hallgatójának kifejlesztett elméletét támasztja alá, miszerint a fekete lyukak véges hőmérséklete és nulla hőmérséklete és entrópiája legyen. Mindez ellentmondott a fekete golyóról szóló „haj nélküli tételnek”. Hawking röviddel ezt követően módosította ezt a tételt, megmutatva, hogy kvantummechanikai hatások figyelembevételekor megállapíthatjuk, hogy a fekete lyukak hőmérsékleten hőkibocsátást bocsátanak ki.
1974-től Hawking bemutatta Bekenstein eredményeit, amelyek azt mutatták, hogy a fekete lyukak sugárzást bocsátanak ki. Ezt „Hawking sugárzásnak” hívták, és eredetileg ellentmondásos volt. Az 1970-es évek végére és további kutatások közzétételét követően azonban a felfedezést széles körben elfogadták, mint jelentős áttörést az elméleti fizikában.
Ennek az elméletnek az egyik kinövekedése annak a valószínűsége volt, hogy a fekete lyukak fokozatosan elveszítik a tömeget és az energiát. Emiatt várhatóan zsugorodnak és végül eltűnnek azok a fekete lyukak, amelyek több tömeg elveszítik, mint amennyit más eszközökkel nyernek. Ez egy olyan jelenség, amelyet fekete lyuk „elpárologtatásának” neveznek.
1981-ben Hawking javasolta, hogy a fekete lyukban lévő információk visszafordíthatatlanul elveszjenek, amikor egy fekete lyuk elpárolog, és ezt „fekete lyuk információs paradoxonjának” hívták. Ez azt állítja, hogy a fizikai információ véglegesen eltűnik egy fekete lyukban, lehetővé téve számos fizikai állapot azonos helyzetbe kerülését.
Ez vitatott volt, mert megsértette a kvantumfizika két alapvető elvét. A kvantumfizika elvben azt mondja nekünk, hogy a fizikai rendszerről - azaz anyagának állapotáról (tömeg, helyzet, centrifugálás, hőmérséklet stb.) - teljes információ hullámfunkciójában van kódolva, egészen addig a pontig, amikor a hullámfunkció összeomlik. Ez viszont két másik alapelvre vezet.
Az első a kvantumdefinizmus, amely kimondja, hogy - a jelen hullámfüggvény alapján - a jövőbeli változásokat az evolúciós operátor egyedileg határozza meg. A második a reverzibilitás, amely kimondja, hogy az evolúciós operátor inverzével rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a múlt hullámfunkciói hasonlóan egyediek. Ezek kombinációja azt jelenti, hogy az anyag kvantumállapotára vonatkozó információkat mindig meg kell őrizni.
Ha azt javasolta, hogy ez az információ eltűnjön, ha a fekete elpárolog, Hawking alapvetően alapvető paradoxont hozott létre. Ha egy fekete lyuk elpárolog, ami a kvantumhullám-funkcióval kapcsolatos összes információ eltűnését okozza, akkor az információ valójában örökre elveszhet. Ez a tudósok körében folyamatban lévő vita tárgyát képezi, amely nagyrészt megoldatlan maradt.
2003-ra azonban a fizikusok körében egyre növekvő egyetértés volt abban, hogy Hawking tévedett az információ elvesztéséért egy fekete lyukban. Egy 2004. évi dublini előadásában beleegyezett a Caltech John Preskill társával (amelyet 1997-ben tett), de leírta saját, kissé ellentmondásos megoldását a paradoxon problémára - hogy a fekete lyukaknak több topológiája is lehet.
A 2005. évi, az „Információ elvesztése a fekete lyukakban” című kiadványában azt állította, hogy az információs paradoxont az univerzumok minden alternatív története megvizsgálásával magyarázhatja, azzal a különbséggel, hogy a fekete lyukakkal rendelkezők veszítik az információvesztést azok nélkül, akik . Hawking 2014 januárjától a Black Hole Information Paradoxot írja le „legnagyobb hibájává”.
Egyéb eredmények:
Amellett, hogy elősegítette a fekete lyukak és a kozmológia megértését az általános relativitáselmélet és a kvantummechanika alkalmazásán keresztül, Stephen Hawking központi szerepet töltött be a tudomány szélesebb közönséghez történő eljuttatásában. Pályafutása során számos népszerű könyvet publikált, széles körű utazást és előadásokat tartott, számos előadást tett és hangos átadási munkát végzett televíziós műsorok, filmek számára, és még a Pink Floyd, a „Talking Talking” dal elbeszélését is elkészítette.
Film változata Az idő rövid története, rendezte: Errol Morris, és készítette: Steven Spielberg, premierje 1992-ben. Hawking a film inkább tudományos, mint életrajzi tudományt szerette volna, ám ellenkezőleg meggyőzte. 1997-ben egy hat részből álló televíziós sorozat Stephen Hawking univerzuma premierje a PBS-en, társ-könyvvel együtt is megjelent.
2007-ben Hawking és lánya, Lucy megjelent George titkos kulcsa az univerzumhoz, egy gyermekek könyve, amelynek célja az elméleti fizika hozzáférhető magyarázata, és olyan karaktereket tartalmaz, amelyek hasonlóak a Hawking családhoz. A könyvet három sorozat követte - George kozmikus kincsvadászat (2009), George és a Nagyrobbanás (2011), George és a törhetetlen kód (2014).
Az 1990-es évek óta Hawking a fogyatékossággal és degeneratív betegségekkel küzdő emberek számára is példaként szolgál, és a fogyatékossággal kapcsolatos tudatossággal és kutatásokkal való páratlanul sokkal nagyobb szerepet tölt be. A század fordulóján ő és tizenegy másik világítótest csatlakozott a Rehabilitation International-hez, hogy aláírja a Charta a fogyatékosság harmadik évezredéről, amely felszólította a kormányokat a világ minden tájáról a fogyatékosság megelőzésére és a rokkantsági jogok védelmére.
Az űrrepülés iránti érdeklődés iránti vágy és a fogyatékkal élők lehetőségeinek bemutatása érdekében 2007-ben részt vett a „Vomit Comet” - egy speciálisan felszerelt repülőgép nulla gravitációs repülésén, amely a levegőbe mászik és felmászik a szimulációjára. súlytalanság érzése - a Zero Gravity Corporation jóvoltából, amelynek során nyolcszor tapasztalt súlytalanságot.
2012 augusztusában Hawking elmondta a 2012. évi nyári paralimpiai megnyitó ünnepségének „Megvilágosodás” szegmensét. 2013. szeptemberében támogatását fejezte ki a végzetes betegek öngyilkosságának legalizálására. 2014 augusztusában a Hawking elfogadta az Ice Bucket Challenge programot az ALS / MND tudatosságának előmozdítása és a kutatáshoz való hozzájárulás növelése érdekében. Mivel 2013-ban tüdőgyulladása volt, azt tanácsolják, hogy ne öntsön rá jég, de gyermekei önként vállalkoztak a kihívás elfogadásában.
Karrierje során Hawking elkötelezett oktató is volt, és 39 sikeres doktori hallgató személyes felügyelete mellett dolgozott. Ő nevét kölcsönözte a földi földön kívüli intelligencia folyamatos kutatásának, valamint a robotok és a mesterséges intelligencia fejlesztésével kapcsolatos vitának. 2015. július 20-án Stephen Hawking segített a Áttörés kezdeményezések elindításában, amelynek célja az Univerzum földönkívüli életének kutatása.
2015-ben Hawking kölcsönadta hangját és hírességét a The Global Goals előmozdításának, amely az ENSZ Fenntartható Fejlődés Csúcstalálkozója által elfogadott 17 célsorozat a szélsőséges szegénység, a társadalmi egyenlőtlenség megszüntetése és az éghajlatváltozás rögzítése a következő időszak során. 15 év.
Kitüntetések és örökség:
Mint már említettem, 1974-ben Hawkingot a Királyi Társaság (FRS) ösztöndíjává választották, és az egyik legfiatalabb tudós volt, aki ösztöndíjas lett. Abban az időben a jelölése így szólt:
Hawking nagyban hozzájárult az általános relativitáselmélet területéhez. Ezek a fizika és a csillagászat szempontjából releváns kérdések mély megértéséből, és különösen a teljesen új matematikai technikák elsajátításából származnak. Penrose úttörő munkáját követően részben önmagában, részben Penrose-szal együttműködésben sor került egymást követően erősebb tételek sorozatára, amely meghatározza azt az alapvető eredményt, miszerint minden valósághű kozmológiai modellnek rendelkeznie kell szingularitásokkal. Hasonló technikák alkalmazásával Hawking bebizonyította a fekete lyukakat szabályozó törvények alaptételét: az Einstein egyenletének egyenletes horizontjú helyhez kötött megoldásának szükségszerűen tengelyszimmetrikusnak kell lennie; és hogy a fekete lyukak fejlődésében és kölcsönhatásában az eseményhorizont teljes felületének növekednie kell. G. Ellis-szel együttműködve Hawking lenyűgöző és eredeti értekezésének szerzője a „Nagy űridő-ről.
Hawking további fontos munkája a kozmológiai megfigyelések értelmezésével és a gravitációs hullámdetektorok tervezésével kapcsolatos.
1975-ben mind az Eddington, mind a Pius XI aranyérmet, 1976-ban pedig Dannie Heineman-díjat, Maxwell-díjat és Hughes-díjat kapott. 1977-ben a gravitációs fizika székének professzorává nevezték ki, és a következõ évre megkapta az Albert Einstein érmet és az Oxfordi Egyetemen tiszteletbeli doktorátust.
1981-ben Hawking elnyerte az amerikai Franklin-érmet, a következő évben pedig a Brit Birodalom Rendjének (CBE) parancsnoka nyerte el. Az évtized hátralévő részében háromszor is megtiszteltetésben részesült: először a Királyi Csillagászati Társaság aranyérmével, 1985-ben a Paul Dirac érmével és 1987-ben, Penrose-kel közösen a rangos Wolf-díjjal 1988-ban. 1989-ben kinevezték a Tiszteletbeli Társulat Rendjének tagjává, de állítólag elutasította a lovagrendszert.
1999-ben Hawking elnyerte az Amerikai Fizikai Társaság Julius Edgar Lilienfeld-díját. 2002-ben, az Egyesült Királyság egészére kiterjedő szavazást követően, a BBC felvette őt a 100 legnagyobb brit közé. A közelmúltban Hawking elnyerte a Királyi Társaság Copley-érmét (2006), a szabadság elnöki érmét, az Amerika legmagasabb polgári tiszteletét (2009) és az Oroszországi Alapvető Fizikai Díjat (2013).
Számos épületet neveztek el neki, köztük a Stephen W. Hawking Tudományos Múzeumot San Salvadorban, El Salvadort, a Stephen Hawking épületet Cambridge-ben és a Stephen Hawking Központot a kanadai Perimeter Intézetben. És figyelembe véve Hawking társulását az idővel, őt választották a mechanikus „kronofág” - más néven - leleplezésére. a Corpus Clock - a Cambridge-i Corpus Christi Főiskolán, 2008 szeptemberében.
Szintén 2008-ban, Spanyolországba utazás közben, Hawking megkapta a Fonseca-díjat - a Santiago de Compostela Egyetem által létrehozott éves díjat, amelyet a tudományos kommunikáció terén elért kiemelkedő eredményeknek ítélnek oda. Hawking azért lett kitüntetve a díjért, mert „kivételesen elsajátította a fizika komplex fogalmainak népszerűsítését az univerzum jelenlegi megértésének szélén, a legmagasabb tudományos kiválósággal kombinálva, és azért, hogy világszerte a tudomány nyilvános referenciájává váljon. ”
Az évek során több filmet készítettek Stephen Hawkingról is. Ide tartoznak a fentiekAz idő rövid története, Errol Morris és Stephen Spielberg rendezett 1991-es életrajzi film; Hawking, a 2004-es BBC dráma, melynek főszereplője Benedict Cumberbatch; a 2013. évi „Hawking” című film, Stephen Finnigan.
Legutóbb a 2014-es film volt Minden elmélete ez krónikussá tette Stephen Hawking és felesége, Jane életét. Rendezte James Marsh, a filmsztárok Eddie Redmayne, Hawking professzor, és Felicity Jones, mint Jane Hawking.
Halál:
Dr. Stephen Hawking 2018. március 14-én, szerdán kora órákban elhunyt Cambridge-i otthonában. Családjának nyilatkozata szerint békésen halt meg. 76 éves volt, első felesége, Jane Wilde és három gyermeke - Lucy, Robert és Tim - túlélte.
Amikor minden elhangzott és megtörtént, Stephen Hawking volt a vitathatatlanul leghíresebb tudós, aki a modern korszakban él. Az asztrofizika és a kvantummechanika területén végzett munkája áttörést eredményezett az idő és a tér megértésében, és a tudósok valószínűleg évtizedek óta használják fel. Ezen túlmenően, mint bármely más élő tudós, megtette a tudomány elérhetővé tételét és érdeklődését a nagyközönség számára.
Ráadásul az egész világon utazott, és olyan témákban tartott előadásokat, amelyek a tudománytól és a kozmológiától az emberi jogokig, a mesterséges intelligenciáig és az emberi faj jövőjéig terjedtek. Használta az általa biztosított híresség státuszt is, ahol csak lehetséges, hogy előmozdítsa a tudományos kutatások, az űrkutatás, a fogyatékossággal kapcsolatos tudatosság és a humanitárius okok okait.
Mindezen tekintetben nagyon hasonlít elődei, Albert Einsteinhez - egy másik befolyásos tudós-forduló hírességhez, aki biztosan felhasználta hatalmát a tudatlanság leküzdésére és a humanitárius okok előmozdítására. But what was especially impressive in all of this is that Hawking has managed to maintain his commitment to science and a very busy schedule while dealing with a degenerative disease.
For over 50 years, Hawking lived with a disease that doctor’s initially thought would take his life within just two. And yet, he not only managed to make his greatest scientific contributions while dealing with ever-increasing problems of mobility and speech, he also became a jet-setting personality who travelled all around the world to address audiences and inspire people.
His passing was mourned by millions worldwide and, in the worlds of famed scientist and science communicator Neil DeGrasse Tyson , “left an intellectual vacuum in its wake”. Without a doubt, history will place Dr. Hawking among such luminaries as Einstein, Newton, Galileo and Curie as one of the greatest scientific minds that ever lived.
We have many great articles about Stephen Hawking here at Space Magazine. Here is one about Hawking Radiation, How Do Black Holes Evaporate?, why Hawking could be Wrong About Black Holes, and recent experiments to Replicate Hawking Radiation in a Laboratory.
And here are some video interviews where Hawking addresses how God is not necessary for the creation of the Universe, and the trailer for Theory of Everything.
Astronomy Cast has a number of great podcasts that deal with Hawing and his discoveries, like: Episode 138: Quantum Mechanics, and Questions Show: Hidden Fusion, the Speed of Neutrinos, and Hawking Radiation.
For more information, check out Stephen Hawking’s website, and his page at Biography.com
