В края на октомври половинвековна дисертация по астрофизика, съдържаща предимно остаряла информация, стана хит при изтеглянията, „отлагайки“сайта на университета в Кеймбридж.
Какво стана?
На 23 октомври 2017 г. университетът в Кеймбридж реши да направи публично достъпна дисертацията на известния учен и популяризатор на науката Стивън Хокинг, написана от него през 1966 година. Помислете за това: преди 51 години! И изведнъж уебсайтът на университета „слезе“. Между другото, дори на 24 октомври той периодично все още „лягаше“, въпреки че все още понякога беше възможно да се пробие и изтегли вирусна дисертация - в пропуските между новите неуспехи.
Повечето медии интерпретираха това като знак на вълнение в работата на учения, но това не е напълно вярно. Има само около 70 хиляди изтегляния, просто основната версия на pdf файла тежи 72 мегабайта - затова малък университетски сървър не може да го издържи. Ако файл от няколко мегабайта или сървър беше по-мощен, нищо нямаше да се случи.
Вярно, никой в Кеймбридж дори не се е замислял за подобен „трафик“, защото обикновено „популярни“произведения оттам са изтеглени сто пъти, а непопулярните могат да бъдат преброени от една страна. И не е само това. Повечето от тези, които са изтеглили дисертацията на Хокинг, едва ли ще успеят да я прочетат изцяло. Въпросът е не само в това, че има 130 страници - по-важното е, че като всяка дисертация се изисква достойна подготовка от страна на читателя. И въпреки това значението му може да бъде обобщено доста накратко, което ще направим по-долу.
За какво е тази дисертация?
Промоционално видео:
Хокинг изследва последствията от откриването на разширяването на Вселената. Това става известно още през 30-те години на миналия век и се предполага (за сметка на това, за първи път - от жител на СССР) още през 20-те години. Въз основа на факта на експанзия британецът анализира популярната тогава теория за гравитацията на Хойл-Нарликар. Според нея материята се появи извън връзка с разширяването на Вселената (днес се знае, че точно обратното - в тясна връзка).
Тази теория, както показа Хокинг за първи път, е погрешна, тъй като не е съвместима с разширяващата се Вселена. Смешно е, че въпреки че самата хипотеза, която критикува, е грешна, критиката му … също беше грешна! Днес знаем, че ускореното разширяване на Вселената прави анализа на Хокинг остарял. Той не взе предвид възможността за подобно ускорение, поради което самите изчисления за некоректността на Хойл-Нариликар се оказаха неправилни.
Британската дисертация обаче е написана 30 години преди откриването на ускоряващото се разширяване на Вселената след Големия взрив и е трудно да се критикува ученият, че не знае този факт. В крайна сметка всички грешат - Айнщайн също не искаше да повярва, че Вселената се разширява, тази мисъл му се стори толкова странна в началото. Не е изненадващо, че не по-малко екзотичната концепция за непрекъснато ускоряваща се експанзия не се е появила пред Хокинг преди половин век.
Между другото, малко преди публикуването на дисертацията си, Хокинг предположи, че Хойл и Нарликар могат да бъдат прави - ако във Вселената има нещо с отрицателна маса. Сега това „нещо“е заменено от тъмна енергия - идеята за определено вещество, което „изтласква“пространството във всички посоки, малко като това, как го прави веществото на Хокинг с отрицателна маса.
Във втора глава Хокинг разглежда ефекта от разширяването на Вселената върху разпределението на масата в нея. Те се докосват до мистерията на галактиките - „острови на материята“в пустинята на Вселената, на една от които също живеем. Авторът стига до извода, че галактиките не биха могли да възникнат от първоначално малки нехомогенности на ранната Вселена и трябва да има друго обяснение. Кое? Уви, това не беше напълно разбрано нито през 1966 г., нито днес. Но самата идея, че мистериозните хетерогенности би трябвало да са забележими от самото начало, все още намира ново потвърждение.
В трета глава физикът се докосва до гравитационното излъчване - самите гравитационни вълни, които бяха открити едва миналата година чрез реални наблюдения. Четвъртият е проблемът за особеностите. Същността му е, че според съществуващите концепции, преди Големия взрив материята е трябвало да има безкрайна плътност и температура, да се компресира в една точка с нулева ширина, височина и дължина. В онези години мнозина се опитваха по някакъв начин да се „отърват“от сингулярността в изчисленията - в края на краищата всякакви физически формули с въвеждането на безкрайна плътност престават смислено да описват събитията. Те просто не са предназначени за такива променливи.
Стивън Хокинг през 1974г. Снимка: ИЗТОЧНИ НОВИНИ
Хокинг обаче показва, че подобни решения всъщност не работят без особеност. Не може да се каже, че оттогава сме напреднали в разбирането на въпроса значително по-далеч от преди половин век на кандидата. Все още е ясно, че сингулярността може би е съществувала и все още не е ясно дали тя може да бъде научно описана правилно.
Може да изглежда, че основната стойност на дисертацията на Хокинг е в обсъждането на въпроси, загубили своята актуалност днес (като хипотезата на Хойл-Нарликар) или в анализа на ситуацията с галактиките, където той посочва проблеми с произхода им, но не може да намери решение (всъщност неговото все още търся). Както виждаме, нищо сензационно от гледна точка на човек от улицата. Откъде идва това вълнение, защо сайтът беше „свален”?
Хайп Хокинг
За да разберете това, струва си да запомните кой е Хокинг и защо обществеността го познава и обича. Той направи най-големия си принос в изследването на черните дупки - тела, чиято плътност е толкова висока, че светлината не може да избяга от гравитационното им поле. Навън те, според логиката, трябва да са напълно черни - в края на краищата дори фотоните светлина не могат да отлетят от тях. Британецът успя да приложи термодинамиката при изследването на черните дупки и да докаже, че те всъщност … излъчват! Изхвърлете фотони (макар и много рядко). Тоест, строго погледнато, те не са чак толкова черни.
Между другото, това също означава, че те не са вечни, но малките черни дупки са изключително краткотрайни. Цялата им енергия се преобразува в такава радиация и те буквално „се изпаряват“. Наричат го така - радиация на Хокинг. В края на краищата именно той го изчисли, както и факта, че поради него черните дупки се изпаряват и умират. Изчислено … но не се отвори.
Да, радиацията на Хокинг, както често се случва в науката, изобщо не е открита от този, на когото този феномен е кръстен. Работата на Хокинг върху радиацията ("изпаряване на черни дупки") е публикувана през 1974 г. И година преди това той посети СССР. Там съветските учени Зелдович и Старобински му демонстрираха от теоретична гледна точка, че фотоните с дължина на вълната, по-голяма от хоризонта на събитията на черна дупка (зоната, в която останалите фотони се прехващат от гравитацията), трябва да преодолеят гравитацията на черната дупка поради квантово тунелиране.
Същността на този ефект е, че един фотон, според законите на квантовата механика, с определена вероятност може да преодолее привидно неизбежно препятствие (огледало или гравитацията на черна дупка), ако енергията му е над определено ниво.
Демонстрация на описания ефект.
Всъщност Зелдович сам не излезе с всичко това - идеята беше изразена от съветския физик Владимир Грибов, още преди идването на Хокинг в СССР. Тоест радиацията трябваше да се нарича радиация на Грибов - ако, разбира се, съветският учен формализира мисълта си в подходящата работа с необходимите изчисления. Уви, той не направи това, само го изрази устно, откъдето Зелдович научи за нея.
Хокинг има и много други произведения - например той математически доказа, че „черните дупки нямат коса“. По-точно, невъзможно е да научим нищо за черната дупка, която тези фотони са оставили от такива фотони (радиация на Грибов-Хокинг). От това следва, че съдържанието на черни дупки е непознаваемо за нас - въпреки факта, че те понякога отделят. Дори ако черната дупка се състоеше не от нашата материя, а от антиматерия, би било абсолютно невъзможно да разберем това чрез радиационните фотони, достигащи до нас.
И все пак, нека бъдем честни - много интересни творби сред съвременните физици са написани от не малко хора. Смолин, Торн, Пенроуз - и още куп други. Независимо от това, ако спрете минувач на улицата и попитате какво мисли за тези хора, тогава най-вероятно той ще каже, че не познава нито един от тях. Защо Хокинг е толкова известен? Има много фактори за неговия успех, но основният е неговата необичайна съдба и изключителният му характер като личност.
Харизмата на Хокинг
Физикът страда от амиотрофична латерална склероза. Това е много рядко заболяване с неясен механизъм на действие, поради което двигателните неврони умират при хората. Първо идва парализа, а след това смърт от спиране на дишането. Тази ужасна диагноза му е поставена през 1963г. Тъй като лекарите тепърва започват да изучават екзотично заболяване, в допълнение, те също казаха, че му остават 2-3 години да живее. Тогава Хокинг беше на 21 години и вероятността за някаква преждевременна смърт го разстрои. Тогава той се концентрира и решава да направи възможно най-много в научната област. Както честно признава ученият, преди това е учил и е работил с желание, но без фанатизъм - но след диагнозата всичко се е променило. Когато осъзнаеш, че няма повече време, става много по-лесно да го оцениш.
Оттогава са изминали 54 години и ученият все още е жив. Вярно, само мускулите в областта на бузите запазиха подвижността му. Изтръпвайки ги, той контролира специално модифициран компютър, който синтезира сигнали от мускула на физика в думи. По този трудоемък начин изследователят комуникира на научни конференции и дори лекции пред широката общественост. Той е може би най-известният човек с увреждане сред живите учени - и най-успешният в преодоляването на такова тежко заболяване. Разбира се, теоретичен физик с такива особености е по-вероятно от другите да привлече вниманието на медиите и „широките маси“.
Е, тук вторият компонент на популярността на Хокинг „стреля“- съвременният научен поп. За съжаление, той има свои собствени закони, сред които медиите и свръхзображението на героя, за който пишете, са почти основният фактор, който определя дали си струва да пишете за него изобщо. Кой знае за Грибов, който предложи излъчването на черни дупки? Никой, той умира през 1997 г., почти неизвестен извън академичните среди. Зелдович, някога много "медиен" физик от съветската епоха, също така, да речем, днес не е твърде голям слух. Да, Хокинг много добре умее да създава аналогии, достъпни за хора от различни професии, но космологът Новиков знаеше как да ги измисли също толкова добре … Кое е единственото блестящо обяснение на физическата природа на пътуването във времето към тях - известният принцип на Новиков!
Разбира се, това не означава, че един учен задължително трябва да бъде деактивиран заради популярност. Има и Хигс (богът на Хигс), или астрономът Майк Браун (планетата Батигин-Браун, тя е деветата планета). Но ако не сте открили частицата, която определи параметрите на буквално всичко в околния свят или на нова планета в Слънчевата система, няма да е лесно да разчитате на популярността. Човек, който не се отказва преди сериозно заболяване двадесет пъти по-дълго, отколкото лекарите са очаквали, е може би достоен кандидат за такива „нетипични знаменитости“.
АЛЕКСАНДЪР БЕРЕЗИН
