Stephen Hawking’in Nobel Ödülü olabilir

Ölüm, Nobel ödüllü Stephen Hawking’i aldattı mı?

İkonik fizikçi 14 Mart 2018’de vefat ettiğinde, kırk yıldan fazla bir süre önce yaptığı uğursuz ve geniş kapsamlı bir öngörüyü doğrulayabilecek veriler zaten el altındaydı. Dr. Hawking, yerçekiminden kaynaklanan kara deliklerin daha da büyüyebileceğini, asla küçülmeyeceğini varsaymıştı – gittikçe bilgiyi yutuyor ve evrenin tarihini izleme yeteneğimizi tehdit ediyor.

Bu veriler, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi veya LIGO’nun, çarpışan ve daha da büyük bir kara delik yaratan iki büyük kara delikten gelen sinyalleri kaydettiği 2015 yılında elde edildi.

Dr. Hawking’in tahmini, modern fiziği değiştiren kara deliklerle ilgili bir dizi kavrayıştaki ilk önemli adımdı. Söz konusu olan, daha büyük evreni oluşturan Einstein’ın kütleçekiminin kuantum mekaniğinin aynı kurallarına, atomun içinde geçerli olan çelişkili kurallara göre oynayıp oynamadığıdır.

Dr Hawking’in tahminlerinin teyidi yayınlandı Bu yaz fiziksel inceleme mektuplarında. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde fizikçi olan Maximiliano Isi liderliğindeki bir ekip ve meslektaşları, LIGO’nun bulgularının ayrıntılarını araştırmak için yıllarını harcadılar ve Temmuz ayında nihayet Dr. Hawking’in en azından bu siyah renk için haklı olduğunu açıkladılar. delik çarpışma

Cornell Üniversitesi’nde araştırmacı ve Dr. Issey’nin ekibinin bir parçası olan Matthew Geisler bir e-postada, “Bu heyecan verici bir test çünkü uzun zamandır arzu edilen ve Dünya’daki bir laboratuvarda elde edilemeyen bir sonuç,” dedi. “Bu test, bir milyar ışıkyılı uzaklıktaki iki kara deliğin birleşmesini incelemeyi gerektiriyordu ve LIGO ve benzeri görülmemiş dedektörleri olmadan gerçekleştirilemezdi.”

Nobel Ödül Komitesi’nin aklını bildiğini kimse iddia etmiyor ve ödüle aday gösterilen kişilerin isimleri bir 50 yıl daha gizli tutuldu. Ancak birçok bilim adamı, Dr. Essie’nin Hawking’in tahminini doğrulamasının, Dr Hawking’i ve konuyla ilgili belirli bir makaledeki ortak yazarlarını Nobel Ödülü’ne uygun hale getirebileceği konusunda hemfikir.

Ancak Nobel Ödülü ölümünden sonra verilemez. Dr. Issa’nın sonucu çok geç geldi.

Nobel Ödülü haftası, bazı bilim adamlarının bir telefon görüşmesi yaparak onları kazanan olarak ilan etmeyi ve 10 Aralık’ta Stockholm’de yapılacak gösterişli bir galaya davet etmeyi umdukları Pazartesi günü geri döndü (bu yıl, pandemi nedeniyle ödüller 20 Aralık’ta dağıtılacak). kazananların ülkeleri.)

Muhtemelen en tanınmış ve onurlu araştırmacılardan biri olan Dr. Hawking, hiçbir zaman Nobel Ödülü kazanmadı ve kazanamayacak. Hikayesi, prestij için nihai ödülün nasıl kaderin iniş çıkışlarına tabi olduğunun bir hatırlatıcısıdır.

evrenin bulutu

Hikaye 1970 yılında, Dr. Hawking’in bir gece yatmaya hazırlanırken başladı – zaten amyotrofik lateral skleroz veya Lou Gehrig hastalığı ile yarı felçli bir adam için göz korkutucu bir görev.

Kara delikleri düşünüyordu – Albert Einstein’ın genel görelilik teorisine göre, ışığın bile onlardan kaçamayacağı kadar güçlü bir çekim kuvveti olan nesneler. Sonsuza dek panjurlar.

Her kara delik bir olay ufku ile çevrilidir, geri dönüşü olmayan sınırı belirleyen görünmez bir balondur; İçeri giren şey asla dışarı çıkmayacak. Dr. Hawking, Einstein’ın teorisinin aynı zamanda bir kara deliğin olay ufkunun asla küçülemeyeceği anlamına geldiğini fark etti. Bir kara delik sadece kütle kazanıyor, bu nedenle olay ufkunun toplam yüzey alanı sadece büyüyor.

Cesur bir fikirdi. Doğa bu şekilde çalışmak zorunda değildi. Ya kara delikler sabun köpüğü gibi ikiye bölünürse veya dağılıp kaybolursa?

Hawking’in vizyonu, 1973 tarihli makalenin temel taşı oldu.Kara delik mekaniğinin dört yasası,Şu anda Washington Üniversitesi’nde bulunan James Bardeen ve şu anda Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nde bulunan Brandon Carter ile birlikte yazdı.

Bu yasalar aynı zamanda fiziğin “saçsız” teorisi olarak adlandırılan rahatsız edici bir sonucunu da içeriyordu. Olay ufkunun yüzey alanı, kara deliğin aldığı tüm bilgilerin bir ölçüsüdür. İster madde ister antimadde tüketsin, Tesla veya Volkswagen, devekuşu veya balina tüketsin, bir kara delik için tamamen aynıdır. Kara deliklerin yalnızca üç özelliği vardır: kütle, dönüş ve elektrik yükü. Başka bir detay veya “Şiir” kaydı yoktur.

Bu teori, bir kara delik yaşlandıkça ve olay ufku arttıkça, içindekilerle ilgili kaybolan bilgi miktarının da artacağı anlamına gelir. Evren gitgide daha da aptallaşacak ve belki de senin varlığın da dahil olmak üzere geçmişinin daha fazla ayrıntısını gizleyecek. Gizem, 1974’te Dr. Hawking’in kuantum etkilerinin bir kara deliğin yavaşça sızmasına ve patlamasına neden olacağını hesaplamasıyla derinleşti.

Bir kara delikte bilgiye ne olduğunu anlama arayışı, temel fiziği değiştirdi ve bir nesil genç teorisyeni canlandırdı. Söz konusu olan, Einstein’ın evreni yöneten yerçekimi ile mikro kozmosu yöneten kuantum mekaniğinin aynı kurallara göre oynayıp oynamadığıdır.

Dr. Isi, “Her şey Hawking’in kara deliklerin toplam ufuk alanının asla azalmayacağını fark etmesiyle başladı.” Dedi.

Ancak deney yapacak bir kara delik olmadığı için Dr. Hawking’in fikirleri test edilemez.

kurtarmaya LIGO

LIGO bunu değiştirecek. Caltech’te teorik fizikçi ve LIGO’nun kurucularından biri olan Kip Thorne’un 2003 yılında Dr. Hawking’e verdiği söz buydu. Yeni dizi, Dr. 2012 yılında 70 yaşına girdi.

Dr. Thorne geçenlerde ona söylediği gibi, “Hediyeniz, yerçekimi dalgası dedektörlerinin – LIGO, GEO, Virgo ve LISA – altın çağ kara delik tahminlerinizi test etmesi ve 70. yaş gününüzden önce çok iyi yapmaya başlayacaksınız” dedi. .

LIGO’nun ilk tarihi olayını gözlemlemesi bundan daha uzun sürdü – 14 Eylül 2015’e kadar – iki kara deliğin çarpışması. LIGO ekibi, tespit edilen dalga modellerini bilgisayar simülasyonlarıyla eşleştirerek, kara deliklerden birinin güneşimizden 36 kat, diğerinin 29 kat daha büyük olduğu sonucuna vardı – toplam 65 güneşe eşdeğer. Çarpışma, yaklaşık 62 güneş kütlesine sahip yeni bir kara delik ile sonuçlandı. Üç güneş enerjisi, evreni sarsan yerçekimi dalgalarının içinde kayboldu.

Gözlem, Einstein’ın 100 yıl önce öngördüğü gibi, yalnızca yerçekimi dalgalarının varlığını doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda kara deliklerin ilk doğrudan kanıtını da sağladı.

Sonuçların resmi olarak açıklanmasından birkaç gün önce keşif belgesinin sızdırılmış bir kopyası Dr Hawking’e ulaştı. Kara delik mekaniğinin dört yasasından ya da keşfin onlar için bir test işlevi görme olasılığından hiç bahsetmediği için şaşırdı. Dr. Thorne’a makalenin yazarı Skype’tan mesaj attı.

Dr. Thorne meslektaşlarına “Stephen tamamen şaşırdı” diye yazdı.

Kimse kara delik mekaniği yasalarını kontrol etmeyi düşünmedi ve kağıda bir şey eklemek için çok geçti. Dahası, Dr. Thorne’un yakın zamanda açıkladığı gibi, veriler yeni oluşan bir kara deliğin boyutunu Dr. Hawking’in teorisini doğrulamaya yetecek kadar iyi ölçmek için çok gürültülüydü.

2017 yılında, Caltech’te yüksek lisans öğrencisi olan Dr. Geisler ve meslektaşları, kıyamet girdabını daha derinlemesine incelemek için çarpışan kara deliklerin sayısal simülasyonlarını kullandılar.

Yeni birleştirilmiş bir kara delik oluştuğunda titreşir. Davul gibi, harmoniklerin yanı sıra temel bir ton da üretir – tonaliteler veya temel tonlar. Dr. Geisler, üst tonların füzyon sürecinin başlarında şaşırtıcı derecede yüksek olduğunu keşfetti. Bu tonları kullanarak, 2019 yılında kendisi ve meslektaşları “Saç yok” teorisini kanıtlayınkara deliklerin sadece üç parametre ile tanımlanabileceğini belirten .

Bu yaz, büyüklüğünü ölçmek için yeni kara deliğin önemli bir derecesini kullanarak analizlerinin kapsamını genişletmeyi başardılar. Dr. Hawking’in uzun zamandır tahmin ettiği gibi, yeni kara deliğin olay ufkunun alanının arttığı sonucuna varıyorlar.

Nobel hayalleri

Bu, Dr. Hawking’e hala hayatta olsaydı Nobel Ödülü kazandırır mıydı?

LIGO’nun geliştirilmesindeki rolü nedeniyle 2017 Nobel Fizik Ödülü’nü paylaşan Dr. Thorne, “Spekülasyon yapmak konusunda rahat hissetmiyorum” dedi.

Dr. Hawking’in uzun süredir birlikte çalıştığı Harvard Üniversitesi’nden Andrew Strominger, “Nobel Komitesi’nin görüşmelerinden haberdar değilim, ancak Hawking hayatta olsaydı gerçekten de bu ödüle dahil olurdu. durum daha da güçleniyor.”

LIGO işbirliğinin bir parçası olan ancak Dr. Essie’nin ekibinin bir parçası olmayan Chicago Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan Daniel Holz, sonucu “kesinlikle dikkate değer” olarak nitelendirdi.

“Öngörülerinden birinin gözlemsel bir teyidi olduğu söylenebilir” dedi. “Keşke Nobel Komitesi bunu kabul etmiştir.”

Fizik ödülü her zaman pratik ve deneysel keşiflere yönelmiştir; Einstein bile görelilik için değil, fotoelektrik etkiyi açıkladığı için ödülü kazandı. Nobel Teorik Astrofizik Komitesi’nin yakın zamanda ulaştığı en uzak nokta, 2020’de Oxford Üniversitesi’nden Roger Penrose’un evrende kara deliklerin mümkün olduğunu kanıtladığı için bir ödül aldığı zamandı.

Ama ödülü iki astronomla paylaştı, reinhard genzelMax Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’nden ve andrea kazlarLos Angeles, California Üniversitesi’nden her ikisi de Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara deliği inceledi.

Kara delik bölgesi teorisi kanıtlandığında Dr. Hawking hala hayatta olsaydı bile, onun için uygun olması zor olurdu – Nobel Ödülü en fazla üç kişiye verilebilirdi. Peki ya Dr. Hawking’in ortak yazarları Dr. Bardeen ve Dr. Carter? Ya Dr. Issey’nin ekibi?

Dr. Hawking, Nobel Ödülü almak için çok erken ölen ilk bilim insanı olmayacaktı.

Şu anda Los Angeles’taki Kavli Vakfı’nda önde gelen bir kozmolog olan Michael Turner, genişleyen evreni keşfeden astronom Edwin Hubble’a atıfta bulunarak bir e-posta yazdı. “Ama önce o öldü.”

Université Libres de Brussels’de teorik fizikçi olan Robert Prout, meslektaşı François Englert ve Edinburgh Üniversitesi’nden Peter Higgs ile birlikte Higgs bozonunun varlığını öngördüğü için muhtemelen 2013 Nobel Ödülü’ne dahil edilmiş olacaktı. olmadı. 2011 yılında öldü.

LIGO’nun kurucularından Glasgow Üniversitesi’nden Ronald Drever, 2017 yılının başında ölmemiş olsaydı 2017 Nobel Ödülü’nü Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Dr. Thorne ve Rainer Weiss ile paylaşacaktı. Yerini Barry C. Caltech’in Parrish’i.

Dr. Hawking, Westminster Abbey’de Isaac Newton ve Charles Darwin’in yanında dinleniyor. Belki de bu, kışı Stockholm’de geçirmekten iyidir.