Стивен Хокинг: англиски теориски физичар

Бил почесен пријател на кралското друштво на уметности, доживотен член на папската академија на науките и во 2009 е награден со претседателски медал на слободата, највисоката цивилна награда во САД.

Хокинг 30 години бил професор на математичката катедра во Кембричкиот универзитет, преземајќи ја таа функција во 1979 и повлекувајќи се на 1 октомври 2009. Во поново време директорувал со истражувачкиот центар за теориска космологија во одделот за применета математика и теориска физика на Кембричкиот универзитет. Тој е познат по своите придонеси во полето на космологијата и квантната гравитација, особено во контекст на црните дупки. Исто така, тој се здобил со успеси за неговата работа во полето на популарната наука во која тој генерално дискутира за неговите теории и космологијата.

Во клучните научни трудови на Хокинг се вклучени обезбедувањето, со Роџер Пенрос, теореми во врска со гравитациските сингуларности во рамките на општата релативност и теориското предвидување дека црните дупки емитуваат зрачење, што денес е познато како Хокингово зрачење.

Хокинг има лателарна амиотропска склероза што е поврзано со амиотрофична латерална склероза, состојба која се развила со текот на годините и го направила скоро целосно парализиран.

Стивен Хокинг е роден на 8 јануари 1942 г. од татко д-р Френк Хокинг, биолог, и мајка Изабел Хокинг. Имал две помали сестри, Филипа и Мери, и посвоен брат, Едвард. Иако родителите на Хокинг живееле во северен Лондон, се преселиле во Оксфорд за време на бременоста на Изабел со Стивен, сместувајќи се на побезбедна локација за раѓањето на нејзиното прво дете (Лондон во тоа време бил под напад од страна на Луфтвафе). Според Хокинг, германската В-2 ракета удрила на само неколку улици подалеку.

По раѓањето на Стивен семејството повторно се вратило во Лондон каде што татко му ја предводел групата за паразитологија во националниот институт за медицински истражувања. Во 1950, Хокинг и неговото семејство се преселиле во Сент Албенс, Хертфоршир, каде што одел во средното училиште за девојчиња во Сент Албенс од 1950 до 1953 (во тоа време момчињата можеле да одат на настава во женски училишта додека не наполнат 10 години). Од единаесет години тој се преместил во училиштето Сент Албенс каде што бил добар, но не и посебен ученик. Подоцна, кога бил прашан да именува учител кој го инспирирал, Хокинг го именувал Диркен Тата. Врската со училиштето константно ја одржувал и именувал една од четирите куќи, објектот за дополнителни научни предавања, во куќниот систем на училиштето. Тој го посетил училиштето за да одржи едно предавање и, исто така, му било направено долго интервју од страна на учениците кои работат на школскиот магазин, „The Albanian“.

Хокинг отсекогаш бил заинтересиран за науката. Инспириран од наставникот по математика, тој сакал да го студира истиот предмен и на универзитет. Како и да е, таткото на Хокинг сакал тој да аплицира за универзитетскиот колеџ Оксфорд каде што и тој студирал. Како универзитетски колеџ кој во тоа време немал математика, студентите кои аплицирале сакајќи да го изучуваат тој предмет биле одбиени, па затоа Хокинг аплицирал за изучување на прородни науки за што и се здобил со диплома. Хокинг специјализирал физика. Неговиот тутор по физика, Роберт Берман, подоцна за магазинот „The New York Times Magazine“ рекол:

Хокинг ги поминувал испитите, но неговите необични навики за учење резултирале со тоа што на финалниот испит освоил бодови на границата помеѓу прва и втора класа поради што бил потребен устен испит. За усниот испит Берман рекол:

Откако ја добил оценката Б.А. во Оксфорд во 1962, тој останал за да изучува астрономија. Се одлучил да замине кога открил дека изучувањето на Сончеви пеги|сончевите пеги, за кои опсерваторијата била опремена, не се вклопуваат во неговите желби и тоа дека тој е повеќе заинтересиран за теоријата однего за набљудување. Го напуштил Оскфорд за Тринити Хол, Кембриџ, каде што се вклучил во изучувањето на теориската астрономија и космологија.

Хокинг во 1974 бил избран како еден од најмладите пријатели на „кралското друштво“, се здобил со почеста „командир во редот на Британската Империја“ во 1982 и во 1989 станал „почесен пријател“. Хокинг бил член на одборот на спонзори на „Билтен на атомските научници“.

Во 1974 тој прифати да го посети Калифорнискиот институт за технологија како професор, за да работи со неговиот пријател Кип Торни. Хокинг останува во контакт со Калифорнискиот институт со тоа што секоја година по еден месец, по 1992, престоjува на ова место.

Достигнувањата на Хокинг и неговите признаенија не престанаа и покрај развиената парализа предизвикана од неговата болест. Од 1974 Хокинг не можел да се храни сам себе ниту пак да стане од креветот. Неговиот говор станал загушен со тоа што можел да биде разбран само од тие кои подолго го познавале. Во 1985 добил пневмонија и морал да направи трахеотомија која потполно го оневозможила неговиот говор. Еден научник од Кембриџ изградил уред кој му овозможува на Хокинг да пишува на комјутер со мали движења на неговото тело и потоа со помош на говорна синтеза да зборува преку комјутерот.

Истражувања

 

Полето на исражување на Хокинг било во доменот на теориската космологија и квантната гравитација.

Во доцните 1960-ти тој и неговиот пријател и колега од Кембриџ, Роџер Пинрос, создале нов, комплексен математички модел кој го создале од општата теорија за релативност на Ајнштајн. Ова, во 1970, довело до докажување на првата од многуте теореми за сингуларноста; теореми кои обезбедуваат збир од издржани услови за постоење на гравитациска сингуларност во просторот-времето. Ова дело покажало дека, далеку од тоа што се интересни работи од математичка гледна точка, сингуларностите се од прилично генеричка функција на општата рлативност.

Тој обезбедил математички доказ, заедно со Брендон Картер, Вемер Израел и Д. Робинсон, за таканаречената „теорема без коса“ на Џон Вилер, која вели дека секоја црна дупка е потполно опишана од страна на три својства: маса, импулсен момент и електрично полнење.

Хокинг, исто така, по анализа на емисијата на гама-зраците која се случила по Големата експлозија, сугерирал дека биле формирани мини црни дупки. Со Брендон и Картер тој ги предложил четирите закони за механизмот на црните дупки, изработувајќи аналогија со термодинамика. Во 1974 тој пресметал дека црните дупки треба топлински да создадат и емитуваат субатомски честички, кои денес се познати како Бекенштајн-Хокингово зрачење, сè додека не ја исрошат својата енергија и да испарат.

Во соработка со Џим Хартли, Хокинг развил модел во кој универзумот нема граници во просторот и времето, заменувајќи ја почетната сингуларност на класичниот модел на големата експлозија со регион сличен како и Северниот Пол – некој не може да патува северно од Северниот Пол бидејќи нема граници. Додека оригиналниот безграничен предлог предвидувал затворен универзум, дискусијата со Нил Тјурок довела до реализација со тоа што безграничниот предлог, исто така, содржел не затворен универзум.

Заедно до Томас Хертог во ЦЕРН, во 2006, Хокинг предложил теорија на „од врвот-надолна космологија“ (или на англиски јазик top-down cosmology) во која вели дека универзумот нема посебна поединечна состојба и затоа е несоодветно за физичарите да се обидат да формулираат теорија која предвидува дека сегашната конфигурација на универзумот е посебна поединечна состојба. Оваа космологија прептпоставува дека во извесна смисла, сегашноста „го селектира“ минатото од една суперпозиција, од многу можни историски. Притоа, теоријата сугерира можна резолуција на деликатно дефинираниот универзум: неизбежно е тоа дека во сегашните физички константи на нашиот универзум ќе ги пронајдеме само оние историски делови кои тој ги „селектирал“ и кои довеле до сегашноста. Според ова, оваа космологија ни обезбедува антропично објаснување за тоа зошто се наоѓаме самите во универзум кој овозможува работа и живот без повикување на збирот на повеќе вселени.

Многу други научни истражувања на Хокинг се вклучени во студиите за квантна космологија, инфлационен универзум, продукцијата на хелиум во анизотропскиот модел на Големата експлозија, густината на матрицата на универзумот, топологија и структура на универзумот, младиот универзум, Јанг-Милсовиот инстантон и расејувачката матрица, пространството на анти-де ситер, квантното заплеткување и ентропија, природата на времето и просторот вклучувајќи ја временската стрелка, квантната пена, теорија на струните, супергравитација, Евклидовата квантна гравитација, гравитацискиот Хамилтон, гравитациските теории Бренс-Дики и Хојл-Нарликар, гравитациското зрачење и црвоточините.

На предавање во универзитетот Џорџ Вашингтон во чест на педесет годишнинаната на НАСА, Хокинг го теоризирал постоењето на вонземски живот, верувајќи дека „примитивниот живот е многу чест, додека пак интелигентниот живот е далеку поредок.“

Губење на стар облог

 

Во јули 2004, Хокинг на вести презентирал нова теорија за црните дупки која имала спротивно значење од неговото долгогодишно верување за однесувањето на црните дупки, со што го изгуби облогот кој го направил со Кип Торни и Џон Прескил од Калифорнискиот институт. Дотогаш се покажало дека информациите кои поминувале низ хоризонтот на случувања на црна дупка се губеле во универзумот, со што сите црни дупки се идентични во нивната маса, електрично полнење и аголна брзина (таканаречената теорема без коса). Проблемот со оваа теорема е во тоа што ја имплицира црната дупка дека ќе емитува исто зрачење без оглед на тоа што се случува внатре во неа и како последица на тоа, ако чиста квантна состојба е фрлена во црната дупка, една „обична“ измешана состојба ќе биде вратена. Ова се спротивставува на правилата на квантната механика и е познато како информациски парадокс на црната дупка.

Лет во вселената

На прославата на неговиот шедесет и петти роденден на 8 јануари 2007, Хокинг го најавил својот план за безтежински лет во 2007 за да се подготви за суборбиталниот вселенски лет во 2009 овозможен од „Virgin Galactic“. Милјардерот Ричард Бренсон ветил дека ќе ги плати сите трошоци за летот што чинело околу 100,000 фунти. Овој лет на Стивен Хокинг во леталото „Vomit Comet“ на корпорацијата „Zero Gravity Corporation“ кој се остварил на 26 април 2007, му овозможил осум пати да ја искуси безтежинската состојба. Тој стана првиот квадриплегист кој ја искусил оваа состојба. Ова бил првиот пат во четириесет години кога тој се движел слободно, без неговата количка. Нормалната цена е 3.750 американски долари за 10-15 параболи, но на Хокинг не му биле побарани пари за тоа. Малку футуристички, Хокинг пред летот изјавил:

Постоење и природа на вонземскиот живот

Хокинг посочил дека е скоро сигурен дека вонземски живот постои во други делови од универзумот и употребил математичка основа за неговите претпоставки. „Во мојот математички мозок, самите броеви совршено рационално размислуваат за вонземјани“. Вистинскиот предизвик е да се дознае како впрочем вонземјаните би изгледале.“ Тој верува дека вонземскиот живот не постои само на планети туку можеби и на други места, како на ѕвезди или пак во други вселени. Тој, исто така, предупредува дека некои од овие видови би можеле да бидат екстремно интелегентни и дека претставуваат опасност за Земјата. Контакт со таквите видови би можел да биде катастрофален за човештвото. Тој рекол: „Доколку вонземјаните не посетат, резултатот ќе биде скоро ист како и кога Колумбо стигнал во Америка, што и не се покажало добро за домородните Американци“. Хокинг се залагал за тоа, наместо да се обидуваме да воспоставиме контакт со нив, луѓето да го избегнуваат контактот со вонземските животни форми.

 

Стивен Хокинг е во големи размери инвалидизиран од страна на лателарна амиотропкса склероза позната како амиотрофична латерална склероза (АЛС). Болеста на Хокинг е значајно поразлична од типичната АЛС во тоа што неговиот облик на АЛС ќе го направи него најдолготрајниот случај кој некогаш бил евидентиран. Преживување по десет години по дијагнозата е необично за АЛС.

Кога бил млад, тој ужувал во јавање на коњи и играње со останатите деца. Во Оксфорд тој се приклучил во кајакарски тим, за кој тврди дека му помогнал да се извлече од прекумерната здодевност на универзитетот. Симптомите на ова нарушување за првпат се појавиле додека бил запишан на универзитетот во Кембриџ – го загубил балансот и паднал надолу по скалите удирајќи ја својата глава. Загрижен да не ја загуби својата генијалност направил Менса тест за да потврди дека неговите интелектуални способности останале непроменети. Дијагнозата на латералната амиотропска склероза се појавила кога Хокинг има 21 година, кратко пред неговиот прв брак, а докторите велеле дека нема да преживее повеќе од две или три години. Постепено ја загубил котролата над неговите раце, нозе и глас и од 2009 г. бил скоро целосно е парализиран.

За време на посетата на истражувачкиот центар ЦЕРН во Женева, 1985, Хокинг добил пневмонија која за неговата состојба била вистинска животна закана и неговиот веќе ограничен респираторен систем бил оштетен. Веднаш му била спроведена трахеотомија и како резултат на тоа ја изгубил и малата способност за говорење која ја поседувал. Од тогаш тој користи електронски гласовен комјутер за да комуницира.

Направата „DECtalk DTC01“ која ја користи за зборување и има англиско-американски акцент веќе не се произведува. Прашан за тоа зошто сè уште ја чува после толку години, Хокинг рекол дека не слушнал глас кој му се допаднал и дека се препознал во овој. Се вели дека Хокинг бил во потрага по замена бидејќи говорниот синтезер бил премногу голем за денешните стандарди. Од средината на 2009, Хокинг рекол дека го користи „VoiceText“ на компанијата „NeoSpeech“.

Во многуте јавни појавувања на Хокинг може да се воочи дека тој зборува течно преку комјутерот, но во реалноста тоа е релативно бавен процес. Системот на Хокинг користи систем на предвидлив текст кој ги бара само првите неколку букви за автоматски да го комплетира зборот, но бидејќи тој бил способен да ги користи само образите за внесување на податоци времето за конструирање на целосна речени е подолго. Неговите говори се однапред подготвени поради тоа што општењето со него била комплексна работа. За време на една ТЕД конференција му требало седум минути за да одговори на едно прашање.

Себеси се опишува како среќник со оглед на неговата болест. Нејзината бавна прогресија му овозможила да направи влијателни откритија и не го попречува да има, како што тој би рекол, „многу привлечно семејство“. Кога неговата жена, Џејн, била прашана зошто одлучила да се омажи за човек на кој му се предвидени уште три години таа одговорила: „Тоа беа денови на атомски мрак и пропаст, па на сите ни беше предвидена уште кратка иднина“.

На 20 април 2009 г. универзитетот Кембриџ објавил изјава во која велеле дека Хокинг е тешко болен од инфекција на градите и дека е примен во болницата „Addenbrooke’s Hospital“. Следниот ден, изјавено е дека негобата нова состојба е „удобна“ и дека треба потполно да се опорави од инфекцијата.

Смрт

Хокинг починал во неговиот дом во Кембриџ утрото на 14 март 2018 г. според неговите деца.

Признанија

На 19 декември 2007, статуа на Хокинг била изработена од Ијан Волтерс и била поставена во цетарот за теориска космологија во универзитетот Кембриџ. Во мај 2008, статуа на Хокинг била претставена во африканскиот институт за математичка наука во Кејптаун. Во Сан Салвадор, Ел Салвадор, музејот на науката Стивен В. Хокинг е именуван во чест на Стивен Хокинг. Градбата „Stephen Hawkin Building“ во Кембриџ е отворена на 17 април 2007. Градбата припаѓа на колеџот „Gonville and Caius College“ и е употребувана како дом на додипломци и како конференционен објект.

Обележја

Хокинг има напишано серија популарни научни книги во прилог на својата академска работа. Првата од тие, „Краткa историја на времето“, е издадена на 1 април 1988, од Хокинг, неговото семејство, пријатели и некои од познатите физичари. Изненадувачки, книгата стана бестселер и беше проследена од „Вселената во мало“ (2001). И двете книги станале високо популарни низ целиот свет. Исто така, популарна била и колекцијата од есеи насловена како „Црни дупки и бебешки универзум“ (1993). Неговата книга „Кратка историја на времето“ (2005), во соработка со Леонард Млодинов, била пишувана со цел да се додаде неговата работа од порано и да биде достапна на многу поширока публика. Тој и неговата ќерка, Луси Хокинг, неодамна објавиле книга за деца фокусирана на науката, а е опишана како книга слична на Хари Потер, но без магијата. Оваа книга е наречена „Тајниот клуч на Џорџ за во универзумот“ и вклучува информации во врска со Хокинговото зрачење.

Хокинг е, исто така, познат и по неговата духовитост, особено по неговата честа изјава: „Кога ќе ја слушнам Шредингеровата мачка, секогаш посегнувам по мојот пиштол“. Ова била намерна иронична парафраза за „Кога и да го слушнам зборот култура...Го ослободувам безбедносното копче на мојот Браунинг“, од претставата „Шлагетер“ (1 чин, сцена 1) на германскиот драмски писател и нацистички поет Ханс Џост. Неговата духовитост и помогнала на неспецијализираната публика да ги разбере и комплексните прашања, па и да се забавува. Прашањето кое му било поставено во октомври 2005, за Британскиот дневен весник „Richard & Judy“, за да го каже неговото мислење за прашањето „Што имало пред Големата експлозија?“, било безначајно, Хокинг го споредува ова прашање со прашањето „Што се наоѓа северно од Северниот Пол“?

Награди и почести

• 1975 Eddington Medal
• 1976 Hughes Medal на кралското друштво
• 1979 Albert Einstein Medal
• 1981 Franklin Medal
• 1982 Орден на Британската Империја (заповедник)
• 1985 Gold Medal of the Royal Astronomical Society
• 1986 Член на Pontifical Academy of Sciences
• 1988 Wolf Prize за физика
• 1989 Prince of Asturias Awards во Конкорд
• 1989 Companion of Honour
• 1999 Julius Edgar Lilienfeld награда на Американското друштво на физичари
• 2003 Michelson Morley Award
• 2006 Copley Medal на кралското друштво
• 2008 Fonseca Price
• 2009 Presidential Medal of Freedom, највисоката цивилна почест во САД

Хокинг открил дека не гледа некоја поента во добивање на докторат доколку треба за брзо време да умре. Тој подоцна изјавил дека вистинската пресвртна точка бил бракот од 1965 со Џејн Вајлд, студентка по јазик. Покрај тоа, подоцна се здобил со звањето проф.д-р. во Тринити Хол, колеџ на универзитетот Кебриџ.

Џејн Хокинг, првата жена на Стивен, се грижела за него сè до 1991 кога тие се разделиле поради притисокот на славата на Хокинг и неговата брзо напредувачка болест. Тие имаат три деца: Роберт (роден во 1967), Луси (родена 1969) и Тимоти (роден 1979). Тогаш Хокинг, во 1995, се оженил за неговата медицинска сестра Елејн Месон (која претходно била омажена за Дејвид Месон, дизајнерот на првата верзија на говорниот комјутер на Хокинг). Во октомври 2006, Хокинг поднел барање за развод од неговата втора жена, а за причината потврдувале поранешните медицински сестри кои велеле дека таа го злоупотребувала.

Во 1999 Џејн Хокинг објавила мемоар наречен „Музика за движење на ѕвездите“ каде што ја опишува нејзината долга врска со семеен пријател за кој подоцна се омажила. Ќерката на Хокинг, Луси, е романописец. Нејзиниот најстар син, Роберт, емигрирал во САД каде што се оженил и има едно дете, Џорџ Едвард Хокинг. Наводно, Хокинг и неговото прво семејство се помириле во 2007 година.

Во едно интервју во 2004 Хокинг бил прашан за неговото ниво на интелигенција, а тој одговорил: „Не знам, луѓето кои се фалат со висината на нивната интелигенција се губитници“.

Религиозни погледи

При раните години од неговата работа Хокинг говорел за Господ во метафорична смисла како во „Кратка историја на времето“: „Ако ние откриеме целосна теорија, тоа ќе биде врвен триумф на причината за постоење на човекот – до тогаш треба да го запознаеме умот на Господ“. Во истата книга, Хокинг сугерира дека постоењето на Господ е непотребно за да би се можело да се објасни потеклото на универзумот. Во неговата книга од 2010, „Големиот дизајн“, и во интервју со „Telegraph“ и во документарецот „Генијалец од Британија“ тврди дека тој не верува во Господ. Хокинг пишува: „Прашањето е: дали начинот на кој универзумот започнал е избран од Господ за да ние не можеме да го разбереме или бил одреден од законите на науката? Јас верувам во второто“. Тој додава: „Бидејќи постои закон како гравитацијата, универзумот може и ќе се создаде самиот себеси од ништо“.

Неговата поранешна жена, Џејн, рекла дека за времето на нивниот разводен процес тој бил атеист. Хокинг рекол дека тој „не е религиозен во нормална смисла“ и дека верува во тоа дека „универзумот е управуван од законија на науката. Законите можеби се поставени од Господ, но Господ не интервенирал при нивното кршење“. Во 2010 Хокинг ја споредил науката и религијата велејќи: „Има фундаментална разлика помеѓу религијата, која е заснована на власт (наметната догра, вера), и како спротивно на тоа, науката, која е заснована на набљудувања и причини. Науката ќе победи бидејќи таа работи“.

Технички

• Сингуларности во уривањето на ѕвездите и ширење на универзумот со Денис Вилјам Шима, 1969, Коментари за астрофизика и просторна физика - Vol 1 #1
• Големата скалеста структура на времето и просторот со Џорџ Елис, 1973, ISBN 0-521-09906-4
• Природата на просторот и времето со Роџер Пенроси, 1996, ISBN 0-691-05084-8
• Големиот, малиот и човековиот ум, (со Абнер Шимони, Ненси Картрајт и Роџер Перноси), Универзитет во Кембриџ, 1997, ISBN 0-521-*56330-5, ISBN 0-521-65538-2, ISBN 0-521-78572-3
• Изгубени информации во црните дупки, Универзитет во Кембриџ, 2005
• Господ ги створил броеците: Математичките откритија кои ја изменија историјата, 2005 ISBN 0-7624-1922-9

Популарни

• Кратка историја на времето, 1988, ISBN 0-553-05340-X
• Црни дупки и бебешки универзум и други есеи, 1993, ISBN 0-553-37411-7
• Универзумот во мало, 2001, ISBN 0-553-80202-X
• На рамената на џиновите. Големата работа на физиката и астрономијата, 2002, ISBN 0-7624-1698-X
• Кратка историја на времето, во соработка со Леонард Млодинов, 2005, ISBN 0-553-80436-7
• Големиот дизајн, во соработка со Леонард Млодинов, 2010, ISBN 0-553-80537-1

Детски фантастики

Во соработка со неговата ќерка Луси.

• Тајниот клуч на Џорџ за во универзумот, 2007, ISBN 978-0-385-61270-8
• Ловот на космичко богатство на Џорџ, 2009, ISBN 978-1-4169-8671-3

Филмови и серии

• Кратка историја на времето (1991)
• Универзумот на Стивен Хокинг (1997)
• Хоризон: Хокинговиот парадокс (2005)
• Владетелите на научната фантастика (2007)
• Стивен Хокинг: Господар на универзумот (2008)
• Во универзумот со Стивен Хокинг (2010)

Листа од Хокинговите публикации во текот на 2002 можат да се пронајдат на неговото мрежно место.

• Мрежното место на Стивен Хокинг
• Страницата на Стивен Хокинг на Academia.edu
• Стивен Хокинг на IMDB
• Животот на Стивен Хокинг Архивирано на 6 април 2011 г.
• TED профил Разговори: 2008: Стивен Хокинг поставува тешки прашања во врска со универзумот
• Видео: Стивен Хокинг – дискусија за погледите на универзумот Архивирано на 9 јануари 2007 г.
• Видеа: Концептот за Господ на Стивен Хокинг, Улогата на Господ во безграничната космологија и замисленото време

Јавни појавувања

• Стивен Хокинг вели дека универзумот не е создаден од Господ
• Јавни предавања Архивирано на 21 март 2011 г., вклучувајќи ја дебатата со Роџер Перноси, 1996-2006
• Хокинг ја прославува својата кратка историја, 7 јануари 2002
• Црните дупки се вртат од „внатре кон надвор“, 22 јули 2004
• Враќањето на временскиот господар Архивирано на 9 декември 2007 г., Интервју за „Кратка историја на времето“, 27 септември 2005.
• Стивен Хокинг зборува за Господ и науката Архивирано на 17 април 2011 г. - физичарите велад дека папата Џон Пол им рекол на научниците да не го истражуваат потеклото на универзумот, јуни 2006
• Интервју во BBC 12 мај 2008