Stephen'ın kısa tarihi. Basit anlamda Evrenin yapısı

Teşekkür

Kitap Jane'e ithaf edilmiştir.

1982'de Harvard'da Loeb Dersleri verdikten sonra uzay ve zaman hakkında popüler bir kitap yazmaya karar verdim. O zamanlar zaten Evren'in erken dönemlerine ve kara deliklere adanmış pek çok kitap vardı; her ikisi de çok iyi, örneğin Steven Weinberg'in "İlk Üç Dakika" kitabı ve çok kötü, burada isimlendirmeye gerek yok. Ama bana öyle geliyordu ki bunların hiçbiri beni kozmoloji ve kuantum teorisini incelemeye sevk eden sorulara cevap vermiyordu: Evren nereden geldi? nasıl ve neden ortaya çıktı? bitecek mi, bitecekse nasıl? Bu sorular hepimizi ilgilendiriyor. Ancak modern bilim matematik açısından çok zengindir ve yalnızca birkaç uzman bunu anlamak için yeterli bilgiye sahiptir. Ancak Evrenin doğuşu ve ilerideki kaderi hakkındaki temel fikirler, matematiğin yardımı olmadan, bilimsel eğitim almamış insanlar için bile anlaşılır hale gelecek şekilde sunulabilir. Kitabımda bunu yapmaya çalıştım. Ne kadar başarılı olduğumu değerlendirmek okuyucuya kalmıştır.

Kitapta yer alan her formülün alıcı sayısını yarı yarıya azaltacağı söylendi. Daha sonra tamamen formüller olmadan yapmaya karar verdim. Doğru, sonunda yine de bir denklem yazdım - ünlü Einstein denklemi E=mc^2. Umarım potansiyel okuyucularımın yarısını korkutmaz.

Amyotrofik lateral skleroz hastalığına yakalanmam dışında neredeyse her konuda şanslıydım. Eşim Jane ve çocuklarım Robert, Lucy ve Timothy'den aldığım yardım ve destek, oldukça normal bir yaşam sürmemi ve işimde başarıya ulaşmamı sağladı. Ayrıca teorik fiziği seçtiğim için de şanslıydım çünkü her şey kafama uyuyor. Dolayısıyla fiziksel zayıflığım ciddi bir dezavantaj haline gelmedi. Bilimsel meslektaşlarım istisnasız bana her zaman maksimum yardımı sağladılar.

Çalışmamın ilk “klasik” aşamasında en yakın yardımcılarım ve işbirlikçilerim Roger Penrose, Robert Gerok, Brandon Carter ve George Ellis'ti. Yardımları ve işbirlikleri için kendilerine minnettarım. Bu aşama, 1973 yılında Ellis ve benim yazdığımız “Uzay-zamanın büyük ölçekli yapısı” kitabının yayınlanmasıyla sona erdi (S. Hawking, J. Ellis. Uzay-zamanın büyük ölçekli yapısı. M.: Mir, 1976).

Çalışmamın 1974'te başlayan ikinci "kuantum" aşamasında öncelikle Gary Gibbons, Don Page ve Jim Hartle ile çalıştım. Bana hem “fiziksel” hem de “teorik” anlamda büyük katkıları olan yüksek lisans öğrencilerime olduğu kadar onlara da çok şey borçluyum. Lisansüstü öğrencilere ayak uydurma ihtiyacı son derece önemli bir motivasyon kaynağıydı ve sanırım beni bir batağa saplanmaktan alıkoydu.

Öğrencilerimden Brian Witt, kitap üzerinde çalışırken bana çok yardımcı oldu. 1985 yılında kitabın ilk kaba taslağını çizdikten sonra zatürreye yakalandım. Ameliyat olmak zorunda kaldım ve trakeotomiden sonra konuşmayı bıraktım ve dolayısıyla neredeyse iletişim yeteneğimi kaybediyordum. Kitabı bitiremeyeceğimi düşündüm. Ancak Brian sadece onu gözden geçirmeme yardım etmekle kalmadı, aynı zamanda Sunnyvale, Kaliforniya'daki Words Plus, Inc.'in bir çalışanı olan Walt Waltosh tarafından bana verilen Living Center bilgisayar iletişim programının nasıl kullanılacağını da öğretti. Onun yardımıyla kitaplar ve makaleler yazabiliyorum ve aynı zamanda başka bir Sunnyvale şirketi olan Speech Plus'ın bana verdiği konuşma sentezleyici aracılığıyla insanlarla konuşabiliyorum. David Mason bu sentezleyiciyi ve küçük bir kişisel bilgisayarı tekerlekli sandalyeme kurdu. Bu sistem her şeyi değiştirdi: iletişim kurmak benim için sesimi kaybetmeden öncekinden çok daha kolay hale geldi.

Stephen Hawking'in Zamanın Kısa Tarihi kitabı neyle ilgili?

Açık kaynaklardan

Bugün, 14 Mart, ünlü İngiliz teorik fizikçi Stephen Hawking 77 yaşında hayatını kaybetti. site, en çok satanlar listesine giren popüler bilim kitabı "Zamanın Kısa Tarihi: Büyük Patlamadan Kara Deliklere" (1988) adlı kitabın bir özetini yayınlıyor

Seçkin İngiliz fizikçi Stephen Hawking'in "Zamanın Kısa Tarihi: Büyük Patlamadan Kara Deliklere" adlı kitabı, Einstein'ın şu sorusunun cevabını bulmaya adanmıştır: "Tanrı, Evreni yaratırken ne gibi bir seçeneğe sahipti?" Kitapta yer alan her formülün alıcı sayısını yarıya indireceği uyarısında bulunan Hawking, genel görelilik ile kuantum mekaniğini birleştiren, henüz tamamlanmamış bir fizik dalı olan kuantum kütleçekim teorisinin fikirlerini anlaşılır bir dille ortaya koyuyor.

Kitap, insanın Evren hakkındaki fikirlerinin evrimi hakkında bir hikaye ile başlıyor: Aristoteles ve Ptolemy'nin yermerkezli sisteminin göksel alanlarından, Güneş'in kollardan birinde ortalama büyüklükte sıradan bir sarı yıldız olduğu gerçeğinin farkına varılmasına kadar. Evrenin gözlemlenebilir kısmındaki yüz milyarlarca diğer galaksi arasında sarmal bir galaksinin adı. Diğer galaksilerdeki yıldızların tayflarının kırmızıya kaymasının keşfi, Evren'in genişlediği anlamına geliyordu ve bu da büyük patlama hipotezine yol açtı: On ya da yirmi milyar yıl önce, Evrendeki tüm nesneler sonsuz bir aralıkta tek bir yerde bulunuyordu. yüksek yoğunluk (tekillik noktası).

Konuyla ilgili haberler

Büyük Patlama zamanın başlangıcı olarak hizmet eder. Tekillik noktasında bilimsel yasalar işlemeyi bıraktığı için Büyük Patlama'dan önce ne oldu sorusunun cevabı yoktur; geleceği tahmin etme yeteneği kaybolur ve bu nedenle "önceden" bir şey olmuşsa, mevcut olayları hiçbir şekilde etkilemeyecektir. Büyük Patlama'dan sonra iki senaryo mümkündür: Ya Evrenin genişlemesi sonsuza kadar devam edecek ya da bir noktada duracak ve bir sıkıştırma aşamasına girecek ve bu da tekilliğe, Büyük Patlama'ya dönüşle sona erecek. Hangi seçeneğin gerçekleşeceği belli değil; galaksiler arasındaki mesafelere ve Evrendeki toplam madde kütlesine bağlı ve bu miktarlar kesin olarak bilinmiyor.

Evrende Büyük Patlama'dan sonra bile tekillikler var olabilir. Nükleer yakıtı tüketen yıldız küçülmeye başlar ve yeterince büyük bir kütleye sahip olduğunda yerçekimsel çöküşe direnemez ve bir kara deliğe dönüşür. Böylece İngiliz matematikçi ve fizikçi Roger Penrose, yıldızın hacminin sıfıra, maddesinin yoğunluğunun ve uzay-zamanın eğriliğinin sonsuza doğru yöneldiğini gösterdi. Başka bir deyişle kara delik uzay-zamandaki bir tekilliktir.

Penrose ve Hawking, zamanın yönünü tersine çevirerek, eğer genel görelilik (GR) doğruysa, Büyük Patlama noktasının var olması gerektiği iddiasını kanıtladılar. Böylece büyük patlama hipotezi bir matematik teoremi haline geldi ve genel göreliliğin kendisinin eksik olduğu ortaya çıktı: yasaları tekillik noktasında ihlal edildi. Bu şaşırtıcı değil; sonuçta GTR klasik bir teori ve tekilliğin yakınındaki küçük bir uzay bölgesinde kuantum etkileri önemli hale geliyor. Bu nedenle, kara deliklerin ve evrenin erken dönemlerinin incelenmesi, kuantum mekaniğinin kullanılmasını ve birleşik bir teorinin (kuantum yerçekimi teorisi) yaratılmasını gerektirir.

Mikro dünyanın olaylarıyla ilgilenen kuantum mekaniği, genel görelilikten bağımsız olarak gelişti. Kuantum fiziği, farklı etkileşim türlerini birleştirme konusunda bir miktar deneyim biriktirmiştir. Böylece elektromanyetik ve zayıf etkileşimleri tek bir teoride birleştirmek mümkün oldu. Yani, elektromanyetik etkileşimin taşıyıcılarının (sanal fotonlar) ve zayıf etkileşimin taşıyıcılarının (vektör bozonlar) tek bir parçacığın gerçekleşmesi olduğu ve yaklaşık 100 GeV'lik enerjilerde birbirlerinden ayırt edilemez hale geldikleri ortaya çıktı. Büyük birleşme teorileri de vardır, yani elektrozayıf ve güçlü etkileşimlerin birleştirilmesi (ancak büyük birleşmenin enerjilerine ulaşmak ve bu teorileri test etmek için Güneş Sistemi büyüklüğünde bir hızlandırıcıya ihtiyaç vardır).

Temel parçacıklar için çok küçük olduğundan, tüm bu teoriler yerçekimini içermemektedir. Ancak tekillik noktasında çekim kuvvetleri, uzay-zamanın eğriliğiyle birlikte sonsuza doğru yönelir, böylece kuantum mekaniği ve çekimsel etkilerin ortaklaşa değerlendirilmesi kaçınılmaz hale gelir. Bu, aşağıdaki şaşırtıcı sonuçlara yol açar.

Penrose-Hawking teoremine göre kara deliğe düşmenin geri dönüşü yoktur. Ancak bilindiği gibi geri dönüşü olmayan her sürece entropide bir artış eşlik eder. Kara deliğin entropisi var mı?

Hawking, bir kara deliğin olay ufku alanının zamanla azalmadığını (ve madde bir kara deliğe düştüğünde arttığını), yani entropinin tüm özelliklerine sahip olduğunu belirtiyor. Amerikalı meslektaşı Bikenstein, bir kara deliğin olay ufku alanının, onun entropisinin bir ölçüsü olarak kabul edilmesini öneriyor. Hawking itiraz ediyor: Entropiye sahip bir kara deliğin bir sıcaklığı olmalı ve bu nedenle de yayılmalıdır - kara deliğin tanımının aksine! - ama daha sonra kendisi bu radyasyonun mekanizmasını keşfeder.

Radyasyonun kaynağının, enerjinin kuantum dalgalanmaları nedeniyle parçacık-antiparçacık çiftlerinin doğduğu bir kara deliğin yakınında bir boşluk olduğu ortaya çıkıyor. Çiftin bir üyesinin pozitif enerjisi var, diğerinin negatif enerjisi var (yani toplam sıfırdır); Negatif enerjili bir parçacık kara deliğin içine düşebilir, pozitif enerjili bir parçacık ise çevresinden ayrılabilir. Pozitif enerji parçacıklarının akışı kara deliğin radyasyonudur; Negatif enerjiye sahip parçacıklar kütlesini azaltır - kara delik zamanla “buharlaşır” ve tekilliği de beraberinde alarak kaybolur. Hawking bunu genel göreliliğin tekilliklerini kuantum mekaniğini kullanarak ortadan kaldırma olasılığının ilk göstergesi olarak görüyor ve şu soruyu soruyor: Kuantum mekaniği "büyük" tekillikler üzerinde benzer bir etkiye sahip olacak mı, yani kuantum mekaniği evrenin tekilliklerini ortadan kaldıracak mı? Büyük Patlama ve Büyük Patlama?

Konuyla ilgili haberler

Klasik genel görelilik teorisi başka seçenek bırakmaz: genişleyen Evren bir tekillikten doğar ve başlangıç koşulları bilinmemektedir (GTR "yaratılış anında" çalışmaz). Başlangıçta Evren düzenli ve homojen olabileceği gibi çok kaotik de olabilir. Ancak evrimin daha sonraki süreci önemli ölçüde uzay-zamanın bu sınırındaki koşullara bağlıdır. Feynman'ın Evrenin gelişiminin çeşitli "yörüngelerini" toplama yöntemini kullanan Hawking, kuantum yerçekimi teorisi çerçevesinde tekilliğe bir alternatif elde eder: uzay-zaman sonludur ve şu şekilde bir tekilliğe sahip değildir: bir sınır veya kenar (Dünyanın yüzeyine benzer, ancak yalnızca dört boyutta). Ve sınır olmadığı için, bunun için başlangıç koşullarına gerek yoktur, yani erken Evrenin davranışını belirleyen yeni yasaların getirilmesine (veya Tanrı'nın yardımına başvurmaya) gerek yoktur. O zaman Evren "...yaratılmazdı, yok edilemezdi. O sadece var olurdu."

Tanrı teması kitap boyunca mevcuttur; Aslında Hawking Tanrı ile tartışıyor. İşte bu tartışmayı özetleyen bir alıntı.

"Uzay ve zamanın kapalı bir yüzey oluşturduğu fikrinden, Evrenin yaşamında Tanrı'nın rolüne ilişkin çok önemli sonuçlar da çıkmaktadır. Bilimsel teorilerin olayları tanımlamada elde ettiği başarılarla bağlantılı olarak çoğu bilim adamı şu kanaate varmıştır: Tanrı, Evrenin belirli bir yasalar sistemine göre gelişmesine izin verir ve onun gelişimine müdahale etmez, bu yasaları ihlal etmez. Ancak yasalar bize Evrenin ilk ortaya çıktığında nasıl göründüğüne dair hiçbir şey söylemez; Saat ve başlangıcın seçimi hala Tanrı'nın işi olabilir.Evrenin bir başlangıcı olduğunu düşünürken, onun bir Yaratıcısı olduğunu da düşünebiliriz, ancak eğer Evren gerçekten tamamen kapalıysa ve sınırları veya kenarları yoksa, o zaman öyle olması gerekir. ne başı ne de sonu var: sadece "oluyor, hepsi bu! O halde Yaradan'a yer kaldı mı?"

İşte Einstein'ın sorusunun cevabı: Tanrı'nın başlangıç koşullarını seçme özgürlüğü yoktu.

Hawking, uzay-zaman sınırlarının yokluğunda Feynman yörüngelerini toplayarak, mevcut durumundaki Evrenin, CMB'nin izotropik arka planına ilişkin gözlemlerle uyumlu olarak, her yöne eşit derecede hızlı bir şekilde genişleme ihtimalinin yüksek olduğunu buluyor. Dahası, zamanın kökeni uzay ve zamanda düzgün, düzenli bir nokta olduğundan, Evren evrimine homojen, düzenli bir durumdan başladı. Bu başlangıç sırası, Evrenin düzensizliğinin (entropisinin) arttığı zamanın yönünü gösteren termodinamik bir zaman okunun varlığını açıklamaktadır.

Kitabın son bölümünde Hawking, tüm fiziği birleştirme iddiasındaki sicim teorisini anlatıyor. Bu teori parçacıklarla değil, tek boyutlu sicimler gibi nesnelerle ilgileniyor. Parçacıklar, sicimlerin titreşimleri, parçacıkların emisyonu ve soğurulması, sicimlerin kırılması ve birleşmesi olarak yorumlanır. Ancak sicim teorisi yalnızca 10 boyutlu veya 26 boyutlu uzaylarda çelişkilere yol açmaz. Belki de Evrenin gelişimi sırasında, uzay-zamanımızın yalnızca dört koordinatı "açıldı", geri kalanı ise ihmal edilebilecek kadar küçük boyutlarda bir alana katlandı.

Neden oldu? Hawking, cevabı sözde antropik prensip açısından veriyor: Aksi takdirde, böyle bir soruyu sorabilen akıllı varlıkların gelişimi için koşullar oluşmazdı. Aslında uzayın daha küçük boyutta olması durumunda evrim zordur: Örneğin iki boyutlu bir canlının vücudundaki her geçiş, onu iki parçaya böler. Daha yüksek boyutlardaki uzaylarda çekim yasası farklı olacak ve gezegenlerin yörüngeleri kararsız hale gelecektir (“o zaman ya donarız ya da yanarız”). Elbette, farklı sayıda açılmış koordinatlara sahip başka evrenler de mümkündür, "... ancak bu tür alanlarda, bu kadar çeşitli çalışma boyutlarını görebilecek akıllı varlıklar olmayacaktır."

Hawking, Evreni tanımlayan birleşik bir teori yaratma olasılığı konusunda iyimser. Yaratma eylemini Tanrı'dan alarak, Tanrı'ya yasalarının yaratıcısı rolünü verir. Matematiksel bir model oluşturulduğunda, bu modele uyan Evrenin neden var olduğu sorusu ortaya çıkıyor. Yeni teoriler geliştirme ihtiyacından kurtulan bilim insanları, araştırmalarına yönelecek. "Ve eğer böyle bir sorunun cevabı bulunursa, bu insan aklının tam bir zaferi olacaktır, çünkü o zaman Tanrı'nın planı bizim için açıklığa kavuşacaktır."

Stephen Hawking'in Igor Yakovlev tarafından hazırlanan "Zamanın Kısa Tarihi" kitabının özeti

Stephen Hawking, Leonard Mlodinow

Zamanın kısa tarihi

Önsöz

Bu kitabın başlığını, ilk kez 1988'de basılan kitabın başlığından yalnızca dört harf ayırıyor. “Zamanın Kısa Tarihi” 237 hafta boyunca Londra Sunday Times'ın en çok satanlar listesinde kaldı ve gezegenimizdeki yetişkin ya da çocuk her 750 kişiden biri bu kitabı satın aldı. Modern fiziğin en zor problemlerine adanmış bir kitap için dikkate değer bir başarı. Ancak bunlar sadece en zor değil, aynı zamanda en heyecan verici problemlerdir çünkü bizi temel sorulara yönlendirirler: Evren hakkında gerçekten ne biliyoruz, bu bilgiyi nasıl edindik, Evren nereden geldi ve nerede? gidiyor? Bu sorular Zamanın Kısa Tarihi'nin ana konusunu oluşturdu ve bu kitabın da odak noktası oldu. Zamanın Kısa Tarihi'nin yayınlanmasından bir yıl sonra, dünya çapında her yaştan ve kökenden okuyuculardan yanıtlar yağmaya başladı. Birçoğu kitabın, Zamanın Kısa Tarihi'nin özünü korurken, en önemli kavramları daha basit ve daha eğlenceli bir şekilde açıklayacak yeni bir versiyonunun yayınlanması arzusunu dile getirdi. Bazıları bunun Zamanın Uzun Tarihi olmasını beklemiş olsa da, okuyuculardan gelen yanıtlar, çok azının konuyu üniversitede kozmoloji dersi düzeyinde kapsayan uzun bir incelemeyi okumaya istekli olduğunu açıkça ortaya koydu. Bu nedenle, "Zamanın En Kısa Tarihi" üzerinde çalışırken, ilk kitabın temel özünü koruduk ve hatta genişlettik, ancak aynı zamanda hacmini ve sunumun erişilebilirliğini de değiştirmeden bırakmaya çalıştık. Bu aslında en kısa tarih, bazı tamamen teknik yönleri atladığımız için, ancak bize öyle geliyor ki, bu boşluk, kitabın gerçekten özünü oluşturan malzemenin daha derin bir yorumuyla fazlasıyla dolduruluyor.

Ayrıca bilgileri güncelleme ve en son teorik ve deneysel verileri kitaba dahil etme fırsatını da değerlendirdik. Zamanın Kısa Tarihi, son zamanlarda tam bir birleşik teoriye doğru kaydedilen ilerlemeyi anlatıyor. Özellikle sicim teorisinin en son hükümleri olan dalga-parçacık ikiliğiyle ilgilidir ve çeşitli fiziksel teoriler arasındaki bağlantıyı ortaya koyarak birleşik bir teorinin var olduğunu gösterir. Uygulamalı araştırmalara gelince, kitapta özellikle COBE (Kozmik Arka Plan Kaşifi) uydusu ve Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak elde edilen son gözlemlerin önemli sonuçları yer alıyor.

İlk bölüm

EVREN HAKKINDA DÜŞÜNMEK

Tuhaf ve harika bir evrende yaşıyoruz. Yaşını, büyüklüğünü, vahşiliğini ve hatta güzelliğini takdir etmek için olağanüstü bir hayal gücü gerekir. Bu sınırsız alanda insanın kapladığı yer önemsiz gibi görünebilir. Ama yine de tüm bu dünyanın nasıl çalıştığını ve biz insanların ona nasıl baktığını anlamaya çalışıyoruz.

Birkaç on yıl önce ünlü bir bilim adamı (bazıları onun Bertrand Russell olduğunu söylüyor) astronomi üzerine halka açık bir konferans verdi. Dünyanın Güneş'in etrafında döndüğünü ve onun da Galaksimiz adı verilen geniş bir yıldız sisteminin merkezinin etrafında döndüğünü söyledi. Dersin sonunda arkada oturan ufak tefek yaşlı bir kadın ayağa kalktı ve şöyle dedi:

Burada bize tamamen saçmalık anlattın. Gerçekte dünya dev bir kaplumbağanın sırtında duran düz bir levhadır.

Bilim adamı üstünlük duygusuyla gülümseyerek sordu:

Kaplumbağa neyin üzerinde duruyor?

Yaşlı kadın, "Sen çok akıllı bir gençsin, hem de çok" diye yanıtladı. - Başka bir kaplumbağanın üzerinde duruyor ve bu böyle sonsuza kadar sürüyor!

Bugün çoğu insan evrenin bu resmini, bu hiç bitmeyen kaplumbağa kulesini oldukça komik bulacaktır. Peki bize daha fazlasını bildiğimizi düşündüren şey nedir?

Uzay hakkında bildiklerinizi veya bildiğinizi sandığınız şeyleri bir anlığına unutun. Gece gökyüzüne bakın. Bütün bu parlak noktalar sana neye benziyor? Belki bunlar küçük ışıklardır? Gerçekte ne olduklarını tahmin etmek bizim için zordur çünkü bu gerçeklik günlük deneyimlerimizden çok uzaktır.

Eğer gece gökyüzünü sık sık izliyorsanız, akşam karanlığında ufkun hemen üzerinde bulunması zor bir ışık kıvılcımını muhtemelen fark etmişsinizdir. Bu Merkür, bizimkinden çok farklı bir gezegen. Merkür'de bir gün yılın üçte ikisi kadar sürer. Güneşli tarafta sıcaklık 400°C'nin üzerine çıkıyor ve gecenin karanlığında neredeyse -200°C'ye düşüyor.

Ancak Merkür gezegenimizden ne kadar farklı olursa olsun, sıradan bir yıldızı - her saniye milyonlarca ton maddeyi yakan ve merkezi on milyonlarca dereceye kadar ısıtılan devasa bir cehennem - hayal etmek daha da zordur.

Anlaşılması zor olan bir diğer konu da gezegenlere ve yıldızlara olan mesafelerdir. Eski Çinliler daha yakından bakmak için taş kuleler inşa ettiler. Yıldızların ve gezegenlerin gerçekte olduklarından çok daha yakın olduğuna inanmak oldukça doğaldır, çünkü günlük yaşamda hiçbir zaman muazzam kozmik mesafelerle temasa geçmeyiz.

Bu mesafeler o kadar büyük ki bunları geleneksel birimlerle (metre, kilometre) ifade etmenin bir anlamı yok. Bunun yerine ışık yılı kullanılır (ışık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği mesafedir). Bir ışık demeti bir saniyede 300.000 kilometre yol kat eder, yani bir ışık yılı çok uzun bir mesafedir. Bize en yakın yıldız (Güneş'ten sonra) Proxima Centauri yaklaşık dört ışıkyılı uzaklıktadır. O kadar uzakta ki, şu anda tasarlanmakta olan en hızlı uzay aracının ona ulaşması yaklaşık on bin yıl alacaktır. Antik çağda bile insanlar Evrenin doğasını anlamaya çalıştılar, ancak modern bilimin, özellikle matematiğin ortaya çıkardığı yeteneklere sahip değillerdi. Bugün güçlü araçlara sahibiz: matematik ve bilimsel yöntem gibi zihinsel olanlar ve bilgisayarlar ve teleskoplar gibi teknolojik olanlar. Onların yardımıyla bilim adamları uzay hakkında büyük miktarda bilgi topladılar. Peki Evren hakkında gerçekte ne biliyoruz ve bunu nasıl biliyoruz? Nereden geldi? Hangi yönde gelişiyor? Bir başlangıcı var mıydı, varsa ne oldu? önce o? Zamanın doğası nedir? Sonu gelecek mi? Zamanda geriye gitmek mümkün mü? Kısmen yeni teknolojilerin mümkün kıldığı son büyük fizik keşifleri, uzun süredir devam eden bu soruların bazılarına yanıtlar sunuyor. Belki bir gün bu cevaplar Dünya'nın Güneş etrafındaki dönüşü kadar açık ya da belki bir kaplumbağa kulesi kadar merak uyandırıcı hale gelecektir. Bunu yalnızca zaman (her ne ise) gösterecek.

Modern astrofiziğin en parlak yıldızı olarak bilinen İngiliz bilim adamı Stephen Hawking, 76 yaşında hayatını kaybetti.

Hawking, kara delikler üzerine yaptığı çalışmalar ve Zamanın Kısa Tarihi gibi popüler bilim çalışmalarıyla modern evren anlayışımız üzerinde en büyük etkiye sahip olan bilim insanları arasında yer alıyor. 1942'de doğan Britanyalı, dünyanın en büyük beyinlerinden biri olarak görülüyordu ve bazıları tarafından modern dünyanın en ünlü bilim adamı olarak görülüyordu. Diğer bilim adamlarına göre o, insan zihninin sınırsız olanaklarının simgesiydi.

“Onun ayrılışı entelektüel bir boşluk bıraktı. Ama boş değil. Bunu, uzay-zamanın dokusuna nüfuz eden, ölçülemeyen bir tür enerji olarak düşünün." Dünyaca ünlü astrofizikçi ve bilim yazarı Neil deGrasse Tyson tweet attı.

21 yaşındayken, Profesör Hawking'e nadir görülen bir motor nöron hastalığı teşhisi konuldu ve doktorlar ona yalnızca birkaç yıl yaşama şansı verdi. Ancak hastalığı alışılmadık derecede yavaş ilerledi ve yarım yüzyıldan fazla bir süre tekerlekli sandalyeye mahkum olarak çalışmasına neden oldu. Aslında Hawking tıbbi bir mucizeydi; hastalığın bu formuna sahip insanların yalnızca yüzde 5'i tanı konulduktan sonra on yıldan fazla yaşıyor, ancak kendisi elli yıldan fazla bir süre bu hastalıkla yaşadı. Kendisi, fiziksel durumunun teorik fizik alanındaki bilimsel çalışmalarına önemli bir engel olmadığını ve hatta bir anlamda ona yardımcı olduğunu söyledi.

Hawking, şiddetli zatürre ve komplikasyonların ardından sesini kaybetti. Bir süreliğine iletişim kurmanın tek yolu, kelimeleri harfiyen hecelemek ve birisi özel bir karttaki doğru harfi gösterdiğinde kaşlarını kaldırmaktı. Daha sonra California'dan Walt Waltow adlı bir bilgisayar uzmanı ona, profesörün elindeki bir tuşla kontrol edilen ekrandaki menüden kelimeler seçebildiği "Equalizer" adlı bilgisayar programını gönderdi. Bu, bir konuşma sentezleyiciyle birleştirildiğinde Hawking'in alamet-i farikası "elektronik" sesi haline geldi.

Hastalık kişisel hayatına müdahale etmedi. 1965 yılında gençlik aşkı Jane Wilde ile evlendi, ancak o sırada kendisine zaten korkunç bir hastalık teşhisi konmuştu. Evlilikleri 26 yıl sürdü ve yanlış anlaşılmalarla sonuçlandı ancak Hawking üç çocuk babası oldu.

1995 yılında, daha sonra kendisine bakan hemşire Elaine Mason ile ikinci evliliğini yaptı. 2006 yılına kadar birlikte kaldılar.
Hawking ikinci eşi Elaine Mason'la birlikte

İngiliz bilim insanı, kara delikler ve görelilik üzerine yaptığı çalışmalarla tanınıyor ve Evrenin modern anlayışını en çok etkileyen bilim insanları arasında yer alıyor.

Hawking, 17 yaşındayken Oxford'a kabul edildi. 1971'de Sir Roger Penrose ile birlikte Büyük Patlama teorisine matematiksel destek sağladılar: Görelilik teorisi doğruysa, uzay-zamanda bir solucan deliği noktasının olması gerektiğini gösterdiler. Ayrıca evrenin Büyük Patlama'dan sonraki erken gelişimi ve çok daha yüksek sıcaklık ve yoğunluk durumundan üstel genişlemesine ilişkin Hawking-Penrose teorisini de yarattılar.
Hawking, insan türünün geleceğinin uzayda yattığına inanıyordu.

Hawking ayrıca Büyük Patlama'dan hemen sonra ilkel kara deliklerin oluştuğunu ve neredeyse anında buharlaştığını öne sürdü. Daha sonra kara deliklerin enerji yaydığını ve buharlaştığını keşfetti; bu olay daha sonra Hawking Radyasyonu olarak anılacaktı.

Yıllar boyunca kara deliklerle ilgili diğer teoriler üzerinde çalıştı; bunların arasında başka evrenlere yol açabilecekleri fikri de vardı.

1980'lerin başında, Evrenin sınırları olmamasına rağmen uzay-zamanda sınırlı bir boyutu olduğunu öne sürdü. Bu teorinin matematiksel kanıtı biraz sonra verildi. Ona göre Evren sınırsız ama sonludur.

Stephen Hawking'in astrofizik alanındaki çalışmaları onu bugün dünyanın en prestijli bilim adamları arasına yerleştiriyor. Kendisine 12 fahri unvan, Britanya İmparatorluğu Nişanı ve ABD Başkanlık Özgürlük Madalyası verildi. 30 yıl boyunca Cambridge Üniversitesi'nde Isaac Newton ve diğer ünlü bilim adamlarının yürüttüğü Lucasian Matematik Profesörü olarak görev yaptı. Hawking 2009 yılında emekli olmasına rağmen üniversitede çalışmaya devam etti. Barack Obama, Hawking'e ABD Başkanlık Özgürlük Madalyasını takdim etti

Bilimi popülerleştirmedeki çalışmaları ona yaygın bir şöhret ve zafer kazandırdı. 1988'de yayınlanan Zamanın Kısa Tarihi, 237 hafta boyunca -neredeyse beş yıl- Sunday Times'ın en çok satanları arasında yer aldı ve 10 milyondan fazla kopyası satıldı ve düzinelerce dile çevrildi. Kitap, Büyük Patlama gibi olguları ve kuantum mekaniğinin temellerini keşfederek Evrenin yapısını, kökenini ve gelişimini net bir dille anlatıyor.

70. yaş gününden kısa bir süre önce New Scientist'e verdiği bir röportajda fizikçi, kariyerinin en büyük fizik başarılarından birinin COBE uydusunun Büyük Patlama'dan kalan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun sıcaklığındaki küçük değişiklikleri keşfetmesi olduğunu söyledi.

Hawking, insan türünün geleceğinin uzayda yattığına inanıyordu. İstilacı doğamız nedeniyle insanların yalnızca Dünya'da kalmaları halinde hayatta kalamayacaklarını defalarca ifade etti.

Eşsiz hayatı defalarca belgeselcilerin ve film yapımcılarının dikkatini çekti ve 2014'te onun hakkında, Eddie Redmayne'in Hawking rolünü oynadığı "Stephen Hawking Universe" adlı biyografik bir film çekildi. Ayrıca bilim adamı, The Simpsons, Red Dwarf ve The Big Bang Theory gibi çeşitli televizyon programlarında da yer aldı.
Biyografik film "Stephen Hawking'in Evreni" galasında

Hawking, bilimsel çalışmalarının yanı sıra ileri görüşlü açıklamalarıyla da tanınıyordu. Bunlardan bazıları:

Amacım basit. Evrenin, neden bu şekilde olduğunun ve neden var olduğunun tam olarak anlaşılmasıdır.
Bana göre beyin, bileşenleri arızalandığında çalışmayı durduran bir bilgisayardır. Bozuk bilgisayarlar için cennet ya da ahiret yoktur; Bu karanlıktan korkan insanlar için bir masal hikayesidir.
Bence en basit açıklama Tanrı'nın olmadığıdır. Kimse Evreni yaratmadı ve kimse kaderimizi kontrol etmiyor. Bu beni muhtemelen cennetin ya da ölümden sonraki yaşamın olmadığının derin farkındalığına getiriyor. Evrenin muhteşem tasarımını takdir etmek için bir ömrümüz var ve bunun için son derece minnettarım.
Ayaklarınıza değil, yıldızlara bakmayı unutmayın.
Eğer hayat komik olmasaydı trajik olurdu.
21 yaşımdayken beklentilerim sıfıra indi. O andan itibaren her şey bir bonustu.
Zekasıyla övünen insanlar kaybedenlerdir.
Bizler çok küçük bir yıldızın küçük bir gezegeninde yaşayan ilerici bir maymun türüyüz. Ama evreni anlayabiliyoruz. Bizi özel bir şeye dönüştürüyor.

Etiketler: ,

Stephen Hawking

ZAMANIN KISA TARİHİ.

Büyük patlamadan kara deliklere

Teşekkür

Kitap Jane'e ithaf edilmiştir.

Amyotrofik lateral skleroz hastalığına yakalanmam dışında neredeyse her konuda şanslıydım. Eşim Jane ve çocuklarım Robert, Lucy ve Timothy'nin sağladığı yardım ve destek, oldukça normal bir yaşam sürmemi ve işimde başarıya ulaşmamı sağladı. Ayrıca teorik fiziği seçtiğim için de şanslıydım çünkü her şey kafama uyuyor. Dolayısıyla fiziksel zayıflığım ciddi bir dezavantaj haline gelmedi. Bilimsel meslektaşlarım istisnasız bana her zaman maksimum yardımı sağladılar.

Kitabın ilk versiyonlarını okuyan birçok kişiye, kitabın nasıl geliştirilebileceğine dair önerileri için minnettarım. Bantam Books'taki editörüm Peter Gazzardi bana, yeterince açıklanmadığını düşündüğü pasajlarla ilgili yorumlar ve sorular içeren mektuplar gönderdi. Doğrusu, önerilen düzeltmelerden oluşan devasa bir liste aldığımda oldukça sinirlendim ama Gazzardi kesinlikle haklıydı. Gazzardi'nin hatalara burnumu sokmasıyla kitabı daha iyi hale getirdiğine eminim.

Asistanlarım Colin Williams, David Thomas ve Raymond Laflamme'ye, sekreterlerim Judy Fella, Ann Ralph, Cheryl Billington ve Sue Macy'ye ve hemşirelerime derin şükranlarımı sunuyorum. Bilimsel araştırma ve gerekli tıbbi bakımın tüm masrafları Gonville ve Caius Koleji, Bilim ve Teknoloji Araştırma Konseyi ve Leverhulme, MacArthur, Nuffield ve Ralph Smith Vakıfları tarafından karşılanmasaydı hiçbir şey başaramazdım. Hepsine çok minnettarım.

Önsöz

Dünyanın yapısı hakkında neredeyse hiçbir şey anlamadan yaşıyoruz. Varlığımızı sağlayan güneş ışığını hangi mekanizmanın ürettiğini düşünmüyoruz, bizi Dünya'da tutan, uzaya fırlatmasını engelleyen yerçekimini düşünmüyoruz. Bizi oluşturan atomlarla ve esasen bağımlı olduğumuz kararlılıkla ilgilenmiyoruz. Çocuklar dışında (bu kadar ciddi sorular sormamak için hala çok az şey bilenler), çok az insan doğanın neden bu şekilde olduğu, evrenin nereden geldiği ve her zaman var olup olmadığı konusunda kafa yoruyor. Bir gün, sonucun nedenden önce gelmesi için zaman geri alınamaz mı? İnsan bilgisinin aşılmaz bir sınırı var mıdır? Kara deliğin neye benzediğini, maddenin en küçük parçacığının ne olduğunu bilmek isteyen çocuklar bile var (onlarla tanıştım). Neden geleceği değil de geçmişi hatırlıyoruz? Eğer daha önce gerçekten kaos vardıysa, şimdi nasıl bu görünürdeki düzen sağlandı? ve Evren neden var?

Toplumumuzda ebeveynlerin ve öğretmenlerin bu sorulara çoğunlukla omuz silkerek veya belli belirsiz hatırlanan dini efsanelerden yardım isteyerek yanıt vermeleri yaygındır. Bazı insanlar bu tür konuları sevmezler çünkü bunlar insan anlayışının darlığını canlı bir şekilde ortaya koyarlar.

Ancak felsefenin ve doğa bilimlerinin gelişimi esas olarak bu gibi sorular sayesinde ilerlemiştir. Giderek daha fazla yetişkin onlara ilgi gösteriyor ve cevaplar bazen onlar için tamamen beklenmedik oluyor. Ölçek olarak hem atomlardan hem de yıldızlardan farklı olarak, keşif ufkunu hem çok küçükleri hem de çok büyükleri kapsayacak şekilde zorluyoruz.

1974 baharında, Viking uzay aracının Mars yüzeyine ulaşmasından yaklaşık iki yıl önce, Londra Kraliyet Cemiyeti'nin dünya dışı uygarlıkların araştırılması olanakları üzerine düzenlediği bir konferansta İngiltere'deydim. Kahve molası sırasında yan odada çok daha büyük bir toplantının yapıldığını fark ettim ve merakımdan içeri girdim. Böylece uzun süredir devam eden bir ritüele tanık oldum: gezegendeki en eski bilim adamları derneklerinden biri olan Kraliyet Cemiyeti'ne yeni üyelerin kabulü. İleride tekerlekli sandalyede oturan genç bir adam, önceki sayfalarında Isaac Newton'un imzasını taşıyan bir kitaba yavaş yavaş adını yazıyordu. Sonunda imzalamayı bitirdiğinde seyirciler alkışlamaya başladı. Stephen Hawking o zamanlar zaten bir efsaneydi.

Hawking şu anda, bir zamanlar Newton'un ve daha sonra P. A. M. Dirac'ın (birini - en büyüğünü ve diğerini - en küçüğü) inceleyen iki ünlü araştırmacı tarafından işgal edilen Cambridge Üniversitesi'nde matematik kürsüsünde bulunuyor. Hawking onların değerli halefidir. Hokippa'nın bu ilk popüler kitabı geniş bir okuyucu kitlesi için pek çok faydalı şey içeriyor. Kitap yalnızca içeriğinin genişliği açısından ilgi çekici değil, aynı zamanda yazarın düşüncesinin nasıl çalıştığını görmenizi sağlıyor. İçinde fiziğin, astronominin, kozmolojinin ve cesaretin sınırları hakkında net açıklamalar bulacaksınız.

Ama bu aynı zamanda Tanrı hakkında da bir kitap... ya da belki Tanrı'nın yokluğuyla ilgili. Sayfalarında "Tanrı" kelimesi sıklıkla geçiyor. Hawking, Einstein'ın, Tanrı'nın evreni yaratırken başka seçeneği olup olmadığı hakkındaki meşhur sorusunun cevabını bulmaya koyulur. Hawking, kendisinin de yazdığı gibi, Tanrı'nın planını çözmeye çalışıyor. Bunların ulaştığı sonuç (en azından geçici) daha da beklenmediktir.