Узнать все и умереть?
Читаю книгу Стивена Хокинга "Краткая история времени". В одной из начальных глав автор пишет, что во все времена человечество стремилось создать теорию, объясняющую законы мироздания.
Сейчас наукой движет цель определить по каким принципам развивается уже известная модель вселенной, которая была разработана на основе Ньютоновской квантовой механики и теории относительности Эйнштейна. Но многое остаётся за границами понимания, например, то что представляла из себя вселенная до начала Большого взрыва.
Стивен Хокинс указывает, что изучение вселенной происходит с использованием частных теорий, охватывающих какую-то одну область науки. Учёные пытаются, но пока безуспешно, воссоединить эти разрозненные теории в единую концепцию, которая могла бы объяснять все закономерности развития вселенной от начала её образования(большой взрыв). Однако, эти попытки всегда сводятся к противоречию этих частных теорий.
Меня посетила идея, показавшаяся мне интересной(по крайней мере на данный момент).
И так, представим, что человечеству все же удалось создать такую общую теорию (мы же так к этому стремимся)! Вдруг, рухнула бы тайна мироздания: открылись бы секреты бесконечности пространства и предела времени, упал бы занавес с вопроса о состоянии вселенной до Большого взрыва. Пошатнулись бы устои религий и произошло смешение понятий добра и зла. Общая теория космического пространства повлекла бы раскрытие других тайн мироздания, например в генетике.
Что же может случиться с популяцией homo sapiens, когда глобальные научные открытия поставят сознание человека один на один с голой правдой о его происхождении и предназначении? А случится может то, что внезапно начнутся массовые самоубийства, как результат душевной опустошённости (нет бога), отсутствия мотивации к познанию мира и саморазвитию. Самоуничтожение может приобрести масштаб эпидемии, стать угрозой для людей фатальнее, чем ядерная катастрофа(хотя ядерную войну так же можно считать способом самоуничтожения).
Что дал науке Стивен Хокинг
Смерть знаменитого британского физика-теоретика Стивена Хокинга стала огромной утратой для мировой науки. Прежде всего речь идет о таких областях, как космология и квантовая гравитация.
Стивен Хокинг скончался у себя дома, в Кембридже, в возрасте 76 лет. В качестве причины смерти некоторые СМИ назвали осложнение бокового амиотрофического склероза — тяжелого дегенеративного заболевания центральной нервной системы. Первые признаки болезни у ученого начали проявляться еще в 60-е, и для многих он был прежде всего примером для подражания, если говорить о борьбе с тяжелым недугом.
В последние годы ученый активно напоминал о себе как популяризатор науки. Его многочисленные прогнозы об опасности ИИ и глобальных катастрофах неизбежно привлекали к себе внимание широких масс. Однако не стоит забывать, что Хокинг был в первую очередь выдающимся физиком-теоретиком, внесшим огромный вклад в наше понимание того, как именно устроено вообще все, что нас окружает.
Стивен Хокинг и актеры из “Теории большого взрыва” / ©The Big Bang Theory
Черные дыры и все, все, все
Наука запомнит Хокинга прежде всего как автора теории черных дыр. Здесь стоит освежить знания. Ученые пришли к выводу о том, что, когда гигантская звезда сжимается после выработки «ресурса» (материал для проведения реакции термоядерного синтеза в ядре рано или поздно заканчивается), гравитация светила становится настолько сильной, что даже свет не может больше покинуть ее пределы. Собственно, область, из которой ничто не может выйти, и назвали черной дырой.
Аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры / ©wikipedia
Если же говорить о Хокинге, то его главными научными достижениями считаются применение термодинамики к описанию черных дыр и разработка теории о том, что они «испаряются» за счет явления, получившего название «излучение Хокинга». Данная теория гласит, что черная дыра не только поглощает все, что находится вокруг нее, но также и сама испускает различные частицы, что в конечном итоге ведет к ее исчезновению. То есть:
а) некоторые кванты все же могут покидать пределы черной дыры;
б) черные дыры существуют невечно
Если копнуть глубже, все несколько сложней. Рассмотрением данных вопросов занимались и до публикаций Хокинга. В частности, советские исследователи: основоположник теории ранней Вселенной Алексей Старобинский и один из создателей атомной и водородной бомб Яков Зельдович. Понятие о черных дырах, как об объектах, которые ничего не излучают, а могут только поглощать материю, было справедливо до тех пор, пока специалисты не начали учитывать квантовые эффекты. И именно работы Стивена Хокинга дали полноценный старт изучению поведения элементарных частиц вблизи черной дыры с позиции квантовой механики. Британский физик-теоретик пришел к выводу, что частицы могут выходить за пределы черной дыры и что она не может быть «абсолютно черной».
В центре внимания ученого оказалось рассмотрение спонтанного возникновения т. н. виртуальных частиц на горизонте событий черной дыры. Эти частицы «встречаются», «разлучаются» и аннигилируются. Вблизи черной дыры одна часть такой пары может упасть в нее: в этом случае вторая не будет иметь пары для аннигиляции, превратившись в радиацию, которую и излучает черная дыра. Подобные эффекты исследователи смогли наблюдать во время экспериментов на ускорителе заряженных частиц. Их удалось «растащить», затратив некоторое количество энергии, что подтвердило предположения Хокинга.
Рисунок художника: оптическое искажение аккреционного диска вокруг чёрной дыры / ©wikipedia
Этим достижения ученого не ограничиваются. Превращение виртуальных частиц в частицы реальные (с массой, спином, энергией и прочими характеристиками) потребует энергии. Их возникновение «из ничего» вступает в противоречие с законом сохранения энергии. Хокинг рассчитал, что черная дыра в результате такого превращения теряет часть энергии, равной той, которой обладала частица, улетевшая «наружу». При этом черной дыре неоткуда брать энергию, кроме как из своей массы. Так что со временем она испаряется. Ряд специалистов полагают, что эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАКе) могут привести к возникновению мини-черных дыр, которые смогут уничтожить человечество. Между тем концепция излучения Хокинга утверждает, что такие черные дыры быстро испарятся.
«Пророк» Вселенной
Труды Стивена Хокинга также дали новый толчок к изучению прошлого и будущего всей Вселенной. Достаточно вспомнить его научно-популярную книгу «Краткая история времени», вышедшую в 1988 году. «Мне казалось, что когда начнется сжатие, Вселенная вернется в упорядоченное состояние. В таком случае, с началом сжатия время должно было повернуть вспять. Люди в этой стадии проживали бы жизнь задом наперед и молодели по мере сжатия Вселенной», — заявил ученый. Между тем попытки создать стройную математическую модель, описывающую такие явления, не увенчались успехом, так что Хокингу в конечном итоге пришлось признать свою неправоту. Ошибка, по мнению исследователя, заключалась в использовании слишком примитивной модели Вселенной. Новые расчеты показали, что время не повернет свой ход вспять, когда Вселенная начнет спрогнозированное сжатие. Есть, впрочем, и другой вариант, при котором Вселенная продолжит расширение. В любом случае ни один из вышеперечисленных сценариев не сулит человечеству ничего хорошего.
Кадр из фильма «Гарри Поттер и Узник Азкабана». Волшебник, читающий «Краткую историю времени» / ©harrypotter
Кстати, историю Вселенной невозможно рассматривать в отрыве от другого вопроса — существования разумных форм жизни вне Земли. Здесь Хокинг придерживался мнения, что человечество рискует повторить судьбу коренных народов Америки, так как более высокоразвитая цивилизация непременно начнет полностью доминировать над менее развитой, что может привести к почти полному уничтожению последней.
Данные тезисы, впрочем, лежат уже в несколько иной плоскости, оторванной от «классической» науки и приближенной к миру научной фантастики. Стоит повториться: именно в этом все величие Стивена Хокинга. Он смог совместить выдающиеся научные открытия и популяризацию науки, сделавшей их понятными и интересным широким слоям населения.
Источник: Naked Science
Читайте также:
– Под маской науки: лженаучные теории в примерах и пояснениях;
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Стивен Хокинг переосмыслил теорию большого взрыва и пришел к выводу, что вселенная это сложная голограмма
В новой работе Стивена Хокинга "Гладкий выход из вечной инфляции?" опровергается теория безграничного расширения Вселенной и доказывается, что в каждом из параллельных миров, возникших после Большого взрыва, действуют одни и те же законы физики, а не разные, как сам Хокинг утверждал ранее.
Также исследователь высказал гипотезу о том, что наш трёхмерный мир является лишь проекцией информации, хранящейся на двумерной плоскости.
В новом труде Хокинг опровергает результаты своей же предыдущей работы A Smooth Exit from Eternal Inflation («Плавный выход из хаотической теории инфляции»), в которой он обобщил выводы из теории о мультивселенной.
Хокинг изменил своё мнение об инфляционной модели, согласно которой после Большого взрыва наша Вселенная начала безгранично расширяться. Однако в последней работе физик опровергает сам себя. Он пришёл к выводу, что процесс расширения остановился, Вселенная достигла своих максимальных размеров и за её границами ничего не существует.
Согласно теории мультивселенной, Большой взрыв сопровождался множеством других аналогичных ему взрывов, каждый из которых породил отдельную Вселенную. В своей работе Хокинг пришёл к выводу, что во всех мирах действуют схожие законы физики, а не разные, как он считал раньше. Таким образом, по мнению учёного, на основе информации о процессах, происходящих в нашей Вселенной, можно изучать другие миры.
Также в своей последней работе Хокинг пришёл к выводу, что наша Вселенная представляет собой сложную голограмму. Иными словами, трёхмерная реальность является иллюзией, а видимый вокруг нас мир, как и сама природа пространства и времени, проецируется из данных, хранящихся на плоской двумерной поверхности.
Надеюсь, кто то из энтузиастов переведет эту статью и сможет в доступной форме изложить доводы Стивена Хокинга и Томаса Эртога широкой публике.
Статья учёного поступила в издание Journal Of High Energy Physics за десять дней до его смерти и была опубликована 3 мая.
Теория большого взрыва.
Большой взрыв.
Если брать в расчет то, что вселенная расширяется, то в некоторый момент времени в прошлом, от 15 до 20 млрд лет назад лет назад расстояние между всеми соседними галактиками должно было равняться нулю. В этот момент времени, именуемый Большим взрывом, плотность вселенной и кривизна пространства времени были бесконечными. Это означает, что общая теория относительности предсказывает существование во вселенной точки сингулярности.
Математическая сингулярность (особенность) — точка, в которой математическая функция стремится к бесконечности или имеет какие-либо иные нерегулярности поведения.
Космологическая сингулярность — состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества.
Все научные теории основываются на предложении о том, что пространство-время является гладким и почти плоским, то есть все эти теории теряют силу в сингулярности большого взрыва, когда кривизна пространства-времени бесконечна. Это означает, что если и до большого взрыва и происходили какие-то события, их нельзя использовать для определения того, что было после, т.к в момент Большого Взрыва предсказуемость нарушается. Соответственно если мы не знаем, что было после Большого взрыва,то мы не можем определить то, что было до него. Применительно к событиям до Большого взрыва не имеют больших последствий, поэтому не могут быть частью научной модели вселенной. Таким образом мы должны исключить их из модели и считать, что началом времени является Большой взрыв.Предпринималось много попыток избежать вывода о существовании большого взрыва.
Многим не нравится идея того, что время имеет начало, вероятно, потому, что она отдает божественным вмешательством.(Католическая церковь,наоборот, ухватилась за данную модель большого взрыва и в 1951 г. официально провозгласила, что эта модель соответствует библии.)
Возможно вы начнете задаваться вопросом: ''Что же это такое Большой взрыв и что происходило в этот момент?'' Конечно можно написать уйму материала насчет того, что происходило в этот момент, но разве кому-то из вас интересно будет читать, что там происходило,так скажем поминутно, с большим количеством неизвестных простым людям, не связавшим свою судьбу с наукой, терминов и слов. К тому же это уже давно напечатали в википедии. Как мне кажется человеку, который не хочет с головой погружаться во все эти события, для общего развития достаточно знать. ЧтоБольшой взрыв — это общепринятая космологическая модель,
описывающие ранние развитие Вселенной, а именно- начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в Сингулярном состоянии.
Большой взрыв (англ. Big Bang) — общепринятая космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной[1], а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии.
Данную статью я писал не только для того, чтобы попытать свои навыки в письме, но и для того, чтобы коротко и достаточно понятно объяснить, что же кроется за столь ярким и красивым именем,Большой взрыв, которое используют в фильмах и сериалах только самые совершенные умы истории, и дать понять то, что это все не так уж и сложно, как казалось бы.
автор: Кодин Денис.
Мой блог.
Источники:
Теория Всего — Стивен Хокинг.
Статьи в «ВикибедиЯ» -https://ru.wikipedia.org/wiki/Большой_взрыв, https://ru.wikipedia.org/wiki/Сингулярность.
Сможете найти на картинке цифру среди букв?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi