https://frosthead.com

Сећање на Степхена Хавкинга траје у смелим истраживачким напорима

По многочему покојни астрофизичар Степхен Хавкинг личио је на феномене које је толико свог живота провео концептуализујући: црне рупе. Попут црне рупе, Хавкинг је био масовно присуство које је извукло све око себе у своју личну орбиту. Тамо где црне рупе сакупљају светлост, Хавкинг је сакупљао светиљке - његов круг пријатеља и познаника интелектуалаца био је подједнако енергичан и ведар, укључујући физичара и сценариста рођеног у Илиноису, Леонарда Млодинова, нобеловца Цалтецх Кип Тхорнеа и британског астронома Кинга Реесеа.

Иако су црне рупе познате по томе што уништавају и сабијају све што има несрећу да спадају у њихов домет, Хавкинг је увек био запањујуће креативан. Ширио је колективну машту човечанства на начин на који је мало ко други успео, помажући подједнако научницима и не-научницима да боље схвате деловање универзума. У јеку његове смрти, делови дугогодишњих Хавкингових сарадника одступили су од свакодневног вртлога истраживања како би размотрили утицаје које је он извршио на њихов живот.

Међу својим многобројним сарадњама, Хавкинг је имао огроман утицај на невиђени глобални астрономски пројекат назван Евент Хоризон Телесцопе (ЕХТ), чији је развој једним делом водио Харвард-Смитхсониан Центер за астрофизику. Мисија ЕХТ-а је варљиво једноставна: створити прву икада слику праве црне рупе. Његова мета, око четири милиона пута већа од масе нашег Сунца, налази се у самом срцу наше галаксије, Млечном путу. Мисија која је у току, а која укључује велику мрежу телескопа чија ће опажања бити састављена, обухвата на десетине академских институција широм света.

На удаљености од 26 светлосних година може се чинити чудом да такав предмет уопште можемо открити. Али црне су рупе много мање мрачне и беживотне него што би већина људи очекивала. „Мислили бисте да црна рупа, која прогута светлост, неће бити видљива“, каже директор ЕХТ-а Схеперд Доелеман. „Али у ствари, толико гаса и прашине покушава да уђе у њу да трењем и загревањем гас око црне рупе светли са температуром од стотину милијарди степени. Они се завршавају као неке од најсјајнијих ствари на небу. "

Директор ЕХТ-а Схеперд Доелеман каже да је Степхен Хавкинг играо двоструку улогу у обликовању пројекта. С једне стране, Хавкингова техничка открића подсећају научнике ЕХТ да, без обзира на предрасуде о томе како ће изгледати ова црна рупа, они морају бити спремни на све. „Стварно је показао неке полуде резултата који су довели до нашег разумевања да црне рупе могу да емитују радијацију“, каже Доелеман. "До тада су то били одводи из свемира који су била једносмјерна врата. А он је потврдио математику и мишљење које стоји иза чињенице да изгледа да могу испарити и зрачити сву енергију коју су прогутали. У том смислу они постају сасвим различити објекти. "

У исто време, макроскопски пример Хавкинга, човека који је успео да састави семинарске теорије о динамици црних рупа из оквира свог електричног инвалидског колица, извор је дубоке инспирације за ЕХТ тим. „Кад ствари постану тешке“, каже Доелеман, „мислим на некога попут Степхена Хавкинга и мислим да ће наставити даље.“ Хавкингс је 2016. одржао уводно предавање за Иницијативу Црне рупе на Харварду.

Као што Доелеман напомиње, Хавкинг је можда најпознатији по томе што је математички утврдио постојање цурења радијације у црним рупама - а сада се у његову част назива „Хавкингова радијација“. Првобитно предложен од стране Јацоба Бекенстеина, али меснат и конкретизован од стране Хавкинга у раду од 1975, идеја да су квантни ефекти изазвани огромном гравитацијом црних рупа могли заправо дозволити да мало топлине избије на месту промене игре.

Црне рупе одавно су требале да буду савршени потрошачи: консензусни став је да оно што се догоди у црној рупи остаје у црној рупи. Хавкингов налаз да би црне рупе могле имати температуру и пустити топлину да нестане подразумијевао је да оне нису толико одсјечене од свемира као што смо мислили. Сада знамо да су црне рупе, астрономи воле да кажу, "неуредни једци" који усисавају гас и затим избацују радијацију.

„Ова идеја црних рупа која зрачи је звук у оклопу“, каже Доелеман. „Каже да постоји нешто унутар црне рупе што се може очитовати изван црне рупе.“

Приказ НАСА-иног умјетника како би гарана звијезда била усисана у црну рупу. Врући, светлосни ореол крхотина врло сличан овом биће циљ посматрања тима Хоризон Телескоп. Приказ НАСА-иног умјетника како би гарана звијезда била усисана у црну рупу. Врући, светлосни ореол крхотина врло сличан овом биће циљ посматрања тима Хоризон Телескоп. (Центар за свемирске летове Годдард, НАСА)

Како би осигурао да ће телескоп тачно снимити оно што види без обзира колико су бизарни или изван зида подаци, научник ЕХТ за снимање Катие Боуман води интензивне тестове мреже и припадајућег софтвера. У овом тренутку, ЕХТ је доказао своју поузданост у стварању верних композитних слика (чак и у сценарију симулације где објекат у центру Млечног пута изгледа потпуно попут Фрости тхе Сновман). Дакле, све у свему, тим се осећа прилично уверен у своју прилагодљивост.

Још један сарадник ЕХТ-а, Харвард теоријски физичар Андрев Стромингер, има личнију Хавкинг везу. Стромингер је, кад је био студент МИТ-а, био један од првих међу вршњацима који је препознао сјај Хавкингове докторске тезе у Кембриџу. Пратећи Хавкингов рад у годинама које су уследиле, Стромингер је био фасциниран напорима британског физичара да повеже велике ефекте гравитационог изобличења из просторног времена са ситним машинама квантне механике - радом који је лепо уклопљен у његова подручја интереса.

Прије дуго времена, он и Хавкинг сурађивали су на теоријама о црвоточинама. Њих двоје су се срели лицем у лице скоро сваке године у последње три деценије, шетајући се идејама и сарађујући на оригиналним истраживањима. Недавно су раздвајали такозвану „Теорему без длаке“, широко прихваћену математичку формулацију за коју се чини да имплицира да у стварном свемиру може постојати само неколико основних типова црних рупа, и то за низ револуционарних радова.

Оно што су Хавкинг и Стромингер открили и који су жарко радили на томе да се формализују до тренутка проласка Хавкинга било је да је теорема, по Стромингеровим речима, "прецизан математички одговор на погрешно физичко питање. А ако пажљиво поставите питање на прави начин, у ствари постоји бесконачна разноликост црних рупа. “Штавише, каже да би било могуће избећи да се злогласни„ информативни парадокс “информација заувек изгуби у црној рупи ако се облик црне рупе сматра јединственим одразом информација које је конзумирао.

Стромингер се срдачно сећа недавног академског одмарања на којем су он и Хавкинг „имали веома узбудљиве дискусије, које су трајале до касно у ноћ и настављале се остатком радионице. Наставили смо док није преминуо. "Поводом Хокингове смрти, Стромингер је објавио бујно сећање на срце, хумор и понизност 76-годишњака у часопису Сциентифиц Америцан, пишући:„ Недостајаће ми забава готово колико и физика. Али тешко је рећи где је један почео, а други завршио. "

Доелеман, који је увек сматрао себе и остале у ЕХТ тиму као следбенике интелектуалним стопама Степхена Хавкинга, каже да му је једино жао што Хавкинг није живео да ЕХТ види своја запажена запажања. „Волим да мислим да је чекао неке резултате са ЕХТ“, каже Доелеман. „Било би велико весеље да их поделимо са њим, и сви смо тужни што ту шансу нећемо добити. Али ми смо војници са памћењем врло блиски у виду. "

Стромингер такође каже да је разочаран што Хавкинг неће доћи да види телескоп Хоризон Евент и други модерни потомци његових идеја процветају. Али срце му смета чињеница да ће Хавкинг надахнути будуће научнике - као што га је Хавкинг инспирисао - наредним генерацијама.

"Степхенове страсти за животом и науком биле су нераздвојне", каже Стромингер. „То су заиста биле две стране исте кованице. Подсетио је многе да у стварности има више од себе. Оно на шта се фокусирао је откривање научне истине, што је неописиво, узбудљиво путовање како би покушао да разуме стварност универзума у ​​којем живимо. "

Сећање на Степхена Хавкинга траје у смелим истраживачким напорима