Nous expliquons dans un langage simple ce que Stephen Hawking est cool et ce que ses découvertes signifient pour le monde.
Le physicien théoricien Stephen Hawking, décédé à l'âge de 77 ans, était de loin le scientifique le plus célèbre et le plus populaire de notre temps. Tout le monde connaît un homme paralysé en fauteuil roulant avec une voix numérisée, mais peu de gens savent exactement ce que Hawking est important pour le monde en tant que scientifique et quelles découvertes il a faites.
La naissance de l'univers
L'univers est né à la suite du Big Bang - cela est connu de tous ceux qui ont au moins quelque chose sur la physique. Mais que s'est-il passé avant le Big Bang? Comment tout est-il venu de rien? Hawking a répondu à cette question tout au long de sa vie et a finalement formulé la réponse quelques jours avant sa mort.
Selon le modèle Hartle-Hawking, apparu il y a plusieurs décennies et amélioré jusqu'aux derniers jours de Hawking, l'Univers entier a été comprimé à la taille d'un atome avant le Big Bang. Les scientifiques appellent ce petit mais supermassif faisceau de chaleur et d'énergie la singularité cosmologique.
À l'intérieur de cet atome, les lois de la physique ne fonctionnaient pas, aucune des mesures connues de l'homme n'était là - ni l'espace ni le temps. Puisque ce qui s'est passé avant le Big Bang est impossible à comprendre ou à mesurer, il ne peut pas être considéré comme faisant partie de l'histoire. Nous pouvons donc affirmer avec certitude que l'espace et le temps, et avec eux tout l'Univers qui nous est familier, n'ont commencé leur existence qu'avec le Big Bang.
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«Puisqu'il existe une force telle que la gravité, l'Univers pourrait et s'est créé à partir de rien», est l'un des dictons les plus célèbres de Hawking.
Notre univers est l'un des nombreux
Hawking a développé et affiné la soi-disant «Théorie de tout» ou M-théorie, proposée dans les années 1990 par le scientifique Edward Witten. C'est une ramification de la théorie des cordes et est considérée par les physiciens comme la principale réalisation scientifique de l'humanité depuis la découverte par Einstein de la théorie de la relativité.
Selon cette théorie, tout dans l'Univers n'est pas constitué de particules matérielles (quarks, bosons et autres), mais de membranes multidimensionnelles, qui par essence ne sont pas de la matière, mais de l'énergie. Puisque les membranes ont d'innombrables dimensions, le monde que nous voyons n'est qu'une des nombreuses réalités.
«Chaque Univers a de nombreuses préhistoires et de nombreux états futurs possibles, c'est-à-dire des temps comme le présent, longtemps après leur apparition. La plupart de ces états seront très différents des conditions de l'univers que nous pouvons observer », écrit Hawking dans le livre« The Grand Design ».
Comment meurent les trous noirs
Pourtant, Stephen Hawking a consacré la majeure partie de sa vie à étudier les objets les plus étranges et mystiques de l'Univers - les trous noirs. C'est grâce à eux que son nom restera à jamais dans les manuels de physique, car il a nommé l'un des phénomènes cosmiques, à savoir le processus de mort d'un trou noir.
Le trou noir de Gargantua. Une scène du film Interstellar.
Comme vous le savez, les trous noirs absorbent tout ce qui y tombe. Cela s'applique à la fois aux objets matériels et à la lumière - tout disparaît sans laisser de trace. Mais dans les années 1970, sur la base des lois de la mécanique quantique, Hawking a suggéré qu'il y avait encore quelque chose qui pouvait échapper à un trou noir - le rayonnement.
De plus, chaque fois qu'un trou noir «avale» une moitié du couple particule-antiparticule, l'autre moitié retourne dans l'espace sous la forme d'une particule de rayonnement, emportant avec elle une particule de l'énergie du trou noir. Ainsi, en cours d'absorption, le trou noir s'évapore et finit par disparaître complètement. Ce rayonnement qui tue les trous noirs s'appelle le rayonnement de Hawking.
Vulgarisation de la physique
Contrairement à la plupart des scientifiques, Hawking s'inquiétait toujours de savoir si les gens ordinaires le comprendraient. Afin d'expliquer facilement aux gens éloignés de la science l'essence de ses recherches et d'attirer l'attention des masses sur l'espace et les problèmes de l'origine de l'Univers, il publie en 1988 le livre "A Brief History of Time", qui est devenu le best-seller de l'histoire de la science populaire, du fait que pages on ne pouvait trouver qu'une seule formule: E = mc².
Réalisant que la physique peut intéresser les masses, si elle est présentée de manière accessible et correcte, Hawking a commencé à tourner activement des films non-fiction pour Discovery et National Geographic. Et puis il est passé des adultes aux enfants, co-écrivant avec sa fille Lucy Hawking un livre pour les tout-petits, George and the Secrets of the Universe.
SERGEY NASTIN