Sorte huller opløses som aspirin:Hvordan Hawking ændrede fysik

Da Stephen Hawking i midten af ​​1970'erne postulerede, at sorte huller lækker stråling, langsomt opløses som aspirin i et glas vand, han væltede en grundprincip i universet.

Lige siden Albert Einstein offentliggjorde sin teori om generel relativitet i 1915, forudsiger eksistensen af ​​sorte huller, man troede, at de sluger alt i deres nærhed, herunder lys.

Sorte huller, man tænkte, var bundløse huller, hvorfra stof og energi aldrig kunne slippe ud.

Men Hawking, undertiden beskrevet som den mest indflydelsesrige teoretiske fysiker siden Einstein, stillede spørgsmålstegn ved dette, siger, at sorte huller slet ikke var sorte og skulle udsende partikler.

Ved at gøre sådan, han berørte en vedvarende hovedpine for fysikere:Einsteins teori, som har modstået enhver eksperimentel test hidtil, forklarer ikke partiklers adfærd i det subatomære, "kvante" sfære.

Betragtes først som kontroversiel, Hawkings sorte hulteori pegede på en mulig bro mellem de to grundlæggende fysiksteorier - generel relativitet og kvantemekanik.

"Hawking indså, at sorte huller, disse objekter, der er lavet af tyngdekraften, på grund af kvantemekanik ... faktisk kan udsende partikler, "sagde astrofysiker Patrick Sutton fra Cardiff University til AFP.

"Dette var det første tilfælde, hvor vi havde en fysisk proces, der forbinder tyngdekraften, denne klassiske tyngdekraftsteori, med kvantemekanik. "

Mekanismen blev opkaldt "Hawking -stråling" efter den berømte videnskabsmand, der døde onsdag - Einsteins fødselsdag.

Og den malede et helt nyt portræt af sorte huller.

"Stephen Hawking opdagede, at når kvantelovgivningen for atomers og elementarpartiklers fysik blev anvendt på sorte huller, det overraskende resultat var, at sorte huller faktisk skal udsende stråling, "sagde fysiker Raymond Volkas fra University of Melbourne via Australian Science Media Center.

'Teori om alt'

Hawking viste, at fordi sorte huller afgiver stråling, har de faktisk en temperatur. Og ved at miste masse og energi, de ville langsomt krympe og til sidst fordampe - et "rigtigt chok" -forslag, ifølge Sutton.

"Hawkings vigtigste videnskabelige arv er hans idé om, at sorte huller langsomt opløses som aspirin i et glas vand, "sagde Lisa Harvey-Smith fra University of New South Wales.

Men Hawking -stråling udgjorde til gengæld et nyt problem, det såkaldte "sorte hul informationsparadoks".

Hvis et sort hul forsvinder, alle de kosmologiske oplysninger fra stof og energi, der oprindeligt gik ind i det, vil også forsvinde. Men fysikken forudsiger, at information aldrig kan gå tabt.

Hawking selv havde indrømmet en indsats på punktet, i første omgang satsede på, at oplysninger om sorte huller i sidste ende vil gå tabt.

"Det er stadig fokus for teoretisk interesse, et debatemne og kontrovers mere end 40 år efter hans opdagelse, "sagde den britiske kosmolog Martin Rees.

En tidligere samarbejdspartner af Hawking, han tilføjede, beskrev engang strålingsteorien som at forårsage "flere søvnløse nætter blandt teoretiske fysikere end noget papir i historien."

Hawking -stråling har i høj grad påvirket den igangværende søgen efter "Ny fysik", en "Theory of Everything", der kan forene generel relativitet med kvantemekanik.

Udover hans dybe aftryk på teoretisk fysik, mange ærger Hawking's popularisering af videnskab, herunder gennem sin bog om kosmologi-temaet "A Brief History of Time", med at motivere deres egen interesse og karriere.

"Hans indflydelse på den offentlige forståelse af videnskab er næsten uoverskueligt, "sagde Harvey-Smith.

© 2018 AFP