Tag Archives: stephen hawking

Zašto zagonetka Crne rupe Stephena Hawkinga još uvjek nije rješena

Poznati britanski fizičar, koji je umro u 76. godini, ostavio je zagonetku koja bi mogla dovesti njegove nasljednike na teoriju kvantne gravitacije.

Ugledni britanski fizičar Stephen Hawking redovito je ulazio u prijateljske napade s kolegama na ključnim pitanjima u teorijskoj fizici. “Osjećao sam se kada smo Stephen i ja prvi put sreli da će uživati u nepristojnom postupanju.”, napisao je John Preskill, fizičar na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, na Twitteru. “Znači, usred naučne rasprave, mogao bih zamisliti:” Što vas čini tako sigurnima, gospodine Know-It-All? “Znajući da će Stephen odgovoriti svojim očima u tren oka:” Hoćeš se kladiti? “

I opkladili su se. 1991. godine Hawking i Kip Thorne kladili su se sa Preskillom da se informacije koje padaju u crnu rupu unište i nikada ne mogu vratiti. To se zove paradoks informacija o crnoj rupi, taj je izgled slijedio iz Hawkingovog orijentiranog otkrića 1974. o crnim rupama – područjima neizbježne gravitacije, gdje se prostor-vrijeme krivulja strmo usmjerava prema središnjoj točki poznatoj kao singularnost.

Hawking je pokazao da crne rupe nisu uistinu crne. Kvantna nesigurnost uzrokuje da zrače malu količinu topline, nazvanu “Hawking zračenje”. One gube masu u procesu i na kraju se isparavaju. Ovo isparavanje dovodi do paradoksa: Sve što pada u crnu rupu naizgled će biti zauvijek izgubljeno, krši “unitarnost” – središnji princip kvantne mehanike koji kaže da je uvijek prisutna informacija o prošlosti.

Hawking i Thorne tvrdili su da bi zračenje koje je emitirala crna rupa bilo previše beznadno podignuto kako bi dohvatilo sve korisne informacije o tome što je u njemu palo, čak i u načelu. Preskill se kladio da informacije nekako izbjegavaju crne rupe, iako bi fizičari vjerojatno trebali kompletnu teoriju kvantne gravitacije kako bi razumjeli mehanizam iza toga kako bi se to moglo dogoditi.

Fizičari su mislili da su riješili paradoks u 2004. s pojmom komplementarnosti crne rupe. Prema ovom prijedlogu, informacije koje prelaze horizont događaja crne rupe i reflektuju se i prolaze, nikada ne bježe. Budući da niti jedan promatrač nikad ne može biti unutar i izvan crne crne rupe, nitko ne može istodobno svjedočiti obje situacije, a nema nikakvih proturječja. Argument je bio dovoljan da uvjeri Hawkinga da prihvati okladu. Tijekom 2004. u Dublinu, Irska, predstavio je Preskillu osmo izdanje “Total Baseball: The Ultimate Baseball Encyclopedia, “odakle se informacije mogu dohvatiti po volji”.

Thorne, međutim, odbio je priznati i čini se da je bio u pravu. U 2012. godini pojavila se nova promjena paradigme. Nitko nije točno objasnio kako će informacije izaći iz crne rupe, a taj nedostatak specifičnog mehanizma inspirirao je Josipa Polchinskog i troje kolega kako bi ponovno razmotrili problem.

Konvencionalna mudrost odavno je tvrdila da će, kad netko prođe kroz horizont događaja, polako ih razdvojiti krajnjom gravitacijom dok su pali prema singularnosti. Polchinski i njegovi koautori tvrde da umjesto toga, promatrači koji su pali trebali bi susresti doslovni zid vatre na horizontu događaja, spaljivši se prije nego što se ikad približe singularnosti.

U srcu zagonetke vatre leži sukob između tri temeljna postulata. Prvi je ekvivalentni princip Albert Einsteinove opće teorije relativnosti: Budući da nema razlike između ubrzanja zbog gravitacije i ubrzanja rakete, astronaut pod imenom Alice ne smije osjećati ništa loše dok prelazi horizont crnih rupa. Druga je unitarnost, što podrazumijeva da se informacije ne mogu uništiti. Konačno, postoji lokalitet, koji drži da događaji koji se događaju na određenoj točki u prostoru mogu utjecati samo na obližnje točke. To znači da bi zakoni fizike trebali raditi kako je očekivano daleko od crne rupe, čak i ako se razbiju u nekoj točki unutar crne rupe – bilo u singularnosti ili na horizontu događaja.

Da bi se riješio paradoks, mora se žrtvovati jedan od tri postulata, a nitko se ne može složiti oko toga tko bi trebao dobiti sjekiru. Najjednostavnije rješenje je da se princip ravnopravnosti razgrađuje na horizontu događaja, čime se stvara vatrozid. No u narednim godinama predloženo je nekoliko mogućih rješenja.

Na primjer, nekoliko godina prije papira vatrozida, Samir Mathur, teoretičar na stožeru Sveučilišta Ohio, podigao je slična pitanja svojim pojmom crne rupice. Fuzzballs nisu prazne jame, poput tradicionalnih crnih rupa. Spakirani su punim žicama (takve vrste iz teorije niza) i imaju površinu poput zvijezde ili planete. One također emitiraju toplinu u obliku zračenja. Spektar tog zračenja, pronašao je Mathur, točno odgovara predviđanju za Hawkingovo zračenje. Njegova “fuzzballova nagađanja” riješavaju paradoks proglašavajući ga iluzijom. Kako se podaci mogu izgubiti izvan horizonta događaja ako ne postoji horizont događaja?

Hawking je raspravljao o vatrometu na sličan način putem dvaputnog papira bez jednadžbe objavljenog na web mjestu arxiv.org krajem januara 2014. – što je sažetak neformalnih primjedbi koje je napravio preko Skypea na konferenciji prethodnog proljeća.

Predložio je preispitivanje horizonta događaja. Umjesto određene linije na nebu iz koje ništa nije moglo pobjeći, predložio je da postoji “vidljiv horizont”. Informacije su privremeno ograničene iza tog horizonta. Informacije konačno bježe, ali u takvom obliku koji se nikada ne može interpretirati. Usporedio je zadatak s vremenskim prognozama: “Ne možemo predvidjeti vrijeme više od nekoliko dana unaprijed”.

U 2013. godini, Leonard Susskind i Juan Maldacena, teorijski fizičari na Sveučilištu Stanford i Institutu za napredne studije napravili su radikalni pokušaj očuvanja lokaliteta koji su nazvali “ER = EPR”. Prema toj ideji možda ono što mislimo da su daleke tačke u svemirskom vremenu ipak nisu toliko daleko. Možda upadljivost stvara nevidljive mikroskopske crvotočine koje povezuju naizgled udaljene tačke.

Malo oblikovana poput hobotnice, takva crvotočina povezivala je unutrašnjost crne rupe izravno s Hawkingovim zračenjem, pa bi čestice koje su još bile unutar rupa bile izravno povezane s česticama koje su davno pobjegle, izbjegavajući potrebu za prolazom informacija horizonta događaja.

Fizičari tek trebaju postići konsenzus o bilo kojem od ovih predloženih rješenja. To je priznanje Hawkingovom jedinstvenom geniju da se nastavljaju raspravljati o paradoksu informacija o crnoj rupi toliko desetljeća nakon što ga je prvi put predložio njegov rad.

Izvor: www.quantamagazine.com

Stephen Hawking “postavlja agendu” za druge naučnike

U svojoj dugoj karijeri, Stephen Hawking postavio je agendu za druge fizičare, izjavio je za CBS News i futurističku naučnik Michio Kaku. Kaku, profesor fizike na Sveučilištu u New Yorku, naziva Hawkinga “rock zvijezdom nauke”.

“Gledamo gore na noćno nebo, vidimo sve te zvijezde, i pitamo se što to sve znači, odakle dolazi, Svemir, i kamo ide?” I ovdje je bio čovjek, kojeg nije bilo još od [Alberta] Einsteina, koji bi mogao javno govoriti o smislu u samom svemiru. Kozmička pitanja o kojima svi razmišljamo noću “, izjavio je Kaku.

Izvor: cbsnews.com

Umro je legendarni fizičar Stephen Hawking, najsjajnija zvjezda kosmologije, u starosti od 76 godina

Fizičar i autor “Kratke historije vremena” umro je u svom domu u Kembridžu. Njegova djeca su rekla: “Nedostajeće nam zauvjek.”

Stephen Hawking, jedna od najsjajnijih zvjezda na svodu nauke, čiji su radovi oblikovali modernu kosmologiju i inspirisali globalnu milionsku publiku u , umro je sa 76 godina.

Njegova porodica objavila je izjavu u ranim satima u srijedu ujutro, potvrđujući njegovu smrt u domu u Cambridgeu.

Hokingova deca, Lusi, Robert i Tim rekli su u izjavi: “Duboko smo tužni što je naš voljeni otac preminuo danas.

Bio je sjajan naučnik i izuzetan čovjek čiji rad i nasljeđe će živeti dugi niz godina. Njegova hrabrost i upornost sa njegovom sjajnošću i humorom inspirisali su ljude širom sveta.

Jednom je rekao: “Univerzum i ne bi bio nešto ako ne bi bio dom za ljude koje volite “. Nedostajeće nam zauvjek.”

Za kolege naučnika i voljene, to je bila Hokingova intuicija i zloban smisao za humor koji ga je obilježio koliko i žestok intelekt koji je, zajedno s njegovom bolesti, došao da simbolizuje neograničene mogućnosti ljudskog uma.

“Ne bojim se smrti, ali ne bih žurio da umrem. Toliko toga prvo želim da uradim.”, Stephen Hawking

Hawkingu je dijagnozirana bolest motornih neurona 1963. godine u 21. godini. Doktori su očekivali od njega da živi samo još dvije godine. Ali Hawking je imao oblik bolesti koja je napredovala sporije nego uobičajeno. Preživio je više od pola vjeka.

Hoking je jednom procjenio da je radio samo 1.000 sati tokom svoje tri dodiplomske godine u Oksfordu. U završnici je došao graničnom linijom između prvog i drugog stepena. Uvjeren da je viđen kao težak student, rekao je svojim viva ispitima da će mu, ako mu daju prvi, preseliti u Kembridž da nastavi doktorat.

Oni koji žive u sijenci smrti često su oni koji najviše žive. Za Hokinga, rana dijagnoza njegove terminalne bolesti i to što je bio svjedok smrti od leukemije dječaka kojeg je upoznao u bolnici, zapalilo je novi smisao svrhe u njegovom životu. “Iako se nad mojom budućnošću nalazio oblak, našao sam, na moje iznenađenje, da uživam u životu u sadašnjosti više nego ranije. Počeo sam napredovati sa svojim istraživanjima. “, rekao je jednom. Govoreći o svojoj karijeri, izjavio je: “Moj cilj je jednostavan. To je potpuno razumjevanje univerzuma, zašto je to takava i zašto uopšte postoji. “

Počeo je koristiti štake u šezdesetim godinama, ali se dugo borio protiv korištenja invalidskih kolica. Kada ih je napokon dobio, postao je poznat po svojoj divljoj vožnji duž ulica Kembridža, a da ne pominjemo namjerne vožnje preko studentskih prstiju i povremene spinove na plesu na koledžima.

Prvi veliki proboj Hawkinga došao je 1970. godine, kada su on i Roger Penrose primijenili matematiku crnih rupa u svemiru i pokazali da je singularnost, područje beskonačne krivine u prostoru vremena, ležalo u našoj dalekoj prošlosti: tačka iz koje je došao veliki prasak.

Penroza je otkrio da je mogao razgovarati sa Hokingom čak i kada je Hoking izgubio govor. Hoking je, rekao je, imao apsolutnu odlučnost da ne dozvoli da ga bilo šta omete. “Mislio je da neće dugo da živi i stvarno je želio da dobije koliko je mogao u to vrijeme”.

Godine 1974. Hoking se bavi kvantnom teorijom da bi izjavio da crne rupe treba da emituju toplotu i na kraju prestanu postojati. Za crne rupe normalne veličine, proces je izuzetno spor, ali minijaturne crne rupe bi spektakularno oslobađale toplotu, eventualno eksplodirale energijom od milion hidrogenskih bombi od jednog megatona.

Njegov prijedlog da crne rupe zrače toplotu izazvao je jednu od najstrožijih debata u savremenoj kosmologiji. Hoking je tvrdio da bi crna rupa mogla ispariti, sve informacije koje su padale unutar nje bit će izgubljene zauvjek. To je u suprotnosti sa jednim od najosnovnijih zakona kvantne mehanike, a mnogi fizičari se nisu složili. Hoking je krenuo da vjeruje u češće, ako ne manje uznemirujuće, objašnjenje da se informacije čuvaju na horizontu događaja crne rupe i da se kodiraju u zračenje dok crna rupa zrači.

Marika Tejlor, bivši učenik Hokinga i sada profesor teorijske fizike na Univerzitetu u Southamptonu, sijeća se kako je Hoking najavio svoj uvod u informacijski paradoks svojim učenicima. Razgovarao je o njegovom radu s njima na pivu kada je Taylor primjetio da je njegov sintezator govora na maksimumu. “Izlazim!” Reče on. Čitav pab se okrenuo i pogledao u njih prije nego što je Hawking smanjio jačinu zvuka i razjasnio izjavu: “Izlazim i priznajem da možda ne dođe do gubitka informacija”. Taylor je rekla: “To be bio zloban osećaj humor. “

Hokingova radikalna otkrića dovela su do njegovog izbora 1974. godine u Kraljevsko društvo u mladosti od 32 godine. Pet godina kasnije, on je postao Lucasijski profesor matematike na Kembridžu što je bila najverovatnije britanska najistaknutija pozicija koju je prethodno držao Isaac Njutn osnivač kladične mehanije te Charles Babbage i Paul Dirac, osnivači kvantne mehanike.

Hokingov glavni doprinos nastavio se tokom osamdesetih. Teorija kosmičke inflacije tvrdi da je sveobuhvatni univerzum prolazio kroz dobar period ekspanzije. Godine 1982. Hawking je među prvima pokazao kako kvantne fluktuacije – mala odstupanja u raspodjeli materije – mogu dovesti do inflacije na širenje galaksija u svemiru. U ovim malenim valovima javlja se sijeme zvjezda, planeta i života kako ga znamo.

Ali to je bila knjiga “Kratka historija vremena” koja Hokingu donijela slavu. Objavljena je po prvi put 1988. godine, naslov je napravio Ginisovu knjigu rekorda nakon što je ostao na listi bestselera Sunday Times bez presedana 237 sedmica. Prodana je u 10 miliona primjeraka i prevedena je na 40 različitih jezika. Ipak, vags su to nazvali najvećom nepročitanom knjigom u historiji.

Hoking se oženio svojom koleginicom, Džejn Vajld, 1965. godine, dvije godine nakon njegove dijagnoze. Prvo je pogledala na njega 1962. godine, loloping niz ulicu u St Albans, njegovo lice dole, pokriveno bespilotnim masom smeđe kose. Prijateljica ju je upozorila da se udaje u “ludu, ludu porodicu”. Uz svu nevinost svojih 21 godina, vjerovala je da će ju Stephen njegovati, napisala je u svojoj knjizi 2013, Putovanje u beskonačno: moj život sa Stephenom.

1985. godine, tokom putovanja u Cern, Hawking je odveden u bolnicu sa infekcijom. Bio je toliko bolestan da su ljekari pitali Džejn da li bi trebalo povući životnu podršku. Odbila je, a Hawking je odvezen u bolnicu Addenbrooke u Kembridžu za životnu traheotomiju. Operacija je spasila njegov život, ali uništila njegov glas. Par je imao troje djece, ali je brak pokvaren 1991. godine. Hawkingovo progresivno stanje, njegovi zahtjevi prema Džejn i njegovo odbijanje da razgovaraju o njegovoj bolesti, bile su destruktivne sile koje odnos ne može izdržati, rekla je ona. Džejn je pisala o njemu da je “dijete opsjednuto masovnim i krhkim egoom” i kako su on i ona kao muž i žena postali “gospodar” i “rob”.

Četiri godine kasnije, Hoking se oženio za Elaine Mason, jednu od medicinskih sestara. Brak je trajao 11 godina, tokom kojih je policija Cambridgeshire istraživala niz navodnih napada na Hokinga. Fizičar je negirao da je Elaine učestvovala i odbio da sarađuje sa policijom, koja je napustila istragu.

Hoking nije bio možda najveći fizičar njegovog vremena, ali je u kosmologiji bio ogromna figura. Nema savršenog punkta za naučnu vrijednost, ali je Hawking osvojio nagradu Albert Einstein, Wolf Prize, Copley Medal i Nagradu za osnovnu fiziku. Međutim, Nobelova nagrada ga je zaobišla.

Bio je ljubitelj naučnih zaraćivanja, uprkos njihovom gubljenju. Godine 1975. kladio se sa američkim fizičarom Kip Thornom da kosmički rendgenski izvor Cygnus X-1 nije crna rupa. Izgubio je 1990. godine. 1997. godine, Hawking i Thorne su se kladili sa Džon Preskil i enciklopediju da se informacije moraju izgubiti u crnim rupama. Hawking je priznao 2004. godine. Hoking je izgubio 100 dolara u opkladi sa Gordonom Kaneu zbog opklade da Higgs boson neće biti otkriven.

Predavao je u Bijeloj kući za vrijeme Clintonove administracije – njegove je sporedne reference na epizodu Monica Lewinsky očito izgubile na onima koji su se prikazivali njegovim govorom – i vratili su se 2009. godine kako bi dobili predsjedničku medalju slobode od Baracka Obame. Njegov se život odigrao u biografijama i dokumentarcima, u zadnje vrijeme u Teoriji svega, u kojoj ga je Eddie Redmayne odigrao. On se pojavio na The Simpsons i igrao poker s Einsteinom i Newtononom na Star Trek: The Next Generation. On je isporučio prekrasne spuštanje na The Big Bang Theory. “Što Sheldon Cooper i crna rupa imaju zajedničko?” Hawking je pitao izmišljenog fizičara Caltech čiji IQ udobno nadmašuje njegove društvene sposobnosti. Nakon pauze, odgovor je došao: “Oni oboje sisaju.”

Hawking je tvrdio da bi čovječanstvo preživjelo mora se proširiti u svemir i upozoravao na najgore primjene umjetne inteligencije, uključujući i autonomno oružje.

Hawking je bio sretan da bude dio sudskih kontroverzi i bio je optužen da je seksist i mizolog. Godine 2003. pojavio se u plesu kluba Stringfellows, a godinu kasnije proglasio je žene “potpunim misterijama”. Godine 2013. bojkotirao je veliku konferenciju u Izraelu na savjet palestinskog akademika.

Neke od njegovih najprikladnijih primjedbi vrijeđale su religiozne ljude. U svojoj knjizi “Veliki dizajn” iz 2010. godine izjavio je da Bog nije potreban za postojanje svemira, a godinu dana poslije u razgovoru s Guardianom odbacio je blagodati vjerskih uvjerenja.

“Mislim da je mozak kao računalo koje će prestati raditi kad njegove komponente zataje. Ne postoji nebo ili život poslije smrti za raščlanjena računala; to je bajka priča za ljude koji se boje mraka “, rekao je.

Govorio je o smrti, eventualnosti koja je sjedila na udaljenijem horizontu nego što su liječnici mislili. “Ne bojim se smrti, ali ne žurim umrijeti. Imam toliko toga što želim učiniti prvo.”, rekao je.

Ono što je zapanjilo one oko njega bilo je koliko je uspio. Iza sebe je ostavio troje djece, Robert, Lucy i Timothy, od prvog braka s Jane Wilde i troje unučadi.

Izvor: www.theguardian.com

Stephen Hawking je zatražio da se ova jednadžba nađe na njegovom nadgrobnom spomeniku. Evo šta ona znači.

Poznati kozmolog profesor Stephen Hawking preminuo je u ranim jutarnjim satima 14. marta. Njegov naučni uspjeh doista je bio nevjerojatan i njegovo djelovanje u privlačenju šire javnosti u složenost svemira nastavit će da nadahnjuje. Njegova najpoznatija formula, koja opisuje entropiju crne rupe, čak bi mogla ukrasiti i njegov nadgrobni spomenik.

On je izjavio želju za to 2002. godine tijekom radionice o budućnosti teorijske fizike i kozmologije koja je obilježila njegov 60. rođendan. Formula je središnji dio našeg razumijevanja crnih rupa i krunsko dostignuće za Hawkinga, koji je radio na njoj sa svojim kolegom Jacobom Bekensteinom. Povezuje važne termodinamičke veličine kao što je entropija, koju predstavlja oznaka S, sa fizikalnim svojstvima crne rupe, naime njenom površinom A.

Preostala slova su konstante svemira; k je Boltzmannova konstanta, c je brzina svjetlosti, h-bar je smanjena Planckova konstanta, a G je univerzalna gravitacijska konstanta. Entropija je opisana u školskim udžbenicima fizike kao mjera poremećaja unutar makroskopskog sustava. No, može se definirati i kao količina informacija koje možete zalijepiti u objekt.

A ovo je presudna važnost formule. Entropija crne rupe proporcionalna je njenoj površini, a ne njezinom volumenu. Površina crne rupe je njezin horizont događaja, iza kojega se ništa ne može izbjeći. Razumijevanje termodinamike crnih rupa zahtijevao je Cambridgeovom fizičaru da primjenjuje kvantnu mehaniku na ove nevjerojatno guste objekte, a to je dovelo do prijedloga Hawkingova zračenja. Crne rupe imale su entropiju i temperaturu.

Hawking je sam produžio ovo djelo na općenitije i dalekosežnije interpretacije. Cijeli svemir može se promatrati kao “kozmološki horizont događaja” koji sugerira da svemir kao cjelina ima entropijsku vrijednost i specifičnu temperaturu. Ova ideja bila je baza za formuliranje holografskog načela, sugerirajući da se sve informacije šifrirane u svemiru mogu tumačiti iz svojstava niže dimenzijske granice.

Tu je i još jedna zanimljiva paralela koja čini želju profesora Hawkinga još čudnijom. Prvi predlagač entropije bio je austrijski fizičar Ludwig Boltzmann, a njegov nadgrobni spomenik nosi natpis njegove entropijske formule. Činilo se ispravnim da bi Hawking trebao imati i svoju formulu.

Izvor:http://www.thescinewsreporter.com/2018/03/stephen-hawking-asked-to-have-this.html?m=1

Zašto Stephen Hawking, jedan od najpoznatijih fizičara svih vremena, nije još dobio Nobelovu nagradu?

Rad Stephena Hawkinga se vrti oko crnih rupa. Jedno od njegovih najvažnijih otkrića, Hawkingovo zračenje, kaže da crne rupe nisu posve crne. One emitiraju zračenje zbog kvantnog efekta u blizini horizonta događaja (zadnje vidljivo područje oko crne rupe) uzrokujući da izgube masu i na kraju nestaju u ništa. Ovo zračenje je neovisno o vrsti tvari unutar rupa pa zakon o očuvanju informacija još ne važi u slučaju crnih rupa.

Nažalost, do sada tehnologija nije mogla provjeriti njegova predviđanja iako je svoje otkriće učinio sredinom 70-ih.

Veliki Hadron Collider CERN (LHC) obnovljen je nedavno (proljeće 2015.) i istražuje nove horizonte s poboljšanom radnom energijom od 14 GeV. Znanstvenici se nadaju pronaći mikro crne rupe u ostacima razbijenih čestica i uspiju, mogli bi proučavati njihovu prirodu.

Nadajmo se da ove godine pripada prof. Hawkingu.

On je teorijski fizičar i ni jedna od njegovih glavnih teorija nije potvrđena.

On je, međutim, osvojio mnogobrojne nagrade, stekao veliki ugled, prestiž i dosta novca.

On je jedan od najvećih fizičara našeg dana, nažalost on je najpoznatiji po svojoj bolesti – ali, srećom, njegov ALS nije previše zaustavio njegovu sposobnost bavljenja fizikom i živi  prilično pristojan život.

Izvor: https://www.quora.com/Why-hasnt-Stephen-Hawking-won-the-Nobel-Prize-yet