Visualisering av et svart hull.
(Bilde: © D. Coe, J. Anderson, og R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
På April Fools 'Day i 1988 ble en moderne vitenskapsklassiker av den verdenskjente teoretiske fysikeren og kosmologen Stephen Hawking publisert. Kalt "En kort historie om tid", satte den i gang med en bølge av offentlig nysgjerrighet rundt menneskehetens plass i universet.
Mange husker bidragene fra Hawkings strålende sinn til vitenskapelig undersøkelse etter hans bortgang tidlig tirsdag morgen (14. mars). De som er inspirert av boken hans og arven i kosmologien, plukker nå opp hvor Hawkings geni slapp.
Et av Hawkings mest betydningsfulle bidrag til vitenskapen er en teoretisk løsning på et av de største fysiske conundrums. [Stephen Hawking's Best Books: Black Holes, Multiverses and Singularities]
Dette conundrum oppstår fra to av de viktigste teoriene i fysikk. Albert Einsteins generelle relativitetsteori forklarer hvordan materien oppfører seg når objekter er veldig store, og teorien har vist seg å virke, og forklarer for eksempel hvordan lys bøyes når det krysser universet. Teorien om kvantemekanikk forklarer i mellomtiden hvordan materie fungerer i en liten, subatomær skala. Men generell relativitet virker ikke i liten skala, og kvantemekanikk kan ikke forklare krefter, som tyngdekraft, som opererer i stor skala.
Da Hawking introduserte det matematiske begrepet svart hullstråling i 1974, så det ut til å tilby vitenskapen en måte å bruke de to teoriene sammen.
"Hawkings strålingsresultat i 1974 er en stor innsikt, fordi den viste at vi kan utforske dette problemet med å forene kvantemekanikk med tyngdekraften på en matematisk måte," sa Paul Sutter, astrofysiker ved Ohio State University, i et intervju med Space.com .
"I tiårene siden den gang har noen teoretiske fysikere fortsatt å utforske disse grensene og skjæringspunktene mellom det som ser ut til å være et veldig enkelt spørsmål: Hva skjer når du har sterk tyngdekraft i liten skala?" Sa Sutter. "Det er et enkelt spørsmål, men ikke et lett spørsmål, og Hawking og andre er mestere i å navigere i kompleksiteten til den typen spørsmål. Det var virkelig et av de store gjennombruddene fra tidlig, for å vise hvordan du kan utvikle språket til å nærme seg disse problemene ."
Hawking ga forskere og naturvitenskapelige entusiaster språket for å bedre oppfatte universet, og for fysikere ble dette språket skrevet i antall. Selv om "Hawking-stråling" gjenstår å bevise med empirisk bevis, blir hans teoretiske omriss testet på kreative måter. Disse, sa Sutter, inkluderer å utsette uvanlige tilstander av stoffer for ultracool-temperaturer for å produsere rare kvantetilstander som matematisk kan tilnærme seg det som skjer i nærheten av horisonten til et svart hull. Utover den grensen kan materie og lys ikke lenger slippe unna.
Hawkings ferdigheter med å formidle vitenskap til publikum er det som inspirerte Sutter sin kosmiske nysgjerrighet fra ung alder, sa Sutter.
"Jeg husker jeg leste boka som tenåring. Det var en av bøkene som førte meg ned til veien for å bli en astrofysiker, en kosmolog," sa han. "Jeg tror boken setter malen for, la oss ta et skritt tilbake og tenke på disse temaene om sorte hull, snakke om det tidlige universet. Dette er utrolig esoteriske, dypt matematiske nisjetemaer i fysikk ... jo mer Hawking jobbet for å popularisere det , jo mer [vitenskapen] kom inn i mainstream og offentlig diskusjon, hvor [nå] du kan gå opp til hvem som helst og si: 'Black hole!' eller 'Big Bang!' og de vil vite hva jeg snakker om. Og det er utrolig kraftig. "
