Пять удивительных фактов о стивене хокинге. Пять самых громких научных прогнозов стивена хокинга Стивен хокинг нобелевская премия

Сегодня мы знаем, что Хокинг обладает блестящим умом и работает над теориями, которые обыкновенному человеку весьма трудно понять. Поэтому вас может удивить факт того, что Хокинг был бездельником в школе.

Когда ему было 9 лет, его оценки входили в число худших в классе. Немного поднажав, Хокинг поднял баллы до средних, но не выше.

Тем не менее, с самого раннего детства он интересовался тем, как работает все вокруг. Разбирал часы и радио. Однако, по словам самого Хокинга, собирать их обратно не получалось.

Несмотря на плохие оценки, сверстники и учителя догадывались, что среди них подрастает гений, о чем свидетельствует прозвище Хокинга, которым его наделили в школе - Эйнштейн. В связи с низкими оценками в школе появилась и другая проблема: отец хотел отправить Хокинга в Оксфорд, но денег без стипендии не было. К счастью, когда дело дошло до стипендиальных экзаменов, Стивен получил высший балл по физике.

Хокинг терпеть не мог биологию

Стивен Хокинг питал симпатию к математике с раннего возраста и хотел знать ее в совершенстве. Но у его отца Фрэнка была другая точка зрения. Он хотел видеть в Стивене медика.

При всей заинтересованности в науке, Стивена совсем не волновала биология. Он говорил, что она «слишком неточная, слишком описательная». И он скорее бы посвятил свой ум более четким и выверенным идеям.

Однако в Оксфорде не было факультета математики. Компромисс был найден следующим образом: Хокинг поступает на физику в Оксфорд.

Но даже будучи физиком, он сосредоточился на крупных вопросах. Когда перед ним встал выбор между элементарными частицами и изучением их поведения и космологией, Хокинг предпочел изучать вселенную. Космологию едва признавали в качестве полноценной науки, но это не помешало юному гению выбрать этот путь. Физика элементарных частиц, как говорил Хокинг, «была похожа на ботанику. Есть частицы, но нет теории».

Был в оксфордской команде по гребле

Биограф Кристин Ларсен написала, что в первый год обучения в Оксфорде Хокинг держался изолированно и был несчастлив. Но все изменилось, когда он присоединился к команде гребцов.

Задолго до того, как Хокинга поразила болезнь, практически полностью парализовавшая его, ученого сложно было назвать атлетом. Но в команду гребцов нужны были небольшие люди на роль рулевых, которые не гребут, но контролируют рулевое управление и темп.

И поскольку гребля была важной и популярной для оксфордцев, роль, выпавшая Хокингу, сделала его популярным. Один из членов команды гребцов называл его «авантюрным типом».

Тем не менее, будучи вовлеченным в тренировки по гребле шесть дней в неделю, Хокинг начал «косить» учебу. «Срезать серьезные углы» и использовать «творческий анализ для лабораторных работ».

Врачи думали, что в возрасте 21 год Хокинг протянет всего пару лет

Будучи аспирантом, Стивен Хокинг начал испытывать симптомы усталости и неуклюжести. Семья забеспокоилась, и однажды на рождественских каникулах настояла, чтобы он обратился к врачу.

Перед тем, как встретиться с врачом, Хокинг отпраздновал Новый год и встретил будущую жену, Джейн Уайльд. По ее воспоминаниям, в Хокинге ее привлекли «чувство юмора и независимая индивидуальность».

Через неделю ему стукнул 21 год, и еще немного позже он попал в госпиталь на двухнедельное обследование. Там ему поставили диагноз амиотрофического латерального склероза, более известного как болезнь Лу Герига. Это неврологическое заболевание, в результате которого больной постепенно теряет контроль над мускулами. Врачи сказали, что жить осталось всего несколько лет.

Хокинг вспоминает, что был шокирован и задавался вопросом, почему это случилось с ним. Но встретив в больнице мальчика, умирающего от лейкемии, понял, что бывают вещи и похуже.

Хокинг преисполнился оптимизма и начал встречаться с Джейн. Вскоре они съехались, и по словам Хокинга, у него было «ради чего жить».

Участвовал в создании теории бесконечной Вселенной

Одним из главных достижений Хокинга (которое он разделил с Джимом Хартлом) было выведение теории, согласно которой у вселенной нет границ в 1983 году.

В 1983 году, пытаясь понять природу и форму Вселенной, Хокинг и Хартли, используя понятия квантовой механики и общей теории относительности Эйнштейна показали, что у Вселенной есть содержимое, но нет границ.

Чтобы визуализировать это, людям нужно представить Вселенную как поверхность Земли. Будучи на сфере, мы можем идти в любом направлении и никогда не достигнем угла, края или границы, где можно будет уверенно сказать: «Всё. Конец». Тем не менее, принципиальное отличие в том, что поверхность Земли двухмерная (точнее, ее поверхность), а Вселенная имеет четыре измерения.

Хокинг объясняет, что пространство-время похоже на линии широт земного шара. Начиная с Северного Полюса (начали Вселенной) и следуя на юг, окружность растет до экватора, а после уменьшается. Это означает, что Вселенная конечна в пространстве-времени и однажды коллапсирует - но не раньше, чем через 20 миллиардов лет. Означает ли это, что само время будет идти в обратном направлении? Хокинг поднял этот вопрос, но решил, что нет, потому что нет никаких оснований полагать, что принцип энтропии, то есть тенденция упорядоченной энергии превращаться в хаотическую, изменится в противоположную сторону.

Проиграл пари на тему черных дыр

В 2004 году гениальный Хокинг признал, что был неправ и проиграл пари, которое заключил в 1997 году со знакомым ученым. Чтобы понять суть пари, давайте вернемся к тому, .

Звезды огромны. Их большая масса порождает мощную гравитацию (читайте подробнее ). По мере того, как ядерное топливо внутри звезды сгорает, наружу выходит энергия, противодействующая гравитации. Но когда звезда «сгорает», гравитация становится настолько мощной, что звезда коллапсирует, сворачивается сама в себя, рождая черную дыру.

Гравитация настолько мощна, что даже свет не может покинуть пределы черной дыры. Однако в 1975 году Хокинг заявил, что черные дыры не являются черными. Напротив, они излучают энергию. При этом данные исчезают в черной дыре, которая в конечном итоге испаряется. Проблема в том, что эта идея, согласно которой информация пропадает в черной дыре, противоречит квантовой механики и создает то, что Хокинг назвал «информационным парадоксом».

Американский физик-теоретик Джон Прескилл не согласился с выводом, что информация теряется в черной дыре. В 1997 году он заключил пари с Хокингом, утверждая, что информация просто не может покинуть ее, что не противоречит законам квантовой механики.

Хокинг, как хороший спортсмен, признал, что ошибался - в 2004 году. На научной конференции ученый сказал, что поскольку у черных дыр более чем одна «топология», и когда одна вмещает информацию, освобожденную со всех топологий, она не теряется.

Получил множество наград и отличий

За свою долгую карьеру в физике, Хокинг набрал внушительный ряд наград и отличий. Едва ли они не будут пополняться новыми, но давайте пройдемся по тому, что уже есть.

В 1974 году его приняли в Королевское общество (королевской академии наук в Великобритании, основанной в 1660 году), и годом спустя Папа Павел VI наградил его и Роджера Пенроуза золотой медалью науки имени Пия XI. Также Стивен Хокинг получил премию Альберта Эйнштейна и медаль Хьюза от Королевского общества.

Хокинг так хорошо зарекомендовал себя в научном сообществе, что в 1979 году получил должность профессора математики в Кембриджском университете в Англии - и эту должность он будет занимать последующие 30 лет. Некогда эту должность занимал сэр Исаак Ньютон.

В 1980 его посвятили в Командоры Британской империи, что идет на втором месте по чести после рыцарства. Также он стал Почетным членом общества, в котором находится не более 65 членов одновременно, отличившихся перед нацией.

В 2009 году Хокинг получил высшую гражданскую награду в США - Президентскую медаль свободы.

Несмотря на то, что Хокингу присудили минимум 12 почетных степеней, ускользает от него.

Пишет книги для детей

Одним из наименее ожидаемых фактов о жизни Стивена Хокинга является то, что он является детским автором. В 2007 году Стивен и его дочь Люси Хокинг вместе написали «Секретный ключ Джорджа ко Вселенной».

Это фантастическая повесть о мальчике Джорджа, который идет против неприятия технологий со стороны родителей. Мальчик начинает дружить с соседом-физиком, который обладает самым мощным компьютером в мире и может открывать порталы в космическое пространство.

Конечно, большая часть книги посвящена объяснению тяжелых научных понятий, например, черных дыр и происхождения жизни, простым детским языком. Отсюда и слава Хокинга-популяризатора, который всегда стремился объяснять свои труды доступным языком.

Вторая часть книги вышла в 2009 году под названием «Космическая охота Джорджа за сокровищами».

Верит в инопланетную жизнь

Учитывая познания Хокинга в космологии, людям чрезвычайно интересно, почему великий ученый считает, что мы не одиноки во Вселенной. На 50-летии NASA в 2008 году Хокингу дали слово, и он поделился своими мыслями на этот счет.

Космолог отметил, что учитывая размеры Вселенной, существование даже примитивной, а может и разумной жизни вполне допустимо.

«Примитивная жизнь очень распространена», - заявил Хокинг. - «Разумная же - редкость».

Разумеется, Хокинг не обошелся и без сарказма: «Кто-то может сказать, что жизнь зародилась на Земле». При всем этот он предостерег, что инопланетная жизнь вполне возможно зародилась не на основе ДНК, и у нас может не быть иммунитета к инопланетным болезням.

Хокинг полагает, что инопланетяне могут использовать ресурсы собственной планеты и «стать кочевниками, захватывающими и колонизирующими все планеты, которых могут достичь». Или же они могут создать систему зеркал, сфокусировать энергию солнца в одной точке и создать «кротовую нору» для путешествий в пространстве-времени.

Побывал в невесомости, чтобы спасти человечество

В 2007 году, когда Хокингу было 65 лет, он осуществил мечту всей жизни. Он побывал в невесомости и плавал в специальном кресле, благодаря компании Zero Gravity. Корпорация предоставляет сервис, в котором летящие на резко взмывающем и опускающемся самолете люди могут в течение нескольких раундов испытывать состояние невесомости на протяжении около 25 секунд.

Хокинг, освободившийся от инвалидного кресла впервые за десятилетия, смог даже выполнить гимнастическое сальто. Но самое интересное во всем этом не то, что он смог сделать, а то, почему. Когда его спросили, зачем ему этот полет, он, конечно же, отметил свое желание побывать в космосе. Но причины куда глубже.

В связи с возможностью глобального потепления или ядерной войны, как отметил Хокинг, будущее человеческой расы может пройти в длинном перелете в космическом пространстве. Хокинг поддерживает частные космические исследования (вроде деятельности и SpaceX ) в надежде на то, что космический туризм скоро станет общественным достоянием. И мы сможем путешествовать на другие планеты, чтобы выживать. Кстати, не так давно была открыта . Возможно, на ней когда-нибудь будут человеческие города.

Его ум, преодолевая время и пространство, исследует странную красоту зияющих черных дыр, но в последнее время самого знаменитого в мире ученого занимает более земная проблема.

Бывший профессор математики Кембриджского университета Стивен Хокинг должен поразмыслить над тем, как потратить 3 миллиона долларов (1,8 миллиона фунтов стерлингов), переведенные на его банковский счет после того, как он выиграл самый крупный из всех когда-либо учрежденных научных призов.

Прославленный физик, не отмечавший в январе свой 70-й день рождения из-за болезни, получил специальную премию за «Особые достижения в области фундаментальной физики», в том числе - за открытие научного факта, что черные дыры испускают радиацию, за свой огромный вклад в квантовую гравитацию и в некоторые аспекты изучения молодых вселенных.

Эта награда - одна из нескольких, учрежденных российским интернет-магнатом Юрием Мильнером, который оставил свою научную работу в области физики в Российской академии наук и заработал миллиард долларов на инвестициях в социальные сети и прочие компании, такие, как Twitter, Facebook и Groupon.

Лауреатов премии отбирает независимая комиссия физиков - таких, как один из ведущих в мире исследователей теории струн Эдвард Уиттен (Edward Witten) и Алан Гут (Alan Guth), выдвинувший теорию космической инфляции. Награждаются обычно молодые ученые, моложе тех, кто получает Нобелевскую премию, поскольку экспериментальные доказательства теоретической работы в данном случае не нужны.

В своем письме в редакцию Guardian профессор Хокинг заявил, что для него «большая радость и честь» получить эту награду. «Никто в физике не занимается исследованиями ради получения премий. Речь здесь о радости от открытия нового, чего раньше не знал никто. Тем не менее, такие премии играют важную роль публичного признания достижений в области физики. Они повышают авторитет физики и интерес к ней», - написал он.

«Хотя почти каждый физик-теоретик согласится с моим прогнозом о том, что черная дыра раскалена как горячее тело, экспериментально это очень трудно проверить, ибо температура макроскопической черной дыры так низка», - добавил Хокинг.

Этот физик, обретший всемирную славу благодаря вышедшей в 1988 году книге «Краткая история времени», и участвовавший в съемках мультсериала «Симпсоны» и фильма «Звёздный путь», пока не решил, как потратит неожиданно свалившееся на него богатство. «Я помогу дочери, у которой сын-аутист, и может быть, куплю дачу - правда, времени на отдых у меня немного, потому что мне нравится заниматься теоретической физикой», - написал ученый.

Член отборочного комитета Нима Аркани-Хамед (Nima Arkani-Hamed) заявил: «Что можно сказать по поводу Хокинга? Это настоящий гигант современной физики. Он проводит огромную, колоссальную работу».

51-летний Мильнер окончил физический факультет МГУ по специальности «теоретическая физика», однако отказался от докторантуры в Российской академии наук ради учебы и диплома магистра делового администрирования в Уортонской школе бизнеса при университете штата Пенсильвания. Но Мильнер по-прежнему остается энтузиастом науки, и премию он учредил как признание величайших умов фундаментальной физики, чтобы помочь им делать новые важные открытия в будущем.

70-летний Хокинг - не единственный лауреат. Вторую премию в 3 миллиона долларов разделили ученые, работавшие на Большом адронном коллайдере и открывшие то, что похоже на бозон Хиггса. Награду получил руководитель проекта Лин Эванс (Lyn Evans) и шесть бывших и нынешних руководителей двух исследовательских групп Atlas и CMS, которые обнаружили эту частицу.

«Мне позвонили и сказали, что я получил премию в миллион баксов, - рассказал Эванс Guardian. - Я был ошеломлен. Первое, что я сделал, это сел. Для нас это здорово, и награда как-то восполняет недостатки Нобелевской премии, которой могут наградить не больше трех человек». Каждая из исследовательских групп получит по миллиону долларов.

Эванс пока в растерянности и не знает, на что потратить деньги. Кроме покупки iPad, ему ничего иного в голову не приходит. «Мне не нужны огромные деньги. Что я точно не сделаю, так это не буду разъезжать по ЦЕРНу на «Феррари». Это навредит моему имиджу», - заявил он.

4 июля Фабиола Джианотти (Fabiola Gianotti), возглавляющая группу Atlas, и руководитель CMS Джо Инкандела (Joe Incandela) описали бозон Хиггса во время презентации в ЦЕРНе - лаборатории физики элементарных частиц, расположенной недалеко от Женевы. Рассказывает Джианотти: «Эта премия не для меня, это премия за сотрудничество, признание напряженной экспериментальной работы, которой занимались все на протяжении нескольких лет». На свои 500000 долларов она намерена учредить фонд поддержки молодых физиков из группы Atlas, которые нуждаются в деньгах. По словам Инканделы, премия является признанием «огромных усилий» ученых, работавших на Большом адронном коллайдере. «Я хочу найти способ правильно и с пользой использовать премию на благо тех, кто сделал все это возможным», - добавил он.

То, что сейчас называют бозоном Хиггса, впервые описал в 1964 году физик из Эдинбурга Питер Хиггс (Peter Higgs), создавший теорию, обосновывающую, как элементарные частицы обретают массу. Ни он, ни четыре других ныне живущих теоретика, опубликовавших в том году аналогичные работы, премию не получат, поскольку их работа принадлежит уже далекому прошлому. «Замысел премии в признании работ, которые были проведены недавно», - сказал Аркани-Хамед.

Кроме лауреатов специальных премий - Хокинга и исследователей из ЦЕРНа, комитет отобрал еще несколько физиков, внеся их в список потенциальных лауреатов премии «Фундаментальная физика», сумма которой составляет 3 миллиона долларов. Победителей объявят в марте будущего года в ЦЕРНе. Их работы очень разнообразны - от открытия экзотических материалов, носящих название топологические изоляторы, до важного вклада в теорию струн, которая описывает природу такими терминами, как струны, петли и поверхности, существующие в более высоком измерении.

Еще три физика в возрасте до 35 лет получат премии в 100000 долларов за важные открытия в других областях физики.

Условием вручения премии является то, что лауреаты обязаны как минимум раз в год выступать с публичной лекцией о своей сфере научной деятельности. Лекции, с которыми они выступают, будут записаны и размещены на вебсайте фонда в поддержку премий.

• Стивен Хокинг родился в Оксфорде 8 января 1942 года - ровно через 300 лет после смерти астронома Галилео Галилея. В возрасте 21 года ему была диагностирована редкая форма заболевания моторного нейрона - амиотрофический боковой склероз (ALS). Доктора давали ему несколько лет жизни.
• В школе Стивен учился довольно посредственно, но хорошо разбирался в математике и «беспорядочно увлекался химией». В девять лет его оценки были одними из худших в классе. Вместе с тем, учителя признавали его гениальность, поэтому он даже заработал прозвище «Эйнштейн».

Стивен Хокинг на съемках сериала "Звездный путь" вместе с актерами, играющими Эйнштейна и Ньютона

• Его отец хотел, чтобы Стивен занялся медициной, но у того не было интереса к биологии. Он считал ее «слишком неточной». В итоге в Оксфорде он занялся теорией частиц и космологией, поскольку эти сферы мало изучены человеком и давали массу возможностей.
• На встрече Королевского общества Хокинг прервал лекцию известного астрофизика сэра Фреда Хойла, чтобы сообщить ему, что он сделал ошибку. Когда его спросили, как он обнаружил ошибку, Хокинг ответил: «Просто я уже просчитал все это у себя в голове».

С Биллом Гейтсом

• В 1970-е годы Хокинг сделал основные свои открытия, в том числе, вероятно, его самый важный вклад в космологию: открытие излучения Хокинга (черные дыры излучают энергию, пока не иссякнут). Еще до публикации своей работы Хокинг посетил Москву в 1973 году, где он встречался с советскими учеными. Они продемонстрировали Хокингу, что в соответствии с принципом неопределенности квантовой механики вращающиеся черные дыры должны порождать и излучать частицы. В 1987 году он встречался в Москве с академиком Сахаровым.

Изображение: Liam White / Alarmy Stock Photo

• В 1980-х годах профессор Хокинг и профессор Джим Хартл предложили модель Вселенной, которая не имела границ в пространстве и времени. Концепция была описана в «Краткой истории времени», которая продана по всему миру в 25 миллионов экземпляров. Хокинг сравнивает Вселенную с нашей планетой - «куда ни пойди, у Земли нет края», однако планета существует только в двух измерениях, а Вселенная - в четырех.
• В 1985 году Стивен Хокинг заработал пневмонию. Его состояние было настолько тяжелым, что врачи хотели отключить его от системы жизнеобеспечения. Его жена Джейн отказалась, и врачи провели трахеотомию, чтобы спасти жизнь Стивена. Так он потерял способность говорить и с тех пор общался с использованием голосового синтезатора, причем отказался поменять свой «голос», когда ему это предложила Intel.
• Хокинг - это своего рода «поп-звезда» от науки. Он появлялся в «Симпсонах», «Звездном пути», «Теории большого взрыва» и на альбоме Pink Floyd.

«Он был великим ученым и необыкновенным человеком, чья работа и наследие будут жить в течение многих лет. Его мужество и настойчивость с блеском и юмором вдохновляли людей по всему миру. Мы будем скучать по нему», - приводит заявление детей физика Роберта, и Люси .

Жизнь и болезнь

Стивен Хокинг родился 8 января 1942 года в Оксфорде (Великобритания), куда его родители во время Второй мировой войны переехали из Лондона. Отец будущего физика был медиком, а мать - экономистом, они оба окончили Оксфордский университет. Хокинг пошел по их стопам, в 1962 году окончив обучение на физическом факультете того же вуза, после чего продолжил образование в Кембриджском университете, где в 1966-м получил докторскую степень.

В 1963 году у Хокинга диагностирован боковой амиотрофический склероз. Это хроническое заболевание центральной нервной системы в дальнейшем привело к практически полному параличу ученого. В 1985 году Хокинг после воспаления легких перенес трахеостомию, вследствие чего утратил способность говорить. Тогда же ученый начал пользоваться синтезатором речи, а с 1997 года - компьютером, управляемым при помощи датчика, закрепленного у мимической мышцы щеки.

Хокинг был женат два раза. В 1965 году ученый женился на студентке лингвистического факультета Кембриджского университета Джейн Уайлд. У супругов родилось два сына - Роберт (в 1967-м) и Тимоти (в 1979-м), а также дочь Люси (в 1970-м). После более 20 лет совместной жизни пара распалась. Второй раз Хокинг женился в 1995 году. Его супругой стала сиделка Элайн Мэйсон, с которой ученый расстался в 2006 году.

Сингулярность и энтропия

Начало карьеры Стивена Хокинга пришлось на 1960-е годы, когда был проведен третий из классических экспериментов, подтверждающий справедливость общей теории относительности (опыт Роберта Паунда и Глена Ребки, осуществленный в , продемонстрировал так называемое гравитационное красное смещение - изменение частоты света при его прохождении вблизи массивного объекта, например, звезды).

Когда окончательно стало ясно, что теория Эйнштейна верна, пришло время для изучения ее самых экзотических следствий: расширение Вселенной (после Большого взрыва) и возможность существования черных дыр - объектов, которые не могут покинуть попавшие в них тела или излучение.

Изображение: NASA / WMAP

Большой взрыв, фактически рождение наблюдаемого мира, и черные дыры связаны с гравитационными сингулярностями - особенностью пространства-времени, где уравнения общей теории относительности приводят к некорректным с физической точки зрения решениям. Именно сингулярностям посвящены первые научные труды Хокинга. В своей диссертации Хокинг применил теоремы, сформулированные его коллегой, британским математиком Роджером Пенроузом, ко всей Вселенной.

Пенроуз первым объяснил возникновение черной дыры гравитационной сингулярностью. По Пенроузу, звезда превращается в черную дыру благодаря гравитационному коллапсу, сопровождающемуся рождением ловушечной поверхности. Теорема Пенроуза считается первым крупным математически строгим результатом теории Эйнштейна, а вклад Хокинга заключался в том, что он показал: Вселенная в момент и до Большого взрыва находилась в состоянии бесконечной плотности массы.