Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Великого ученого Стивена Хокинга не стало в ночь на 14 марта. Хокинг был серьезно болен, но, несмотря на свой недуг, он сделал огромный вклад в развитие науки и сумел рассказать нам о сложных вещах простым языком.
IQ - для дураков
Хокинг не знал, каков коэффициент его IQ и даже никогда этим не интересовался. Он был уверен, что этот показатель интересует только неудачников.
Вся наша планета - аквариум с выпуклыми стенками
Стивен Хокинг считал , что все мы, каждый человек - это лишь рыбка, живущая в аквариуме с выпуклыми стенками. И о мире мы судим искаженно, потому что смотрим на него изнутри, не имея возможности изучить его снаружи.
Однако, несмотря на эту теорию, Хокинг продолжал исследовать Вселенную, разрушая все стереотипы о ней.
Вселенная появилась из «ничего» и гравитации
Хокинг утверждал, что в происхождении Вселенной нет никакой глобальной тайны. Она вполне могла породить себя из «ничего». Согласно теории Большого взрыва, сначала она существовала как крохотная, но очень горячая частица с огромной плотностью, бесконечной массой и, как следствие, бесконечной гравитацией.
Около 14 млрд лет назад она взорвалась и создала пространство нашей Вселенной.
Примечательно, что многие свои исследования Хокинг делал, когда не мог двигаться и говорить
Стивен Хокинг был болен боковым амиотрофическим склерозом . Болезнь дала о себе знать, когда будущему великому физику было 18 лет. Врачи прочили молодому человеку 2,5 года жизни, но Хокинг смог прожить до 76 лет.
Он говорил о науке легко и просто, как о чем-то само собой разумеющемся. И мечтал, чтобы его книги были популярны у людей, далеких от науки, и продавались в киосках, установленных в залах ожидания аэропортов.
Иллюзия - враг знания
По словам Хокинга, главный враг знания не невежество, а иллюзия знания. Нам кажется, что мы знаем все, в то время как окружающий мир преподносит все новые и новые сюрпризы. Несколько десятков лет назад даже научная фантастика не могла предположить существование черных дыр во Вселенной, а сегодня их наличие признано научным сообществом.
По словам Хокинга, исследование и открытие нового намного интереснее того, сколько денег ты за это получаешь.
Райское место находится не на Земле
На вопрос о том, где бы он хотел побывать, Хокинг отвечал, что такое место находится точно не на Земле. По словам ученого, если бы у него была свободная пара миллиардов долларов, он арендовал бы космический корабль и улетел отсюда.
Хоть в космос полететь физик так и не смог, но в невесомости он побывал. Эту возможность ему предоставила американская компания Zero Gravity, позволив Хокингу прокатиться на специально оборудованном самолете, который, набирая высоту, «ныряет» вниз, и в этот момент на 25 секунд на борту возникает невесомость.
Прошлое - всего лишь спектр возможностей
По мнению Хокинга, неважно, какие воспоминания мы храним о прошлом. Ведь события в прошлом не происходят каким-то определенным образом. Они происходят всеми возможными образами. И, пока не появляется сторонний наблюдатель, просто парят в неопределенном состоянии.
Эта идея лежит в основе квантовой механики, которую категорически не принимал Альберт Эйнштейн.
«Господь не играет в кости» - говорил Эйнштейн.
Однако Хокинг, приводя в пример черные дыры, утверждал , что Господь не только играет в кости, но и бросает их туда, где их никто не сможет увидеть.
Время относительно
Однако в чем Хокинг был абсолютно согласен с Эйнштейном, так это в том, что время - единица относительная . И чем ближе к Земле находится объект, тем медленнее для него течет время.
Хокинг выступал за то, чтобы это обстоятельство учитывалось при программировании систем GPS, что должно помочь избежать погрешностей, которые при определении глобальных позиций, по словам ученого, могут накапливаться со скоростью 10 км в день.
Фатализм - обманка
Стивен Хокинг не верил в то, что все в нашей жизни предрешено, и шутливо замечал, что даже ярко выраженные фаталисты все-таки смотрят по сторонам, прежде чем переходить дорогу.
Сам же физик считал себя оптимистом и, несмотря на то что не был уверен, что человечество проживет еще хотя бы тысячу лет (ведь существует огромное множество сценариев, при которых может погибнуть все живое на крохотной планете), верил в то, что к этому моменту наша раса улетит отсюда, освоив космос.
Жизнь не место для трагизма
«Жизнь была бы очень трагичной, если бы не была такой забавной» - говорил Хокинг. И сегодня, когда весь мир скорбит по великому физику, эти слова для многих выглядят как лекарство от грусти.
Реакция близких на смерть ученого
У Стивена Хокинга трое взрослых детей. Старший сын интересуется программным обеспечением, младший сын и дочка сделали выбор в пользу изучения языков.
Утром 14 марта они связались с прессой и передали, что глубоко огорчены смертью отца. «Он был великим ученым и выдающимся человеком, чей труд и наследие будут жить в течение многих лет. Его мужество и настойчивость с блеском и юмором вдохновляли людей по всему миру», - рассказали дети Хокинга. Они также процитировали своего отца.
8 января 1942 года, через 300 лет после смерти Галилея, в британском Оксфорде родился Стивен Уильям Хокинг. Примерно 200 тысяч других детей также появились на свет в тот день, но только один стал величайшим физиком-теоретиком и космологом. В начале 1960-х у Хокинга стали проявляться признаки бокового амиотрофического склероза (болезнь Лу Герига), которые привели к параличу.
"Почти совершенное воплощение свободного духа, огромного интеллекта, человека, который мужественно преодолевает физическую немощь, отдавая все силы на расшифровку "божественного замысла", - таким описывает Хокинга в своей книге немецкий популяризатор науки Хуберт Мания.
Достижения Хокинга в науке неоспоримы. "РГ" расскажет о некоторых самых популярных теориях великого физика.
Излучение Хокинга
Излучение Хокинга - гипотетический процесс "испарения" черных дыр, то есть испускания разнообразных элементарных частиц (преимущественно фотонов).
Процесс был предсказан Хокингом в 1974 году. Его работе, кстати, предшествовал визит в Москву в 1973 году, где он встречался с советскими учеными: одним из создателей атомной и водородной бомб Яковом Зельдовичем и одним из основоположников теории ранней Вселенной Алексеем Старобинским.
"Когда огромная звезда сжимается, ее гравитация становится настолько сильной, что даже свет не может больше покидать ее пределы. Область, из которой ничто не может выйти, и называется "черная дыра". А ее границы называются "горизонт событий", - так поясняет Хокинг.
Отметим, понятие о черной дыре как объекте, который ничего не излучает, а может лишь поглощать материю, справедливо до тех пор, пока не учитываются квантовые эффекты.
Именно Хокинг начал изучать поведение элементарных частиц вблизи черной дыры с точки зрения квантовой механики. Он выяснил, что частицы могут выходить за ее пределы и что черная дыра не может быть абсолютно черной, то есть - существует остаточная радиация. Коллеги-ученые рукоплескали: все теперь изменилось! Информация об открытии распространилась в научной среде как ураган. И эффект произвела аналогичный.
Позже Хокинг обнаружил и механизм, посредством которого черные дыры могут излучать радиацию. Он пояснил, что с точки зрения квантовой механики пространство наполнено виртуальными частицами. Они постоянно материализуются парами, "разлучаются", снова "встречаются" и аннигилируют. Вблизи черной дыры одна из пары частиц может упасть в нее, и тогда у второй не останется пары для аннигиляции. Такие "брошенные" частицы и образуют радиацию, которую излучает черная дыра.
Из этого Хокинг делает вывод, что черные дыры существуют не вечно: они излучают все более сильный ветер и, в конце концов, исчезают в результате гигантского взрыва.
"Эйнштейн так и не принял квантовую механику из-за связанного с ней элемента случайности и неопределенности. Он сказал: Бог не играет в кости. Похоже, что Эйнштейн ошибся дважды. Квантовый эффект черной дыры позволяет предположить, что Бог не только играет в кости, но и иногда бросает их туда, где их нельзя увидеть", - считает Хокинг.
Излучение черных дыр - или излучение Хокинга - показало, что гравитационное сжатие не настолько окончательно, как было принято считать ранее: "Если астронавт падает в черную дыру, он вернется затем во внешнюю часть Вселенной в виде радиации. Таким образом, в каком-то смысле астронавт будет переработан".
Вопрос существования Бога
В 1981 году Хокинг побывал на конференции по космологии в Ватикане. После конференции Папа Римский дал аудиенцию ее участникам и сказал им, что они могут изучать развитие Вселенной после большого взрыва, но не сам большой взрыв, поскольку это - момент творения, а стало быть - дело Божье.
Позже Хокинг признался, что был рад тому, что Папа не знал тему лекции, которую ученый прочел перед этим. Она как раз касалась теории, согласно которой у Вселенной не было начала, момента творения как такового.
Подобные теории были и в начале 1970-х годов, они говорили о фиксированном пространстве и времени, которые на протяжении вечности были пустыми. Затем, по какой-то неизвестной причине, образовывалась точка - вселенское ядро - и происходил взрыв.
Хокинг полагает, что "если мы движемся назад во времени, мы доходим до сингулярности большого взрыва, в которой законы физики не действуют. Но есть другое направление движения во времени, которое позволяет избежать сингулярности: оно называется воображаемым направлением времени. В нем можно обойтись без сингулярности, которая является началом или концом времени".
То есть появляется момент в настоящем, которому совсем не обязательно сопутствует цепочка моментов в прошлом.
"Если у Вселенной было начало, мы можем предполагать, что у нее был и создатель. Но если Вселенная является самодостаточной, не имеет границы или края, значит, она не была создана и не будет уничтожена. Она просто существует. Где же тогда место для ее создателя?" - вопрошает физик-теоретик.
"От большого взрыва до черных дыр"
С таким подзаголовком в апреле 1988 года в свет вышла книга Хокинга "Краткая история времени", моментально ставшая бестселлером.
Эксцентричный и в высшей степени умный Хокинг активно занимается популяризацией науки. В его книге хоть и рассказывается о появлении Вселенной, о природе пространства и времени, черных дырах, встречается одна единственная формула - E=mc² (энергия равна массе, умноженной на квадрат скорости света в свободном пространстве).
До 20 века считалось, что Вселенная - вечна и неизменна. Хокинг весьма доступным языком доказывал, что это не так.
"В свете от далеких галактик происходит смещение в сторону красной части спектра. Это означает, что они удаляются от нас, что Вселенная расширяется", - говорит он.
Статичная Вселенная кажется привлекательнее: она существует и может продолжить существовать вечно. Она - нечто незыблемое: человек стареет, но Вселенная всегда так же молода, как в момент формирования.
Расширение Вселенной позволяет предположить, что у нее, в какой-то момент в прошлом, было начало. Этот момент, когда Вселенная начала свое существование, и получил название большого взрыва.
"Умирающая звезда, сжимаясь под действием собственной гравитации, в конце концов, превращается в сингулярность - в точку бесконечной плотности и нулевого размера. Если повернуть вспять ход времени так, чтобы сжатие превратилось в расширение, станет возможным доказать, что у Вселенной было начало. Однако доказательство, основанное на теории относительности Эйнштейна, показывало также, что невозможно понять, как произошла Вселенная: оно демонстрировало, что все теории не действуют в момент начала Вселенной", - отмечает ученый.
Человечество ждет гибель
Можно увидеть, как чашка падает со стола и разбивается. Но нельзя увидеть, как она собирается обратно из осколков. Увеличение беспорядка - энтропии - именно то, что отличает прошлое от будущего и придает направление времени.
Хокинг задался вопросом: что произойдет, когда Вселенная прекратит расширяться и начнет сжиматься? Увидим ли мы, как разбитые чашки собираются из осколков?
"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", - говорил он.
Попытки создать математическую модель теории не увенчались успехом. Позже Хокинг признал свою ошибку. По его мнению, она заключалась в том, что он использовал слишком простую модель Вселенной. Время не повернет свой ход вспять, когда Вселенная начнет сжиматься.
"В реальном времени, в котором мы живем, у Вселенной есть две возможные судьбы. Она может продолжать расширяться вечно. Или она может начать сжиматься и прекратить свое существование в момент "большого сплющивания". Это будет похоже на большой взрыв, только - наоборот", - полагает физик.
Хокинг допускает, что Вселенную все-таки ожидает финал. Однако, оговаривается, что у него, как у пророка конца света, не будет возможности оказаться в то время - через много биллионов лет - и осознать свою ошибку.
Согласно теории Хокинга, спасти человечество при таком раскладе может только способность оторваться от Земли.
Инопланетяне существуют
Люди отправляют в космос беспилотные аппараты с изображениями человека и координатами, указывающими расположение нашей планеты. В космос посылают радиосигналы, в надежде, что их заметят инопланетные цивилизации.
Если верить Хокингу, то встречи с представителями других планет не сулят землянам ничего хорошего. Основываясь на своих знаниях, он не отрицает возможность существования внеземной цивилизации, но надеется, что встречи не произойдет.
В документальном телесериале канала Discovery он высказал мнение о том, что если технологии инопланетян будут превосходить земные, они обязательно образуют на Земле свою колонию и поработят человечество. Хокинг сравнил этот процесс с прибытием Колумба в Америку и последствиями, которые ожидали коренное население континента.
"Во Вселенной со 100 миллиардами галактик, каждая из которых содержит сотни миллионов звезд, маловероятно, что Земля является единственным местом, где развивается жизнь. С чисто математической точки зрения, одни лишь цифры позволяют принимать мысль о существовании инопланетной жизни как абсолютно разумную. Реальной проблемой является то, как могут выглядеть инопланетяне, понравятся ли они землянам своим видом. Ведь они могут быть микробами или одноклеточными животными, или червями, которые населяли Землю в течение миллионов лет", - считает Хокинг.
Даже близкие и друзья космолога отмечают, что нельзя верить каждому его слову. Он - искатель. А в таком деле допущений больше, чем фактов, и ошибки неизбежны. Но даже при этом его изыскания дают человеку пищу для ума, точку, от которой можно начать поиск ответа на вопрос о существовании человека и Вселенной.
"Ответ на этот вопрос будет величайшим триумфом человеческого разума, ибо тогда мы познаем ум Бога", - говорит Хокинг.
Английский физик-теоретик, космолог и писатель Стивен Хокинг считал, что природа космоса может быть гораздо проще, чем считалось до сих пор. Новую теорию опубликовали всего через несколько недель после смерти выдающегося ученого.
Исследование, которое содержит взгляды физика, написанное совместно с Томасом Гертогом из Левенского католического университета (Бельгия), опубликовал в журнале «Journal of High Energy Physics» Кембриджский университет, где работал Хокинг, – сообщает.
Космологическая инфляция
Ученые считают, что наша Вселенная возникла вместе с Большим взрывом, после которого наступило немыслимо быстрое развитие – так называемая космологическая инфляция. В видимой Вселенной, этот процесс закончился уже давно.
«Однако некоторые теории о космологической инфляции говорят, что этот процесс не останавливается и продолжается в других участках космоса всегда. Эта вечная инфляция создает «мультимир», который является совокупностью «карманных» вселенных, среди которых наш лишь один из многих», – отмечает «The Times».
Таких вселенных может быть бесконечно много. И если они отличаются друг от друга, то как тогда определить тот, в котором мы живем? Он «типичный» или нет?
Собственно это, а также определение способа оценки, какие типы вселенных вероятны и какие могут существовать, и является ключевым вопросом для понимания законов природы.
Последняя теория Стивена Х окинга
Стивен Хокинг подошел к этому вопросу с точки зрения, которую сформулировал в результате многолетних исследований на стыке квантовой и гравитационной теорий.
Профессору Хокингу всегда не давала покоя идея «мультивселенной», что на фундаментальном уровне не согласуется с теорией относительности Эйнштейна. В прошлом году в интервью он даже заявил, что никогда не был «фанатом мультивселенной».
«Новая теория предполагает странную концепцию о том, что Вселенная – это нечто вроде огромной и сложной голограммы. Другими словами, 3D-реальность – это иллюзия, и мнимо большой мир вокруг нас – и измерение времени – проектируются из информации, хранящейся на плоской поверхности 2D», – добавляет «The Telegraph».
Профессор Гертог из Левенского католического университета, подчеркнул, что « это очень точная математическая концепция голографии, возникшая из теории струн за последние несколько лет, которая еще не полностью понята, но она удивительна и в корне меняет прежние представления».
Стивен Хокинг заявил перед своей смертью, что «мы не зависим от единой уникальной вселенной, но наши открытия подразумевают значительное сокращение мультивселенной до гораздо меньшего диапазона возможных вселенных».
«Ученые назвали эту теорию абстрактной, а также «стимулирующей, хоть и не революционной», – сообщает «The Times».
Кто такой Стивен Хокинг?
Ученый провел большую часть своей жизни в инвалидной коляске после того, как в возрасте 21 года ему поставили диагноз – боковой амиотрофический склероз – неизлечимое нейродегенеративное заболевание. Несмотря на это, в 1979 году, он стал профессором математики в Кембриджском университете, а через девять лет, опубликовал книгу «Краткая история времени», которая стала международным бестселлером.
Вместе с Роджером Пенроузом он разработал теорему об особенности в рамках общей теории относительности, а также привел теоретическое доказательство того, что черные дыры являются источником излучения. Сегодня это явление называется «излучением Хокинга», или «Бекенштейна-Хокинга».
Публичные выступления ученого, которые он не прекратил даже после того, как утратил возможность говорить и общался только с помощью голосового синтезатора, а также научно-популярные книги, в которых он размышляет о современной космологии и своими собственными открытиями, принесли ему мировую известность.
Хокинг неоднократно предупреждал о негативных последствиях неконтролируемого развития, включая угрозу для земной цивилизации со стороны интеллектуальных роботов, глобального потепления, ядерной войны и новых вирусов, созданных при помощи генной инженерии. По его мнению, стихийные бедствия, вызванные этими факторами, могут заставить человечество переселиться на другие небесные тела.
Подготовил Андрей Павлишин,
Перевод оригинального издания:
The Theory of Everything
Печатается с разрешения Waterside Productions Inc и литературного агентства «Синопсис».
© Phoenix Books and Audio, 2006
© ООО «Издательство АСТ», 2017 (перевод на русский язык)
Введение
В этой серии лекций я постараюсь в общих чертах рассказать о наших представлениях об истории Вселенной от Большого взрыва до образования черных дыр. Первая лекция посвящена краткому обзору идей о строении Вселенной, которых придерживались в прошлом, и рассказу о том, как была построена современная картина мира. Эту часть можно назвать историей развития представлений об истории Вселенной.
Во второй лекции я опишу, как теории гравитации Ньютона и Эйнштейна привели к пониманию того, что Вселенная не может быть неизменной – она должна либо расширяться, либо сжиматься. Из этого, в свою очередь, следует вывод, что в какое-то время в интервале от 10 до 20 млрд лет назад плотность Вселенной была бесконечной. Эта точка на оси времени называется Большим взрывом. По-видимому, этот момент и был началом существования Вселенной.
В третьей лекции я расскажу о черных дырах. Они образуются, когда массивная звезда или более крупное космическое тело коллапсирует под действием собственной гравитации. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, каждый, кто окажется достаточно глуп, чтобы угодить в черную дыру, останется там навсегда. Никто не сможет оттуда выбраться. В сингулярности истории существования любого объекта приходит конец. Однако общая теория относительности – это теория классическая, то есть в ней не учитывается квантовомеханический принцип неопределенности.
В четвертой лекции я объясню, как квантовая механика позволяет энергии ускользать из черной дыры. Черные дыры не так уж черны, «как их малюют».
В пятой лекции я расскажу о применении идей квантовой механики к решению вопросов, связанных с Большим взрывом и происхождением Вселенной. Это подведет нас к пониманию того, что пространство-время может быть конечным, но не иметь границы или края. Это напоминает поверхность Земли, но с добавлением еще двух измерений.
В шестой лекции я покажу, как на основе этого нового предположения о границе можно объяснить, почему прошлое так сильно отличается от будущего, хотя законы физики симметричны относительно времени.
Наконец, в седьмой лекции я расскажу о попытках сформулировать единую теорию, охватывающую квантовую механику, гравитацию и все остальные физические взаимодействия. Если нам это удастся, мы действительно сможем понять Вселенную и свое место в ней.
Лекция первая
Представления о Вселенной
Еще в 340 г. до н. э. Аристотель в своем трактате «О небе» сформулировал два веских довода в пользу того, что Земля имеет форму шара, а не является плоской, как тарелка. Во-первых, он понял, что лунные затмения вызваны прохождением Земли между Солнцем и Луной. Тень Земли на Луне – всегда круглая, а это возможно, только если Земля имеет сферическую форму. Если бы Земля представляла собой плоский диск, тень была бы вытянутой и имела бы форму эллипса, за исключением тех случаев, когда в момент затмения Солнце находится точно над центром диска.
Во-вторых, из опыта своих путешествий греки знали, что в южных районах Полярная звезда находится ниже над горизонтом, чем в более северных. Опираясь на разницу видимых положений Полярной звезды в Египте и Греции, Аристотель даже приводит оценку длины окружности Земли – 400 тыс. стадиев. Чему равен один стадий – точно не известно (возможно, около 180 метров). Тогда оценка Аристотеля почти в два раза превосходит значение, принятое в настоящее время.
У древних греков был еще и третий аргумент в пользу того, что Земля должна иметь форму шара: иначе почему на горизонте сначала появляются паруса приближающегося корабля и только потом становится виден его корпус? Аристотель думал, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна, планеты и звезды движутся по круговым орбитам вокруг нее. Он так считал, поскольку в силу мистических соображений был убежден, что Земля – центр Вселенной, а круговое движение – самое совершенное.
Аристотель считал, что Земля неподвижна, а Солнце, Луна, планеты и звезды движутся по круговым орбитам вокруг нее.
В I веке н. э. эта идея была развита Птолемеем в целостную космологическую модель. Земля располагается в центре, ее окружают восемь сфер, несущих на себе Луну, Солнце, звезды и пять планет, известных в то время: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Планеты движутся по окружностям меньших радиусов, которые связаны с соответствующими сферами. Это требовалось, чтобы объяснить их достаточно сложные наблюдаемые траектории движения по небу. На внешней сфере расположены так называемые неподвижные звезды, которые сохраняют свои положения относительно друг друга, но все вместе совершают круговое движение по небу. Что находится за пределами внешней сферы – оставалось неясным, но эта часть Вселенной, несомненно, была недоступна для наблюдений.
Модель Птолемея давала возможность достаточно точно предсказывать положения небесных тел на небе. Но для этого Птолемею пришлось допустить, что иногда Луна подходит вдвое ближе к Земле, чем в другие моменты своего движения по предсказанной траектории. Это означало, что периодически Луна должна казаться вдвое больше обычного. Птолемей знал об этом недостатке, но, несмотря на это, его модель была принята большинством, хотя и не всеми. Она получила одобрение христианской церкви, как картина мира, согласующаяся со Священным писанием. Ведь эта модель обладала огромным преимуществом, поскольку оставляла за сферой неподвижных звезд достаточно места для рая и ада.
Старинный рисунок, на котором изображены разные космологические модели, объяснявшие движение планет. На центральной схеме представлена гелиоцентрическая (в центре находится Солнце) модель движения шести известных в то время планет, их спутников и других небесных тел, обращающихся вокруг Солнца. Со второго века доминирующей моделью стала геоцентрическая (в центре находится Земля) система Птолемея (вверху слева). На смену ей пришла гелиоцентрическая система Коперника, опубликованная в 1543 г. (внизу справа). В египетской модели (внизу слева) и модели Тихо Браге (вверху справа) предпринимались попытки сохранить представление о неподвижной Земле как центре Вселенной. Подробные сведения об орбитах планет приведены слева и справа.
Из «Иллюстрированного атласа» Иоганна Георга Хека, 1860 г.
Однако в 1514 г. польский священник Николай Коперник предложил гораздо более простую модель. Сначала, опасаясь обвинений в ереси, он опубликовал свою модель анонимно. Он считал, что в центре находится неподвижное Солнце, а Земля и планеты движутся вокруг него по круговым орбитам. К несчастью для Коперника, прошло почти сто лет, прежде чем его идеи были приняты всерьез. Тогда два астронома – немец Иоганн Кеплер и итальянец Галилео Галилей – публично выступили в поддержку теории Коперника несмотря на то, что орбиты, предсказанные на основе этой теории, несколько отличались от наблюдаемых. Конец господству теории Аристотеля-Птолемея был положен в 1609 г., когда Галилео Галилей начал изучать ночное небо с помощью недавно изобретенного телескопа.
В 1609 г. Галилео Галилей начал изучать ночное небо с помощью недавно изобретенного телескопа.
Наблюдая Юпитер, Галилей заметил, что планету сопровождают несколько небольших спутников (лун), которые обращаются вокруг нее. Это означало, что не все небесные тела должны обращаться вокруг Земли, как думали Аристотель и Птолемей. Конечно, по-прежнему можно было считать, что Земля неподвижна и находится в центре Вселенной, а спутники Юпитера движутся по крайне сложным траекториям вокруг Земли, так что создается видимость их обращения вокруг Юпитера. Однако теория Коперника была гораздо проще.
Один из самых знаменитых и популярных ученых-физиков нашего времени Стивен Уильям Хокинг скончался на 77-м году жизни. За свою жизнь он сделал множество открытий и предположений об устройстве мира. TengriMIX делится с вами некоторыми из них.
Прошлое - это вероятность
Хокинг считал, что одно из следствий квантовой механики заключается в том, что события прошлого происходили не каким-то определенным образом, а всеми возможными способами. Связано это с вероятностным характером вещества и энергии. До тех пор, пока не найдется сторонний наблюдатель, все будет парить в неопределенности.
"Независимо от того, какие воспоминания вы храните о прошлом в настоящее время, прошлое, как и будущее, является неопределенным и существует в виде спектра возможностей", - говорил Хокинг.
Аквариумные рыбки угнетены
Несколько лет назад городской совет города Монцы в Италии запретил владельцам домашних животных содержать декоративных рыб в аквариумах круглой формы. Закон был нацелен на то, чтобы защитить бедных рыб от искаженного восприятия действительности, так как непрямой свет мог давать им искаженную картину их среды обитания.
Хокинг привел этот пример для иллюстрации того факта, что невозможно знать чистую природу реальности. Нам кажется, что мы обладаем точной картиной того, что происходит вокруг. Но что, если бы мы знали, что живем в метафорическом огромном аквариуме с выпуклыми стенками и никак не можем узнать, что на самом деле происходит вокруг, чтобы сравнить?
Существует "Теория всего"
Если есть какая-либо "теория всего", которая может описать всю вселенную, то это М-теория. Сначала она была предложена Эдвардом Виттеном в 1990-х годах и позже была осмыслена и доработана Хокингом и его коллегой Леонардом Млодиновым. М-теория является ответвлением теории струн и описывает всю Вселенную разом. Согласно ей, на самом мельчайшем уровне все частицы состоят из бран - многомерных мембран, свойства которых могут объяснить абсолютно все процессы, происходящие в нашей Вселенной. Кстати, эта теория также предполагает существование огромного числа вселенных, в которых действуют физические законы, отличные от наших.
Мощность света
Существует один забавный факт: одноваттный ночник излучает миллиарды и миллиарды фотонов в секунду. Фотоны - это маленькие пакеты, в которые приходит свет. Они, как и все частицы, ведут себя как частицы и как волны частиц.
Кварки никогда не бывают одиноки
Кварки, "строительные блоки" протонов и нейтронов, существуют только группами и никогда по одному. Сила, которая связывает кварки, увеличивается с увеличением расстояния между ними, так что, если попытаться оттянуть один кварк от другого, то чем сильнее вы будете тянуть, тем сильнее он будет пытаться вырваться и вернуться обратно. Свободные кварки не встречаются в природе.
Вселенная породила сама себя
Хокинг являлся убежденным атеистом. Он посвятил немало времени научным доказательствам того, что для существования жизни Бог не нужен. Одно из его знаменитых высказываний звучит так: "Поскольку существует такая сила, как гравитация, Вселенная могла и создала себя из ничего. Самопроизвольное создание - причина того, почему существует Вселенная, почему существуем мы. Нет никакой необходимости в Боге для того, чтобы "зажечь" огонь и заставить Вселенную работать".
Общая теория относительности имеет отношение к ошибкам навигационных систем
Общая теория относительности была сформулирована Эйнштейном в 1915 году. В ней постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии.
Хокинг выступил в роли популяризатора этой теории. Он утверждал, что если общая теория относительности не будет принята во внимание в GPS-навигационных спутниковых системах, ошибки в определении глобальных позиций будут накапливаться со скоростью около десяти километров в день. Важно понимать, что чем ближе объект к Земле, тем медленнее течет время. Таким образом, в зависимости от того, на каком расстоянии от Земли находятся спутники, их бортовые часы будут работать с разными скоростями. Эту разницу мы могли бы компенсировать автоматически, если бы этот эффект учитывался".
Подготовила: Нурлыайым Нурсаин
