Visualisering af et sort hul.
(Billede: © D. Coe, J. Anderson og R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
På April Fools 'Day i 1988 blev en moderne videnskabsklassiker af den verdenskendte teoretiske fysiker og kosmolog Stephen Hawking offentliggjort. Kaldt "En kort tidshistorie" udløste en bølge af offentlig nysgerrighed omkring menneskehedens plads i universet.
Mange husker bidragene fra Hawkings strålende sind til videnskabelig undersøgelse efter hans bortgang tidligt tirsdag morgen (14. marts). De, der er inspireret af hans bog og hans arv i kosmologien, samler sig nu op, hvor Hawkings geni slap.
Et af Hawkings mest betydningsfulde bidrag til videnskaben er en teoretisk løsning på et af de største fysiske forhold. [Stephen Hawkings bedste bøger: sorte huller, multiverser og singulariteter]
Dette conundrum stammer fra to af de vigtigste teorier i fysik. Albert Einsteins generelle relativitetsteori forklarer, hvordan materien opfører sig, når objekter er meget store, og teorien har vist sig at fungere og forklarer for eksempel, hvordan lys bøjer sig, når det krydser universet. Teorien om kvantemekanik forklarer i mellemtiden, hvordan stof fungerer i en lille, subatomisk skala. Men generel relativitet fungerer ikke i lille skala, og kvantemekanik kan ikke forklare kræfter, såsom tyngdekraft, der fungerer i stor skala.
Da Hawking introducerede det matematiske begreb om sort hulstråling i 1974, så det ud til at tilbyde videnskaben en måde at bruge de to teorier sammen.
"Hawkings strålingsresultat i 1974 er en stor indsigt, fordi det viste, at vi kan udforske dette problem med at forene kvantemekanik med tyngdekraften på en matematisk måde," sagde Paul Sutter, astrofysiker ved Ohio State University, i et interview med Space.com .
"I årtierne siden da har nogle teoretiske fysikere fortsat med at udforske disse grænser og skæringspunkter mellem hvad der ser ud til at være et meget simpelt spørgsmål: Hvad sker der, når du har en stærk tyngdekraft i lille skala?" Sagde Sutter. "Det er et simpelt spørgsmål, men ikke et let spørgsmål, og Hawking og andre er mestre til at navigere i kompleksiteten af den slags spørgsmål. Det var virkelig et af de store gennembrud fra tidligt at vise, hvordan man udvikler sproget til at nærme sig disse problemer ."
Hawking forsynede både forskere og videnskabsentusiaster med sproget for bedre at opfatte universet, og for fysikere blev dette sprog skrevet i tal. Selvom "Hawking-stråling" stadig skal bevises med empirisk bevis, testes hans teoretiske oversigt på kreative måder. Disse, sagde Sutter, inkluderer udsættelse af ualmindelige tilstande af stoffer for ultracool temperaturer for at producere ulige kvantetilstander, der matematisk kunne tilnærme sig det, der sker i nærheden af horisonten i et sort hul. Ud over denne grænse kan stof og lys ikke længere undslippe.
Hawkings evner til at kommunikere videnskab til offentligheden er det, der inspirerede Sutter's kosmiske nysgerrighed fra en ung alder, sagde Sutter.
”Jeg kan huske at have læst bogen som teenager. Det var en af de bøger, der førte mig ned ad vejen for at blive en astrofysiker, en kosmolog,” sagde han. "Jeg tror, at bogen sætter skabelonen for, lad os tage et skridt tilbage og tænke over disse emner om sorte huller, tale om det tidlige univers. Disse er utroligt esoteriske, dybt matematiske nichetemaer i fysik ... jo mere Hawking arbejdede for at popularisere det , jo mere [videnskaben] kom ind i mainstream og offentlig diskussion, hvor [nu] du kan gå op til hvem som helst og sige, 'Black hole!' eller 'Big Bang!' og de vil vide, hvad jeg taler om. Og det er utroligt magtfuldt. "
