Fin octobre, une thèse d'un demi-siècle sur l'astrophysique, contenant pour la plupart des informations obsolètes, est devenue un succès sur les téléchargements, «posant» le site de l'Université de Cambridge.
Qu'est-il arrivé?
Le 23 octobre 2017, l'Université de Cambridge a décidé de rendre publique la thèse du célèbre scientifique et vulgarisateur scientifique Stephen Hawking, rédigée par lui en 1966. Pensez-y: il y a 51 ans! Et tout à coup, le site Web de l'université "est tombé en panne". À propos, même le 24 octobre, il «se couchait» périodiquement, même s'il était encore parfois possible de percer et de télécharger une dissertation virale - dans les écarts entre les nouveaux échecs.
La plupart des médias ont interprété cela comme un signe d'enthousiasme pour le travail du scientifique, mais ce n'est pas tout à fait vrai. Il n'y a qu'environ 70000 téléchargements, seule la version de base du fichier pdf pèse 72 mégaoctets - c'est pourquoi un petit serveur universitaire ne pouvait pas le supporter. Si un fichier de quelques mégaoctets ou un serveur était plus puissant, rien ne se serait produit.
Il est vrai que personne à Cambridge n'a même pensé à un tel «trafic», car les œuvres généralement «populaires» de là-bas sont téléchargées une centaine de fois et les impopulaires peuvent être comptées d'une part. Et ce n'est pas que ça. Il est peu probable que la plupart de ceux qui ont téléchargé la thèse de Hawking puissent la lire dans son intégralité. Le fait n'est pas seulement qu'il compte 130 pages - plus important encore, il nécessite, comme toute dissertation, une préparation décente de la part du lecteur. Et, néanmoins, sa signification peut être résumée assez brièvement, ce que nous ferons ci-dessous.
De quoi parle cette thèse?
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Hawking examine les conséquences de la découverte de l'expansion de l'univers. Cela est devenu connu déjà dans les années 1930 et a été assumé (d'ailleurs, pour la première fois - par un résident de l'URSS) dans les années 1920. Sur la base du fait de l'expansion, le Britannique a analysé la théorie de la gravité Hoyle-Narlikar alors populaire. Selon elle, la matière est apparue en dehors de la connexion avec l'expansion de l'Univers (aujourd'hui, on sait que c'est exactement le contraire - en étroite connexion).
Cette théorie, comme Hawking l'a d'abord montré, est erronée, car elle n'est pas compatible avec l'Univers en expansion. C'est drôle que bien que l'hypothèse même qu'il critique soit fausse, sa critique … était également fausse! Aujourd'hui, nous savons que l'expansion accélérée de l'univers rend l'analyse de Hawking obsolète. Il n'a pas pris en compte la possibilité d'une telle accélération, c'est pourquoi les calculs de l'erreur Hoyle-Narilikar eux-mêmes se sont révélés incorrects.
Cependant, la thèse britannique a été écrite 30 ans avant la découverte de l'expansion accélérée de l'Univers après le Big Bang, et il est difficile de critiquer le scientifique pour ne pas savoir ce fait. En fin de compte, tout le monde a tort - Einstein ne voulait pas non plus croire que l'Univers était en expansion, cette pensée lui semblait si étrange au début. Il n'est pas surprenant que le concept non moins exotique d'expansion toujours plus rapide ne soit pas venu à Hawking il y a un demi-siècle.
À propos, peu de temps avant la publication de sa thèse, Hawking a suggéré que Hoyle et Narlikar pourraient avoir raison - s'il y a quelque chose dans l'Univers avec une masse négative. Maintenant, ce «quelque chose» a été remplacé par de l’énergie sombre - l’idée d’une certaine substance qui «pousse» l’espace dans toutes les directions, un peu comme le fait la substance de Hawking à masse négative.
Dans le deuxième chapitre, Hawking examine l'effet de l'expansion de l'univers sur la distribution de masse en lui. Ils touchent au mystère des galaxies - «îles de matière» dans le désert de l'Univers, sur l'une desquelles nous vivons également. L'auteur arrive à la conclusion que les galaxies ne pourraient pas provenir de petites inhomogénéités initialement petites de l'Univers primitif et il doit y avoir une autre explication. Laquelle? Hélas, cela n'a pas été entièrement compris, ni en 1966 ni aujourd'hui. Mais l'idée même que les hétérogénéités mystérieuses auraient dû être perceptibles dès le début, trouve encore une nouvelle confirmation.
Dans le troisième chapitre, le physicien aborde le rayonnement gravitationnel - les ondes gravitationnelles mêmes qui n'ont été découvertes que l'année dernière grâce à des observations réelles. Le quatrième est le problème des singularités. Son essence est que, selon les idées existantes, avant le Big Bang, la matière aurait dû avoir une densité et une température infinies, étant comprimée en un seul point avec une largeur, une hauteur et une longueur nulles. Au cours de ces années, beaucoup ont essayé de "se débarrasser" d'une manière ou d'une autre de la singularité dans les calculs - après tout, toute formule physique avec l'introduction d'une densité infinie cesse de décrire les événements de manière significative. Ils ne sont tout simplement pas destinés à de telles variables.
Stephen Hawking en 1974. Photo: NOUVELLES DE L'EST
Hawking montre cependant que de telles solutions ne fonctionnent pas sans une singularité. On ne peut pas dire que depuis lors, nous avons progressé dans la compréhension de la question beaucoup plus loin que le candidat il y a un demi-siècle. Il est encore clair que la singularité peut avoir existé, et il est encore difficile de savoir si elle peut être scientifiquement décrite correctement.
Il peut sembler que la principale valeur de la thèse de Hawking réside dans la discussion de problèmes qui ont perdu de leur pertinence aujourd'hui (comme l'hypothèse Hoyle-Narlikar), ou dans l'analyse de la situation avec les galaxies, où il signale des problèmes avec leur origine, mais ne trouve pas de solution (en fait, son recherchent toujours). Comme on peut le voir, rien de sensationnel du point de vue d'une personne de la rue. D'où vient cette excitation, pourquoi le site a-t-il été «mis hors service»?
Hype Hawking
Pour comprendre cela, il convient de se rappeler qui est Hawking et pourquoi le public le connaît et l'aime. Il a apporté sa plus grande contribution à l'étude des trous noirs - des corps dont la densité est si élevée que la lumière ne peut pas s'échapper de leur champ gravitationnel. À l'extérieur, ils devraient, selon la logique, être complètement noirs - après tout, même les photons de lumière ne peuvent pas s'envoler. Le Britannique a réussi à appliquer la thermodynamique à l'étude des trous noirs et à prouver qu'ils … rayonnent! Jetez des photons (bien que très rarement). Autrement dit, à proprement parler, ils ne sont pas si noirs.
À propos, cela signifie également qu'ils ne sont pas éternels, mais les petits trous noirs sont extrêmement de courte durée. Toute leur énergie est convertie en un tel rayonnement, et ils «s'évaporent» littéralement. Ils l'appellent ainsi - le rayonnement Hawking. Après tout, c'est lui qui l'a calculé le premier, ainsi que le fait qu'à cause de cela, les trous noirs s'évaporent et meurent. Calculé … mais ne s'est pas ouvert.
Oui, le rayonnement Hawking, comme c'est souvent le cas en science, n'a pas du tout été découvert par celui qui a donné son nom à ce phénomène. Les travaux de Hawking sur le rayonnement («évaporation des trous noirs») ont été publiés en 1974. Et un an auparavant, il s'était rendu en URSS. Là, les scientifiques soviétiques Zeldovich et Starobinsky lui ont démontré d'un point de vue théorique que les photons avec une longueur d'onde plus longue que l'horizon des événements du trou noir (la zone où le reste des photons sont interceptés par la gravité) doivent surmonter la gravité du trou noir due au tunnel quantique.
L'essence de cet effet est qu'un photon, selon les lois de la mécanique quantique, avec une certaine probabilité peut surmonter un obstacle apparemment inévitable (un miroir ou la gravité d'un trou noir) si son énergie est supérieure à un certain niveau.
Démonstration de l'effet décrit.
En fait, Zeldovich n'a pas inventé tout cela lui-même - l'idée a été exprimée par le physicien soviétique Vladimir Gribov, même avant l'arrivée de Hawking en URSS. Autrement dit, le rayonnement aurait dû être appelé le rayonnement de Gribov - si, bien sûr, le scientifique soviétique formalisait sa pensée dans le travail approprié avec les calculs nécessaires. Hélas, il ne l'a pas fait, il l'a seulement exprimé oralement, d'où Zeldovich a appris à son sujet.
Hawking a aussi beaucoup d'autres travaux - par exemple, c'est lui qui a prouvé mathématiquement que "les trous noirs n'ont pas de cheveux". Plus précisément, il est impossible d'apprendre quoi que ce soit sur le trou noir que ces photons ont laissé à partir de tels photons (rayonnement Gribov-Hawking). Il en découle que le contenu des trous noirs nous est inconnaissable - malgré le fait qu'ils émettent occasionnellement. Même si le trou noir n'était pas constitué de notre matière, mais d'antimatière, il serait absolument impossible de le comprendre aux photons de rayonnement qui nous atteignent.
Et pourtant, soyons honnêtes - de nombreux travaux intéressants parmi les physiciens modernes ont été écrits par pas si peu de gens. Smolin, Thorne, Penrose - et bien d'autres. Néanmoins, si vous arrêtez un passant dans la rue et demandez ce qu'il pense de ces personnes, il vous dira probablement qu'il n'en connaît aucune. Pourquoi Hawking est-il si célèbre? Il existe de nombreux facteurs de son succès, mais le principal est son destin inhabituel et son caractère extraordinaire en tant que personne.
Le charisme de Hawking
Le physicien souffre de sclérose latérale amyotrophique. Il s'agit d'une maladie très rare avec un mécanisme d'action peu clair, à cause de laquelle les motoneurones meurent chez l'homme. Vient d'abord la paralysie, puis la mort par arrêt respiratoire. Ce terrible diagnostic lui a été posé en 1963. Étant donné que les médecins commençaient tout juste à étudier une maladie exotique, ils ont également déclaré qu'il lui restait 2-3 ans à vivre. Hawking avait alors 21 ans et la perspective d'une mort quelque peu prématurée le bouleversait. Puis il s'est concentré et a décidé de faire le plus possible dans le domaine scientifique. Comme l'admet honnêtement le scientifique, avant cela, il étudiait et travaillait volontiers, mais sans fanatisme - mais après le diagnostic, tout a changé. Lorsque vous réalisez qu'il n'y a plus de temps, il devient beaucoup plus facile de l'apprécier.
54 ans se sont écoulés depuis, et le scientifique est toujours en vie. Certes, seuls les muscles de la zone des joues ont conservé sa mobilité. En les secouant, il contrôle un ordinateur spécialement modifié qui synthétise les signaux du muscle du physicien en mots. De cette manière laborieuse, le chercheur communique lors de conférences scientifiques et même de conférences au grand public. Il est peut-être la personne handicapée la plus célèbre parmi les scientifiques vivants - et la plus réussie à surmonter une maladie aussi grave. Bien sûr, un physicien théoricien avec de telles particularités est plus susceptible que d'autres d'attirer l'attention des médias et des «larges masses».
Eh bien, voici la deuxième composante de la popularité de Hawking "éclate" - la science pop moderne. Malheureusement, il a ses propres lois, parmi lesquelles les médias et le battage médiatique du personnage sur lequel vous écrivez sont presque le principal facteur qui détermine s'il vaut la peine d'écrire sur lui. Qui connaît Gribov, qui a suggéré le rayonnement des trous noirs? Personne, il est mort en 1997, pratiquement inconnu en dehors du monde universitaire. Zeldovich, autrefois physicien très «médiatique» de l'ère soviétique, n'est pas non plus, disons, trop une rumeur aujourd'hui. Oui, Hawking est très bien capable de créer des analogies accessibles à des personnes de professions différentes, mais le cosmologiste Novikov a tout aussi bien su les inventer … Quelle est la seule explication brillante de la nature physique du voyage dans le temps pour eux - le fameux principe de Novikov!
Bien sûr, cela ne signifie pas qu'un scientifique doit nécessairement être désactivé pour sa popularité. Il y a aussi le Higgs (le boson de Higgs), ou l'astronome Mike Brown (la planète Batygin-Brown, c'est la neuvième planète). Mais si vous n'avez pas découvert la particule qui a déterminé les paramètres de littéralement tout dans le monde environnant ou une nouvelle planète du système solaire, il ne sera pas facile de compter sur la popularité. Une personne qui n'abandonne pas avant une maladie grave vingt fois plus longtemps que prévu par les médecins est peut-être un digne candidat pour de telles «célébrités atypiques».
ALEXANDER BEREZIN
