Стив Хокинг и его предвидения
Физик-теоретик и космогонист, Стивен Уильям Хокинг, скончался в возрасте 76 лет. Он умер 14 марта в своем доме в Кембридже, Англия.
За свою жизнь Стивен Хокинг сумел достичь множество больших и малых успехов. Его исследования были в основном основаны на теории относительности Эйнштейна. Одна из его самых известных работ была даже названа в его честь "Излучение Хокинга", этого достигают немногие.
Его любили многие. Его возвышенный дух, ожесточенный интеллект и остроумный юмор заработали его в сердцах людей. Несмотря на то, что он был парализован, он никогда не отказывался от того, чтобы быть «нормальным человеком с такими же желаниями, движениями, мечтами и амбициями, как и следующим человеком».
Начало карьеры Стивена Хокинга пришлось на 1960-е годы, когда был проведен третий из классических экспериментов, подтверждающий справедливость общей теории относительности Альберта Эйнштейна (опыт Роберта Паунда и Глена Ребки, осуществленный в Гарвардском университете, продемонстрировал так называемое гравитационное красное смещение — изменение частоты света при его прохождении вблизи массивного объекта, например, звезды).
Когда окончательно стало ясно, что теория Эйнштейна верна, пришло время для изучения ее самых экзотических следствий: расширение Вселенной (после Большого взрыва) и возможность существования черных дыр — объектов, которые не могут покинуть попавшие в них тела или излучение.
В начале 1970-х Хокинг с Брэндоном Картером и Дэвидом Робинсоном частично доказали гипотезу американского физика Джона Уилера, известную сегодня как теорема об отсутствии «волос» у черных дыр. Согласно теореме, изолированные незаряженные черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, характеризуются только двумя параметрами: массой и угловым моментом. «Волосы» в данном случае — все другие параметры.
Эта теория (Эйнштейна — прим. «Ленты.ру») ведет к двум следующим предсказаниям для Вселенной. Во-первых, конечной стадией эволюции массивной звезды является коллапс за горизонт событий, при этом образуется черная дыра, внутри которой находится сингулярность. Во-вторых, в нашем прошлом существует сингулярность, которая в некотором смысле есть начало наблюдаемой Вселенной», — писали в 1973 году Хокинг и его соавтор Джон Эллис в монографии «Крупномасштабная структура пространства-времени».
В 1960-е черные дыры пытались описать не только при помощи общей теории относительности, но и методами квантовой механики. Хокинг пошел другим путем и применил к черным дырам термодинамику. Применяя квантовую механику ко всей Вселенной сразу, Хокинг также попробовал определить свойства ее волновой функции. Впервые волновую функцию мира и описывающее его уравнение рассмотрели американские физики Джон Уилер и Брюс Девитт. Хокинг вместе с соавтором Джеймсом Хартли из США предложили свою функцию, подчиняющуюся уравнению Уилера — Девитта. Таким образом они попробовали описать мир на допланковских масштабах
Концепция Хокинга и Хартли допускает существование параллельных миров, для которых определена единая волновая функция. В этом многообразии вселенных наблюдаемая человеком действительность — лишь одна из возможных. По всей видимости, устройство мира несколько сложнее теорий Уилера, Девитта, Хокинга и Хартли, предполагающих существование волновой функции Вселенной, хотя дискуссии о ней продолжаются до сих пор
В 1990-е годы Хокинг продолжил исследование черных дыр, предложив слабую версию принципа космической цензуры. В сильной форме утверждение о том, что в пространстве-времени невозможны голые, то есть не скрытые от внешнего наблюдателя, сингулярности, сформулировал еще в 1973 году Пенроуз в следующей образной форме: «Природа питает отвращение к голой сингулярности». Он гласит, что сингулярности пространства-времени появляются в таких местах, которые, подобно внутренним областям чёрных дыр, скрыты от наблюдателей. Близким, хотя и отличным от этого понятием является топологическая цензура.
Этот принцип до сих пор не доказан, и есть основания сомневаться в его абсолютной правильности (например, коллапс пылевого облака с большим угловым моментом приводит к «голой сингулярности», но неизвестно, стабильно ли это решение уравнений Эйнштейна относительно малых возмущений начальных данных
Формулировка Пенроуза (сильная форма космической цензуры) предполагает, что пространство-время в целом является глобально гиперболическим. Хокинг количественно рассчитал тепловой спектр черной дыры. Например, температура черной дыры солнечной массы — порядка одной миллионной кельвина. Отличить столь малую температуру от шума современными астрономическими методами невозможно. Исследование, посвященное излучению черных дыр, многие считают главной работой Хокинга.
В последние годы Хокинг много занимался популяризацией науки, широкую известность Хокинг получил после того, как в апреле 1988 года была опубликована его научно-популярная книга «Краткая история времени». Труд, переведенный на десятки языков, издан общим тиражом более 25 миллионов экземпляров. Его очень беспокоило наблюдаемое глобальное потепление на нашей планете и по-видимому он понимал, что колосальные усилия и мощные исследовательские силы, бросаемые современной наукой на дальнейшие исследования в области физики элементарных частиц Микромира и астрофизических исследований Вселенной, должны быть переоринтированы на изучение процессов, происходящих в одной из мельчайших частиц Мегамира - Солнечной системе, где в исследованиях возможно следует вернуться к комбинации законов квантовой электродинамики и классической Ньютоново-Максвелловой механики, так хорошо проявивших себя в столетия, бывшие прежде нас.
Дело в том, что жители Земли оказались совершенно не готовы к изменениям климата, ставшими особенно заметными в последние 10-15 лет, мы не знаем о том, что представляет собой ближайшая к нам звезда - Солнце, как устроена наша планета, что такое электрические токи и заряды в атмосфере м земной коре, магнитные поля Земли, их взаимодействие с магнитными полями соседних планет и Солнца и их влияние на климат, что такое Океаны Земли, что такое загадочное образование - чистая вода и чем энергетика кислородной планеты Земля отличается от энергетики больших углеродно-водородных планет Солнечной системы. Я полагаю, что мы должны обратить на это самое пристальное внимание еще и потому, что нам необходима защита от несущих все большую угрозу жизни ураганов и тайфунов. Нам необходимо представить себе, что такое жить на узкой границе между Микро- и Мегамиром, рассматривая звездное небо не как занавес, а скорее как закрытую дверь с надписью "На себя", которую мы толкает "от себя" и злимся оттого, что она не открывается. Уже сейчас человек видит вокруг себя массу неизвестных или непонятных ему физических законов, прямо указывающих на электрическую природу материи и действующих на переходе Микро-Макромир, исследование которых может принести большие успехи в познании природы. Нам жизненно необходимо проникновение в пограничное пространство-время через дуалистичный переход Макро-Мегамир и в последнее время в этом направлении разрабатывается достаточно много проектов. Если человечество может позволить себе строить огромный суперколлайдер в надежде проникнуть еще глубже в Микромир, то оно тем более должно позволить себе развернуть программу работ по исследованиям в области планетарных электромагнитных явлений с целью осуществлния приемлемых межзвездных перелетов. Посмотрите какой задел оставил нам Хокинг, указав, что мы имеем возможность обнаружить необычную топологию пространства-времени в ближайшем окружении Солнечной системы:
Теорема о топологической цензуре в общей теории относительности утверждает, что в отсутствие экзотической материи нетривиальная топология пространства-времени не может быть обнаружена внешним наблюдателем, так как любые такие области коллапсируют настолько быстро, что свет не успевает их пересечь. Более точная формулировка утверждает, что в глобально гиперболическом и асимптотически плоском пространстве-времени, где выполняются световые энергетические условия, любая причинная кривая от светоподобной бесконечности прошлого до светоподобной бесконечности будущего гомотопически эквивалентна кривой с теми же конечными точками в топологически тривиальной окрестности бесконечности
За всей замысловатостью сказанного скрывается важная деталь, позволяющая сделать очень важный вывод: необычная топология пространства-времени может быть обнаружена внешним земным наблюдателем при его расположении внутри сферы с радиусом меньшим светового радиуса коллапса пространства.
Steve Hawking: Behind all the intricacies of the above, an important detail hides an important conclusion: an unusual topology of space-time can be detected by an external terrestrial observer when it is located inside a sphere with a radius smaller than the light radius of the collapse of space
Собственно говоря о возможности существования каких-то особых правил для существования атомного ядра в Макромире можно было начинать говорить уже после многообещающей великой разработки Резерфордом планетарной модели атома водорода и разработки Нильсом Бором постулатов существования такого атома, однако дальнейшее развитие физики вот уже более ста лет не шло далее разработки А- и Н-бомб. Тем более сейчас, вооружившись квантовой электродинамикой и последними исследованиями планет Солнечной системы и астрофизики, самое время заняться физикой Макропространства и Времени не уходя от сложных и неясных вопросов. Ранее нами выдвигалось предположение, что причиной неожиданного изменения климата могло быть непродуманное вмешательство человека в электромагнитную обстановку вокруг земного шара, сообщив планете дополнительный электрический заряд мы спровоцировали нарушение второго постулата Бора, называемое в атомной физике "возмущением". Теория Бора логически противоречива. Она не является ни классической, ни квантовой, однако это единственное, что у нас есть в борьбе с изменением климата.
Перезаряд (возбуждение), в Микромире приводит к переходу электрона на более высокий энергетический уровень, В Макромире в сателлитной планетной системе Земля-Луна происходит возбуждение (перезаряд выше номинального, обычного стационарного состояния) ядра планеты, что в совокупности с другими происходящими явлениеми в последующем может привести к излучению макрокванта энергии. Возможно необходимы оценки объемов энергии в любом виде, уже сейчас излучаемых планетой, с тем чтобы определить что происходит. Примером усиления геомагнитных процессов на Земле при полном солнечном затемнии как «отключателе источника токов в ионосфере», является переход от дневных условий к ночным, а затем обратно. Во время затмения Луна полностью блокирует солнечный ультрафиолет и стремительно «перезагружает» ионосферу вокруг нашей планеты. Собственно такое же явление наблюдается и ежедневно при передвижении тени от заходящего Солнца по поверхности Земли - при быстром погружении в темноту относительно резко возрастают нагрузки на электрические станции и сети, наступает называемый энергетиками вечерний максимум нагрузки. Вообще излучение электрической энергии ночной стороной Земли следует оценить с тем, чтобы понять не представляет ли это какой-либо угрозы и не может ли это излучение рассматриваться как понятие "переход на новый энергетический уровень"
Теорема о топологической цензуре в общей теории относительности утверждает, что в отсутствие экзотической материи нетривиальная топология пространства-времени не может быть обнаружена внешним наблюдателем, так как любые такие области коллапсируют настолько быстро, что свет не успевает их пересечь. Более точная формулировка утверждает, что в глобально гиперболическом и асимптотически плоском пространстве-времени, где выполняются световые энергетические условия, любая причинная кривая от светоподобной бесконечности прошлого до светоподобной бесконечности будущего гомотопически эквивалентна кривой с теми же конечными точками в топологически тривиальной окрестности бесконечности
Известный во всем мире физик-теоретик и популяризатор науки, профессор Стивен Хокинг ушел из жизни 13 марта в возрасте 76 лет.
