Spieghiamo in un linguaggio semplice cosa è cool Stephen Hawking e cosa significano le sue scoperte per il mondo.
Il fisico teorico Stephen Hawking, morto all'età di 77 anni, era di gran lunga lo scienziato più famoso e popolare del nostro tempo. Tutti conoscono un uomo paralizzato su una sedia a rotelle con una voce digitalizzata, ma poche persone sanno esattamente cosa è importante Hawking per il mondo come scienziato e quali scoperte ha fatto.
La nascita dell'universo
L'universo è nato come risultato del Big Bang - questo è noto a tutti coloro che hanno almeno qualcosa sulla fisica. Ma cosa è successo prima del Big Bang? Come è nato tutto dal nulla? Hawking ha risposto a questa domanda per tutta la vita e alla fine ha formulato la risposta solo pochi giorni prima della sua morte.
Secondo il modello di Hartle-Hawking, apparso diversi decenni fa e migliorato fino agli ultimi giorni di Hawking, l'intero universo è stato compresso alle dimensioni di un atomo prima del Big Bang. Gli scienziati chiamano questo minuscolo ma supermassiccio fascio di calore ed energia la singolarità cosmologica.
All'interno di questo atomo, le leggi della fisica non funzionavano, non c'era nessuna delle misurazioni note all'uomo, né lo spazio né il tempo. Poiché ciò che è accaduto prima del Big Bang è impossibile da capire o misurare, non può essere considerato parte della storia. Quindi possiamo tranquillamente dire che lo spazio e il tempo, e con loro l'intero Universo a noi familiare, hanno iniziato la loro esistenza solo con il Big Bang.
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"Poiché esiste una forza come la gravità, l'Universo potrebbe crearsi dal nulla", è uno dei detti più famosi di Hawking.
Il nostro universo è uno dei tanti
Hawking ha sviluppato e perfezionato la cosiddetta "Teoria del Tutto" o teoria M, proposta negli anni '90 dallo scienziato Edward Witten. È un ramo della teoria delle stringhe ed è considerato dai fisici il principale risultato scientifico dell'umanità dalla scoperta della teoria della relatività da parte di Einstein.
Secondo questa teoria, tutto nell'Universo non è costituito da particelle materiali (quark, bosoni e altri), ma da membrane multidimensionali, che in sostanza non sono materia, ma energia. Poiché le membrane hanno innumerevoli dimensioni, il mondo che vediamo è solo una delle tante realtà.
“Ogni universo ha molte preistorie e molti possibili stati futuri, cioè tempi come il presente, molto tempo dopo il loro verificarsi. La maggior parte di questi stati sarà significativamente diversa dalle condizioni dell'universo che possiamo osservare ", scrive Hawking nel libro" The Grand Design ".
Come muoiono i buchi neri
Tuttavia, Stephen Hawking ha dedicato la maggior parte della sua vita allo studio degli oggetti più strani e mistici dell'Universo: i buchi neri. È grazie a loro che il suo nome rimarrà per sempre nei libri di testo di fisica, perché ha nominato uno dei fenomeni cosmici, vale a dire il processo della morte di un buco nero.
Il buco nero di Gargantua. Una scena del film Interstellar.
Come sapete, i buchi neri assorbono tutto ciò che vi cade. Questo vale sia per gli oggetti materiali che per la luce: tutto scompare senza lasciare traccia. Ma negli anni '70, sulla base delle leggi della meccanica quantistica, Hawking suggerì che c'era ancora qualcosa che poteva sfuggire al buco nero: la radiazione.
Inoltre, ogni volta che un buco nero "inghiotte" una metà della coppia particella-antiparticella, l'altra metà ritorna nello spazio sotto forma di una particella di radiazione, portando con sé una particella dell'energia del buco nero. Pertanto, nel processo di assorbimento, il buco nero evapora da solo e alla fine scompare completamente. Questa radiazione che uccide i buchi neri è chiamata radiazione di Hawking.
Divulgazione della fisica
A differenza della maggior parte degli scienziati, Hawking era sempre preoccupato se la gente comune lo avrebbe capito. Per spiegare facilmente a persone lontane dalla scienza l'essenza della sua ricerca e attirare l'attenzione delle masse sullo spazio e sulle questioni dell'origine dell'Universo, nel 1988 ha pubblicato il libro "A Brief History of Time", che è diventato il più venduto nella storia della letteratura scientifica popolare, per questo motivo pagine si poteva trovare una sola formula: E = mc².
Rendendosi conto che la fisica può essere di interesse per le masse, se presentata in modo accessibile e corretto, Hawking iniziò a girare attivamente film non di finzione per Discovery e National Geographic. E poi è passato dagli adulti ai bambini, scrivendo insieme a sua figlia Lucy Hawking un libro per bambini, George and the Secrets of the Universe.
NASTIN SERGEY
