۴ نظریه عجیب استیون‌ هاوکینگ که گذشت زمان درستی آن‌ها را اثبات کرد

شهرآرانیوز - استیون‌هاوکینگ یکی از بزرگ‌ترین فیزیک‌دانان نظری عصر جدید بود که به‌دلیل نبرد مادام‌العمر با بیماری لاعلاج، کانون توجه رسانه‌ها قرار گرفت و تأثیر زیادی روی افرادی گذاشت که به‌گونه‌ای با محدودیتی دست‌وپنجه نرم می‌کردند. هاوکینگ با شروع تز دکتری خود در سال ۱۹۶۶ کاری پیشگامانه را تا آخرین مقاله‌اش در سال ۲۰۱۸ و درست چند روز قبل از مرگش، ادامه داد. نظریه‌های هاوکینگ در زمان ارائه، اغلب عجیب به‌نظر می‌رسید، اما گذشت زمان درستی این نظریات و نبوغ این فیزیک‌دان را اثبات کرد. در ادامه با چند نظریه تأییدشده و تاییدنشده هاوکینگ آشنا می‌شویم.

 

 

 

 

- «بیگ‌بنگ» نام نظریه‌ای است که نزدیک به یک قرن بسیاری آن را به‌عنوان توضیحی علمی برای پیدایش جهان پذیرفتند. با این حال زمانی که هاوکینگ تز دکتری‌اش را نوشت، بحث میان ۲ نظریه کیهانی «بیگ‌بنگ» و «وضعیت پایدار» داغ شد تا اینکه هاوکینگ نشان داد که نظریه «وضعیت پایدار» از نظر ریاضی خود را نقض می‌کند و جهان در نقطه‌ای کوچک و بسیار چگال به‌نام «تکینگی» به‌وجود آمده است.

 

 

- نام هاوکینگ بیش از هر چیز دیگری با «سیاهچاله» عجین شده است؛ نوعی دیگر از تکینگی که وقتی ستاره‌ای تحت‌تأثیر گرانش خود فروبپاشد، شکل می‌گیرد. این شگفتی که براساس نظریه نسبیت عام انیشتن تا دهه‌ها مورد بحث بود، توجه هاوکینگ را در اوایل دهه ۱۹۷۰ به‌خود معطوف کرد. او در این باره مقاله‌ای در مجله علمی «Nature» به‌چاپ رساند و در آن با کمک ترکیب معادلات اینشتین و مکانیک کوانتوم، سیاهچاله را که پیش‌تر یک مفهوم انتزاعی بود، به چیزی که واقعی در جهان وجود دارد، تبدیل کرد. سال ۲۰۱۹ زمانی که یک تلسکوپ تصویری از سیاهچاله‌ای عظیم در مرکز یک کهکشان ارائه داد، درستی نظریه هاوکینگ درباره سیاهچاله‌ها اثبات شد.

 

 

 

- در سال ۱۹۷۴ هاوکینگ حقیقت زیرکانه‌ای را درباره سیاهچاله‌ها مطرح کرد. او گفت با اینکه انتظار می‌رود سیاهچاله‌ها به‌دلیل جاذبه قوی، هیچ فوتونی را از خود عبور نمی‌دهند، با استفاده از نظریه کوانتوم می‌توان اثبات کرد که سیاهچاله‌ها برخی فوتون‌ها را از خود تابش می‌دهند. این پدیده به‌افتخار استیون‌هاوکینگ «تابش هاوکینگ» نام‌گذاری شد و به‌تازگی پژوهشگران آن را در آزمایشی اثبات کردند.

 

 

- کشف امواج گرانشی ساطع‌شده از ادغام ۲ سیاهچاله، بر یکی دیگر از نظریات هاوکینگ یعنی مساحت سیاهچاله مهر تأیید زد. براساس این نظریه، ناممکن است مساحت سطح یک سیاه‌چاله به‌مرور زمان کاهش پیدا کند. این قانون رابطه نزدیکی با قانون دوم ترمودینامیک دارد. به‌همین دلیل فیزیک‌دان‌های زیادی به آن علاقه‌مند شدند. درواقع براساس فیزیک کلاسیک، آنتروپی یا بی‌نظمی سیستم با گذشت زمان افزایش پیدا می‌کند، اما هاوکینگ مطرح کرد که آنتروپی سیاهچاله براساس مساحت سطح افق رویداد اطراف آن به‌دست می‌آید.

 

 

اثبات اخیر این نظریه سرنخ‌های معناداری از قوانین حاکم بر جهان را برای ما آشکار می‌کند.
- تا اینجا جهان به‌خوبی با نظریات هاوکینگ همراه شد، اما هنوز برای اثبات همه نظریات این فیزیک‌دان راه زیادی داریم. یکی از این نظریه‌ها «پارادوکس اطلاعات» است. استیون هاوکینگ معتقد است اگر چیزی را به درون یک سیاهچاله پرتاب کنیم، اطلاعاتی که با خود حمل می‌کند، برای همیشه از بین می‌روند و هرگز باز نمی‌گردند. اما این مسئله با اصول مکانیک کوانتومی که می‌گوید اطلاعات هرگز نمی‌توانند گم شوند، در تناقض است. اینک این موضوع یکی از سخت‌ترین موضوع‌های فیزیک سیاهچاله‌هاست که نظریه‌پردازان زیادی با آن دست‌وپنجه نرم می‌کنند.

 

 

- «چندجهانی» نیز یکی از موضوعات داغ و اثبات‌نشده علمی است که توجه همگان را به‌خود جلب کرده است. هاوکینگ نیز در آخرین مقاله خود که ۲ هفته پیش از مرگش ارائه داد، توضیح داد که بشر چگونه می‌تواند جهان‌های موازی را کشف کند. او در مقاله خود سیاهچاله‌ها را درگاهی به جهان‌های دیگر معرفی می‌کند و می‌گوید: «اشیا می‌توانند از سیاهچاله خارج شوند و به خارج از آن یا جهانی دیگر بروند؛ بنابراین اگر حس کردید درون یک سیاهچاله هستید، تسلیم نشوید، زیرا یک راه خروج آنجا هست!»