스티븐 호킹의 이론 중 일부는 우리가 우주를 보는 방식에 혁명을 일으켰지만 다른 이론은 여전히 과학자들을 어리둥절하게 만듭니다.
스티븐 호킹은 우리 시대의 가장 위대한 이론 물리학자 중 한 명입니다. 그는 대중 매체에 출연하고 쇠약하게 하는 질병과의 끊임없는 투쟁으로 가장 잘 알려져 있지만, 그의 진정한 영향력은 50년 간의 빛나는 과학 경력에서 비롯됩니다.
1966년 박사 학위 논문을 시작으로 76세의 나이로 세상을 떠나기 며칠 전인 2018년 마지막 작품까지 그의 개척 작업은 쉬지 않고 계속됐다.
스티븐 호킹(Stephen Hawking)은 물리학의 지적 최전선에서 일했으며 그의 이론은 그가 공식화할 당시에는 종종 이상하게도 현실과 동떨어져 보였습니다. 그러나 그것들은 점차 과학적 주류로 받아들여지고 있으며 새로운 뒷받침 증거가 항상 등장하고 있습니다.
블랙홀에 대한 그의 획기적인 견해부터 우주의 시작을 설명하는 것까지, 확인된 그의 이론 중 일부는 ... 그리고 일부는 여전히 공중에 있습니다.
1빅뱅 승리:
스티븐 호킹 박사는 빅뱅과 정상 상태라는 두 경쟁 우주론 사이의 열띤 토론이 벌어지는 중요한 시점에 박사 학위 논문을 썼습니다.
두 이론 모두 우주가 팽창하고 있다는 것을 인정했지만, 전자는 초소형 초밀도 상태에서 과거의 유한한 시간으로 팽창했고, 후자는 우주가 영원히 팽창하고 유지하기 위해 끊임없이 새로운 물질이 생성된다고 가정했습니다. 일정한 밀도.
그의 논문에서 Stephen Hawking은 정상 상태 이론이 수학적으로 자기모순적임을 보여주었습니다. 그 대신에 그는 우주가 특이점이라고 하는 극미하고 무한히 조밀한 점에서 시작되었다고 주장했습니다. 오늘날 호킹의 설명은 학자들 사이에서 거의 보편적으로 받아들여지고 있습니다.
블랙홀은 실제입니다.
스티븐 호킹의 이름은 별이 자체 중력의 영향으로 완전히 붕괴될 때 형성되는 또 다른 유형의 특이점인 블랙홀과 가장 관련이 있습니다.
이러한 수학적 호기심은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 비롯되었으며 1970년대 초 호킹이 관심을 기울였을 때 수십 년 동안 논의되었습니다.
Nature의 기사에 따르면 그의 독창적인 움직임은 아인슈타인의 방정식을 양자 역학의 방정식과 결합하여 이전에 이론적 추상이었던 것을 우주에 실제로 존재할 수 있는 것처럼 보이는 것으로 바꾸는 것이었습니다.
스티븐 호킹이 옳았다는 결정적인 증거는 2019년 Event Horizon 망원경이 거대 은하 Messier 87의 중심에 숨어 있는 초대질량 블랙홀의 실시간 이미지를 캡처했을 때 나왔습니다.
호킹 방사선:
블랙홀은 중력이 너무 강해서 광자나 가벼운 입자가 블랙홀을 떠날 수 없다는 사실에서 이름을 얻었습니다. 그러나 이 주제에 대한 초기 글에서 스티븐 호킹은 현실이 이 흑백 그림보다 더 복잡하다고 주장했습니다.
그는 양자 이론, 즉 "가상 광자" 쌍이 무에서 자발적으로 생성될 수 있다는 아이디어를 적용하여 이러한 광자 중 일부가 블랙홀에서 분명히 방출되었다는 것을 깨달았습니다.
현재 호킹 복사라고 불리는 이 이론은 최근 Technion Israel Institute of Technology의 실험실 실험에서 확인되었습니다. 실제 블랙홀 대신 연구원들은 음파가 빠져나갈 수 없는 "음파 블랙홀"인 음향 대응물을 사용했습니다. 그들은 물리학자가 예측한 것과 정확히 같은 호킹 복사를 발견했습니다.
블랙홀 면적 정리:
고전 물리학에서 시간이 지남에 따라 증가할 수 있는 시스템의 엔트로피 또는 무질서는 결코 감소하지 않습니다. Jacob Bekenstein과 함께 Hawking은 블랙홀의 엔트로피가 그것을 둘러싼 사건 지평선의 표면적에 의해 측정된다고 제안했습니다.
한 쌍의 블랙홀이 합쳐지면서 방출되는 중력파의 최근 발견은 스티븐 호킹이 다시 옳았다는 것을 보여줍니다. 호킹은 2016년 그러한 사건이 처음 발생한 후 BBC에 "관측된 시스템의 특성은 내가 1970년에 했던 블랙홀 예측과 일치한다... 마지막 블랙홀의 면적은 원래 블랙홀의 영역." 나중의 관찰은 호킹의 "면적 정리"에 대한 추가 확인을 제공했습니다.
그래서 세계는 스티븐 호킹의 놀라운 예측을 점차 받아들이고 있습니다. 하지만 아직 어떤 식으로든 증명되지 않은 것들이 꽤 있습니다.
정보의 역설:
호킹 방사선의 존재는 이론가들에게 심각한 문제를 제기합니다. 이것은 우주에서 정보를 제거하는 유일한 물리적 과정인 것 같습니다.
블랙홀이 형성된 물질의 기본 특성은 영원히 사라진 것처럼 보입니다. 나가는 방사선은 그들에 대해 아무 것도 알려주지 않습니다. 이것은 과학자들이 수십 년 동안 해결하려고 노력해 온 이른바 정보의 역설입니다.
2016년에 발표된 미스터리에 대한 스티븐 호킹의 견해는 정보가 실제로 손실되지 않는다는 것입니다. 그것은 그가 "부드러운 머리카락"이라고 부르는 블랙홀을 둘러싼 제로 에너지 입자 구름에 저장됩니다. 그러나 호킹의 털이 많은 블랙홀 정리는 제시된 여러 가설 중 하나일 뿐이며 오늘날 아무도 진정한 답을 모릅니다.
원시 블랙홀:
블랙홀은 별과 같은 기존 물질의 중력 붕괴에 의해 생성됩니다. 그러나 그들 중 일부는 빅뱅 직후, 아주 초기 우주에서 자발적으로 생성되었을 수도 있습니다.
스티븐 호킹은 그러한 원시 블랙홀의 이론을 깊이 연구한 최초의 사람이었습니다. 아주 작은 것부터 아주 큰 것까지 거의 모든 질량을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 실제로 아주 작은 것들은 호킹 복사로 인해 이미 "증발"되었지만 말입니다.
호킹이 고려한 한 가지 흥미로운 가능성은 원시 블랙홀이 천문학자들이 우주에 만연해 있다고 믿는 신비한 암흑 물질을 구성할 수 있다는 것입니다. 그러나 현재 관측 데이터는 이것이 불가능하다는 것을 나타냅니다. 어쨌든, 우리는 현재 원시 블랙홀을 감지하거나 암흑 물질인지 아닌지를 알 수 있는 관측 장비가 없습니다.
멀티버스:
스티븐 호킹이 말년에 작업한 주제 중 하나는 다중우주 이론이었습니다. 빅뱅의 결과로 시작된 우리 우주는 공존하는 무한한 수의 거품 우주 중 하나일 뿐입니다.
호킹은 상상할 수 있는 모든 상황이 이 무한한 집합의 어딘가에서 바로 지금 일어나고 있음이 틀림없다는 일부 과학자들의 가정을 좋아하지 않았습니다.
2018년 최신 기사에서 호킹은 자신의 말을 빌리자면 "다우주를 길들이기 위해" 노력했습니다. 그는 다중우주 전체를 포기하지 않고 다중우주를 무한이 아닌 유한으로 만드는 새로운 수학적 틀을 제안했습니다. 그러나 평행 우주에 대한 모든 추측과 마찬가지로 그의 생각이 사실인지 여부는 알 수 없습니다. 그리고 과학자들이 가까운 장래에 그의 아이디어를 테스트할 가능성은 거의 없습니다.
연대기 보호 가설:
놀랍게 들리지만 오늘날 우리가 이해하는 물리 법칙은 시간 여행을 금지하지 않습니다. 일반 상대성 이론에 대한 아인슈타인의 솔루션에는 과거로 돌아갈 수 있는 "닫힌 시간 곡선"이 포함됩니다.
Stephen Hawking은 시간 여행이 단순히 가능하지 않은 논리적 역설을 생성한다고 느꼈기 때문에 이에 대해 걱정했습니다.
따라서 그는 현재 알려지지 않은 일부 물리 법칙이 폐쇄된 시간 곡선의 출현을 방지한다고 제안했습니다. 그러나 "추측"은 과학적 용어로 "추측"일 뿐이며 시간 여행이 가능한지 여부는 실제로 알 수 없습니다.
작성자 없음:
우주론자들에게 가장 자주 받는 질문 중 하나는 "빅뱅 이전에 무슨 일이 일어났습니까?"입니다.
스티븐 호킹에 따르면 이 질문은 무의미하다. 사실, 우주와 그 안에 있는 모든 것뿐만 아니라 시간 자체도 빅뱅과 함께 시작되었습니다.
그는 "저에게 이것은 창조자가 존재할 시간이 없기 때문에 창조자가 존재할 방법이 없다는 것을 의미합니다."라고 말했습니다. 많은 사람들이 이 의견에 동의하지 않을 것이지만, 스티븐 호킹은 평생 동안 여러 번 표현했습니다.
이 진술은 거의 확실히 "어떤 식으로든 해결되지 않을 것" 범주에 속합니다.
종말의 예언:
말년에 스티븐 호킹은 인류의 미래에 대한 일련의 암울한 예언을 했으며, 그는 이를 상당히 진지하게 받아들였습니다.
그 범위는 파악하기 어려운 힉스 입자 또는 "신의 입자"가 우주를 집어삼키는 진공 거품을 유발할 수 있다는 제안에서부터 적대적인 외계인 침공 및 AI 인수에 이르기까지 다양합니다. 스티븐 호킹이 많은 부분에서 옳았지만 우리는 그가 틀렸다는 희망만 가질 수 있습니다.
2021-07-23 04:45:04
작가: Vitalii Babkin