![Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]](https://i0.wp.com/www.svetnauke.org/wp-content/uploads/2013/10/2013-10-18-Mesec-u-polusenci1.jpeg?fit=2000%2C1600&ssl=1 "Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023) 12")
![Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]](https://i0.wp.com/www.svetnauke.org/wp-content/uploads/2014/08/2014-08-25-Galileo-Galilej-i-teleskop.jpg?fit=800%2C595&ssl=1 "Prvi teleskop 19")
Autor: Bojana Zajić, Gimnazija Kruševac
Rano detinjstvo Stephena Hawkinga
Stephen Hawking rođen je 8. januara 1942. godine, tačno 300 godina posle smrti Galileja. Odrastao je u Sent Albaniju. Bio je jako nestašan i radoznao. Pravio je vatromete i pokušavao da napravi računar prespajajući žice radija i televizora.
Još kao dečak nije hteo da bude kao ostali. Izdvojio se od ostale dece u misaonom pogledu, a kasnije i u fizičkom.
“Moji školski zadaci bili su neuredni, a rukopis je nastavnike bacao u očaj. Ali, drugovi su me prozvali Ajnštajnom, videći u meni, verovatno, i nagoveštaje nečeg boljeg” [3] zapisao je kasnije.
Pustoš u životu
Stephen je, prateći očeve korake, u svojoj 17-oj godini upisao University Collage (Oxford). Pošto Oxford nije nudio matematiku, odlučio je da se oproba u fizici. Zanimljivo je da dok je bio student nikada nije išao na prdavanja. On kaže da je shvatio da je intelektualno bolji od svojih predavača i da mu je na predavanjima bilo dosadno.
Tokom poslednje godine studija primetio je da mu pokreti postaju sve usporeniji i nespretniji. Lekari su ustanovili da boluje od motoričke nervne bolesti ( Lu Gerigova bolest) i prognozirali su da neće živeti duže od dve godine.
“Saznanje da bolujem od neizlečive boljke koja će me usmrtiti za nekoliko godina, zaprepastilo me je”, priseća se Hoking.
Počeo je da očajava. Iz tog očaja ga je izvukla Džejn Vajld. Džejn je upoznao na novogodišnjoj proslavi 1962 godine, kada je bolest već počela da uzima maha. Tri godine nakon toga se oženio njome i dobio troje dece.
Sve teže se pokretao, a to mu je predstavljalo veliki problem u ispisivanju matematičkih jednačina. Zbog toga je počeo da dočarava kosmos u svojoj glavi.
Prisustvovao je skupu u Kraljevskom naučnom društvu na kome je dobacio, u to vreme najčuvenijem astrofizičaru, Fredu Hojlu da je načinio grešku u sredini veoma dugog proračuna. Fred ga je upitao kako to zna, a Stephen mu je odgorio: “Izračunao sam to u svojoj glavi“.
Sedamdesetih godina je došao do svoj najvećeg otkrića – Hokingovog zračenja, kojim „crne rupe“ isparavaju i iščezavaju.
1979 godine je izabran za profesora matemtike na Kembridžu i tada je zaseo u stolicu Isaka Njutna.
Napisao je knjigu „Kratka istorija vremena“ koja je prodata u 25 miliona primeraka.
Nakon nekoliko godina se razveo i oženio se medicinskom sestrom i njegovom negovateljicom, Ilejn Mejson. Zanimljivo je da je sintisajzer koji je Stephenu odmenio glasne žice izradio bivši Ilejnin suprug.
Imao je veoma neobičan smisao za humor. Evo i jedne anegdote: Jedan američki turista, dok je razgledao Kembridž, ugledao je Stephena, upro prstom u njega i rekao: „Pa to je Stephen Hawking!“ Stephen je na to odgovorio: „Uvek me mešaju sa tim čovekom“.
Pojavio se i u jednoj epizodi serije „Simpsonovi“ u kojoj kaže: “Tvoja teorija o kosmosu koji nalikuje na krofnu veoma je zanimljiva, Homere. Možda ću ti je ukrasti.”
Kasnije je napisao i delo „Kosmos u orahovoj ljusci“ koje je jedno od najtraženijih na svim meridijanima.
Mnogi ga porede sa Albertom Ajnštajnom!
Teorija Stephena Hawkinga
Kao što je već rečeno, sedamdesetih godina je odgonetnuo “crne rupe”. To je područje prostor-vremena.
Crne rupe predstavljaju regione svemira iz kojih ama baš ništa – pa čak ni svetlost, ne može da se otrgne zbog veoma jake gravitacije. U njoj ne postoje prostorne dimenzije – gore, dole, levo, desno…. Vreme i prostor su jedno!
Stephen u svojoj knjizi „ Kosmos u orahovoj ljusci“ kaže da kada istroše gorivo, masovne zvezde se sabijaju do nulte razmere i beskonačne gustine. Zakrivljenost prostorvremena savija ostalu svetlost unutra i to se zove „crna rupa“.
Ako se nešto (četica, gas, nebesko telo ili zvezda) približi ivici crne rupe odmah će biti ususano u taj nevidljivi bezdan. Kada bi se toj ivici približilo naše Sunce, planete bi i dalje kružile oko njega.
1997 godine Stephen se opkladio sa fizičarima Džonom Preskilom i Kitom Tornom tvrdeći da nikakva čestica nije u stanju da se otrgne „zagrljaju crne rupe“ i da ostaje zauvek zarobljena unutra. Gubitnik je morao da kupi enciklopediju koju pobednik sam izabere.
Stephen je pokušavao da obejini teoriju opšte relativnosti i kvantnu teoriju u jednu – kvantnu gravitaciju. Razmišljao sam 30 godina, sada znam rešenje”. Crne rupe seprvo obrazuju, a kasnije otvaraju i otpustaju informacije u vezi sa onim što je upalo.
Kako bi nešto, ipak, moglo da se otrgne strahovitom privlačenju?
Vratimo se ponovo na tumačenje Stephena Hawkinga da „crne rupe“ isparavaju milijardama godina. Ispuštajući čestice skupljaju se u malo jezgro a potom počinje zračenje iznutra da curi iznoseći informacije napolje.
Na 17. Medjunarodnom kongresu o opštoj relativnostii gravitaciji u Dablinu (Irska) Stephen je predstavio novu teoriju po kojoj crne rupe ne uništavaju sve što u nih upadne, već izbcuu materiju i energiju nazad u svemir ali u neprepoznatljivom obliku. Ovom izjavom je izgubio opkladu sa Džonom Preskilom i Kitom Tornom.
Mnogi smatraju da je Stephen razumevanji gravitacije doprineo više i od samog Ajnštajna!
Stephen Hawking je veoma unapredio naše znanje o crnim rupama, ustanovio je da se horizont događaja vremenom može samo povećati ili ostati konstantan, tako da ako bi dve crne rupe nestale površina novonastale oblasti bi bila veća od zbira komponenti. Pokazao je da crne rupe ne nastaju samo usled kolapsa zvezda već i drugih visokokompresovanih regiona prostora.
Stephen Hawking je pravi i jedini dokaz koliko je mozak značajan organ u ljudskom organizmu. Definisao je nešto što može biti spas za svemir kakav poznajemo.
Literatura:
[1] Hawking, S, „Kratka povest vremena“, Polaris, 1998
[2] Hawking, S, „Kosmos u orahovoj ljusci“, Laguna, 1998
[3] Hawking, S, „Crne rupe i bebe vaseljene”, Alnari, 1998
Autor: Bojana Zajić, Gimnazija Kruševac
Leave a Reply
This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.
Veliki, ali zaista veliki um. Moje amatersko zanimanje za fiziku, kosmologiju i astronomiju počinje sa Hokingom i crnim rupama. Ako sam u toku, ta teorija u kojoj se kaže da crne rupe ipak i emituju “nešto” je podigla dosta obrva u naučnim krugovima. Čini mi se, ako nisam pogrešno shvatio, da je Hoking pretpostavio da se deo (ili sve?) informacije odašilju u neku drugu dimenziju?
“Crne rupe i bebe Vaseljene” i, naročito, “Kratka povjest vremena” sigurno su knjige koje su mnoge ljude pokrenula na razmišljanje o astronomiji i kosmologiji.
U svetu nauke, naročito te savremene i fundamentalne, retko se sreću ljudi koji su sposobni da “šumu” forumula prepričaju na način koji gotovo svi mogu da razumeju. Možda se mnogi neće složiti, ali mislim da je S. Hawking sigurno dao mnogo veći doprinos popularizaciji kosmologije nego samoj kosmologiji. Naravno, teorije koje je postavio predstavljaju i osnovu dela savremene astrofizike.
On je postavio teoriju o isparavanju crnih rupa. Prema toj teoriji crna rupa emituje energiju i samim tim se smanjuje. Tokom tog procesa na ivici crne rupe dolazi do formiranja novih čestica (i antičestica) tj. dodaje se nova “informacija” u univerzum. Kao posledica te teorije usledeio je i poznati odgovor Ajnštajnonu (na rečenicu “Bog se ne igra kockicama”): “Bog ne samo da se igra kockicama, već ih nekad baca tamo gde ne možemo da ih nađemo”.
Hoking je bez svake sumnje veliki fizičar i matematičar ali je više puta pokazao da poseduje jednu retku osobinu za naučnike i ostale smrtnike. U stanju je da mirno i bez imalo kompleksa i sujete prizna sopstvenu grešku. Najbolji dokaz za ovo su upravo njegove teorije vezane za zračenje crnih rupa. Dugo godina je tvrdio da crne rupe ne zrače, jer je nemoguće da se išta otrgne dejstvu njihove gravitacije. Čak je vrlo oštro napadao one koji su postavili hipotezu da je područje horizonta događaja mera entropije crne rupe. Njegov argument je bio u svođenju na apsurd: ako telo ima entropiju mora imati i temperaturu, ako ima temperaturu mora vršiti emisiju čestica, a po definiciji crne rupe ništa ne zrače. Kasnije je, naravno shvatio da nije bio u pravu: crne rupe imaju postojanu emisiju srazmernu temperaturi i obrnuto srazmerno masi i to tačno toliku da ne dolazi do kršenja drugog zakona termodinamike.
Crne rupe ne zrače čestice i ne odaju informaciju ni u kakvu drugu dimenziju (bebu Vaseljenu) već u Vaseljenu odakle je informacija i došla. Ova romantična Hokingova zamisao o ,,Bebama Vaseljenama” pretpostavljala je i postojanje belih rupa iz kojih bi u Vaseljenu bile izračivane čestice, a u njih ne bi bivale apsorbovane. Ovakvo nešto nije uočeno pa je i sam Hoking napustio ideju i došao do sasvim drugih zaključaka ali ostala je jedna lepa knjiga sa primamljivim naslovom.
Čuvena Hokingova rečenica “Bog ne samo da se igra kockicama, već ih nekad baca tamo gde ne možemo da ih nađemo”, izgovorena je u vreme dok je verovao da crne rupe ne zrače, a ne kada je postavio teoriju o isparavanju crnih rupa. Naime, Ajnštajn celog života nije hteo da prihvati princip neodređenosti po kome ne možemo istovremeno znati i položaj i brzinu neke čestice. Verujući da crne rupe ne zrače Hoking je zaključio da kada čestica ,,upadne” u crnu rupu više na možemo znati ni njen položaj ni brzinu što je još gore nego što Hajzenbergov princip pretpostavlja. Da je znao da će sam kasnije postaviti gotovo suprotnu teoriju verovatno ne bi ni izgovorio ovu rečenicu.
Ne formiraju se parovi čestica-antičestica samo na ivici crne rupe. Virtuelne čestice se formiraju svugde u ,,praznom” prostoru stoga što uvek postoje minimalne fluktuacije polja jer bi inače i intenzitet polja i brzina njegove promene bile nula što nije u skladu sa principom neodređenosti. Virtuelni parovi čestica-antičestica nastanu istovremeno, razdvoje se i ubrzo međusobno potru. Međutim, ukoliko se ovo događa u blizini crne rupe član ovog para sa negativnom energijom može upasti u crnu rupu i postati stvarna čestica. Njen par može takođe upasti u rupu ili se, zbog svoje pozitivne energije, može otrgnuti dejstvu gravitacije i tada spolja gledano izgledala kao da ga je crna rupa emitovala. Ova emisija je tačno tolika da se ne krši zakon povećanja entropije tako da se u svemiru ne ,,dodaje” nova informacija, ona mu se samo ,,vraća”.
Mislim da pričaš o drugoj teoriji, kako je John Wheeler nazvao “crna rupa nema dlaka” a ne o “kockicama”? Gubljenje informacije o onome šta upada u crnu rupu nikada nije bilo sporno. Ideja o isparavanju i “slučajnosti” bazirana je na tome, ali na malo drugačiji način od ovog što si napisao.
Evo kako Hawking to rekao u originalu:
“In quantum theory, one may not be able to predict with certainty, both the position, and the speed of a particle. But there is still one combination of position and speed that can be predicted. In the case of a black hole, this definite prediction involves both members of a particle pair. But we can measure only the particle that comes out. There’s no way even in principle that we can measure the particle that falls into the hole. So, for all we can tell, it could be in any state. This means we can not make any definite prediction, about the particle that escapes from the hole. We can calculate the probability that the particle has this or that position, or speed. But there’s no combination of the position and speed of just one particle that we can definitely predict, because the speed and position will depend on the other particle, which we don’t observe. Thus it seems Einstein was doubly wrong when he said, God does not play dice. Not only does God definitely play dice, but He sometimes confuses us by throwing them where they can’t be seen. ”
Parovi se forumiraju van crne rupe, ali jedan član para upada u crnu rupu i par više nije virtuelan već čestica (antičestica) postaje realan. Ukupna energija za nastanak para uzeta je iz crne rupe, ali vraćen je samo jedan član para. Posledica toga je da crna rupa ispara a deo univerzuma izvan horizonta događaja dobija novu, slučajnu informaciju.
Iako imam samo 12 god veoma me zanimaju Hokingova istrazivanja o crnim rupama, iako nikad nisam bio neki ljubitelj vasione …