Rolul media al savantului britanic, care tocmai a împlinit 70 de ani, îi depășește proeminența de fizician

Distribuiți articolul

Greșelile lui Stephen Hawking

stephen

Este foarte probabil ca cititorul să nu fi auzit niciodată de William L. Bragg (1890-1971) sau John Bardeen (1906-1991) sau chiar de Edward Witten, dar este aproape sigur că numele sau, mai probabil, fizionomia lui Stephen Hawking (1/8/1942) într-un scaun cu rotile pare familiar. Toți patru sunt fizicieni, cu toate acestea Hawking nu merita onoruri Nobel în acest moment, tocmai a împlinit șaptezeci de ani, deși Bragg a obținut-o cu doar douăzeci și cinci (1915), Bardeen a câștigat-o de două ori (1956 și 1972) și Witten este singurul fizician premiat.cu medalia Fields. În mod clar, puterea mediatică a lui Hawking depășește rolul real pe care l-a jucat în istoria științei.

Opera sa populară a găsit un public uriaș, oferindu-i o popularitate suplimentară în comparație cu oamenii de știință mai puțin apropiați de cititorul mediu. Este, de asemenea, adevărat că boala cu care a fost diagnosticat înainte de a-și termina doctoratul - scleroza laterală amiotrofică - și pierderea vocii care îl obligă să comunice printr-un computer îl acoperă cu o aură de excepționalitate care contribuie la forjarea mitului.

Excepționalitatea sa umană

Hawking este o persoană excepțională? Desigur. Cineva care înfruntă viața cu speranță, tenacitate vitalistă, dăruire pentru muncă, credință în sine, convingerea că are un destin împreună cu capacitatea de a-l duce la bun sfârșit este, indiferent unde te uiți, un specimen uman ieșit din comun. Totuși, ceea ce încerc să fac aici este să cântăresc locul pe care munca sa - neîncărcată de trâmbițarea hagiografică - o ocupă în domeniul fizicii. Un astfel de domn, o astfel de onoare.

Se întâmplă ca, în timp, Hawking să fie exemplul unui om cu o voință excepțională de a excela, admirabil și exemplar în adversitate, arhetipul a ceea ce este capabil o ființă umană atunci când potențialitățile sale sunt întinse aproape la limită. Și acest lucru este deja mai mult decât suficient pentru a servi ca o referință la tinerii noștri descurajați, deși contribuția sa științifică la fizică nu va lăsa urme nepieritoare.

Ce sunt găurile negre (BH)?

Ideea este următoarea. Pentru a scăpa de tragerea Pământului, viteza unei rachete (viteza de eliberare/evacuare) trebuie să fie mai mare de unsprezece kilometri pe secundă; pe o planetă mai masivă/densă decât Pământul viteza de evacuare ar fi mai mare; pe Lună, mai puțin masivă decât Pământul, viteza de evacuare este de doar 2,4 kilometri pe secundă. Dacă obiectul astrofizic este suficient de dens, viteza de evacuare necesară poate atinge viteza luminii sau chiar o viteză teoretic inexistentă mai mare. Un obiect astrofizic atât de masiv încât nici măcar lumina sau informațiile nu pot scăpa este numit „gaură neagră”/Gaura neagră (BH). Deoarece, conform teoriei (parțial învechită), nici o particulă nu poate călători mai repede decât fotonii, nimic nu poate scăpa de un BH. Prin urmare, un BH este un obiect astrofizic al cărui câmp gravitațional este atât de intens încât împiedică orice formă de materie sau radiație să scape (cu excepția radiației Hawking, vom vedea mai târziu). Astfel de obiecte nu emit lumină - deoarece împiedică evadarea fotonilor - prin urmare sunt percepute ca negre.

În acest context, un BH este tehnic o „singularitate”, un punct în spațiu-timp, în care niciuna dintre legile fizicii nu se menține, dar, ca parabolă, am putea vorbi de o fântână atât de profundă și abruptă - deși nimeni nu cunoaște forma care au - că tot ceea ce se apropie „suficient” cade și nu mai poate ieși. Ce înseamnă să te apropii „suficient”? Ei bine, intrând în distanța critică a „orizontului evenimentelor”: tot ceea ce traversează distanța respectivă cade în BH și nu mai pleacă. Găurile negre sunt adesea prezentate ca singularități în spațiu-timp în care densitatea și curbura ating valori infinite. Cu toate acestea, aceasta nu este prima caracteristică fundamentală a unui BH, ci orizontul eveniment/eveniment, o suprafață imaterială, în vid, care nu are nimic de-a face cu suprafața unei stele sau a unei planete.

Jocul riscant al lui Hawking

Potrivit lui Hawking (1975), BH-urile nu sunt complet „negre”. Un BH radiază energie sub formă de particule create spontan în orizontul său de evenimente datorită fluctuațiilor în vidul cuantic. Un fenomen infinitesimal, niciodată observat, dar care încalcă formal, teoretic, negricitatea absolută a BH.

Susținut de un argument matematic elegant, Hawking a arătat că implozia/prăbușirea unei stele într-un BH creează în vidul mediului său un flux de particule iradiate într-un flux regulat care se menține la nesfârșit după dispariția stelei. Acum, întrucât această „radiație Hawking” absoarbe energia, altceva „trebuie să o piardă. Acest alt „lucru” poate fi doar masa BH (prin echivalența dintre masă și energie). Dacă BH își pierde masa, dimensiunea sa este redusă în urma unui proces îndelungat de „evaporare” care continuă până când BH dispare.

Cu o intuiție nefericită, fără ca cerneala din celebrul articol să se fi uscat încă, Hawking a crezut că concluziile sale conțin o enigmă extraordinară - un „paradox informațional” - care a dat peste cap mecanica cuantică. Și, desigur, au fost cuvinte majore. Între timp, anunțarea rezultatelor l-a propulsat pe Hawking la rang de celebritate internațională și, câțiva ani mai târziu (1979), la Catedra Lucasiana din Cambridge (Catedra Lucasiană de Matematică), de la care predaseră Newton și Dirac. Și este faptul că în Anglia de mult timp totul a mers la mai puțin.

Paradoxul informațional

Dacă o stea care se prăbușește dispare într-un BH și BH dispare la rândul său, ce se întâmplă cu ceea ce alcătuia inițial steaua? Răspunsul intuitiv - componentele stelei scapă cu radiația Hawking - prezintă o problemă serioasă: toate informațiile despre stea s-au pierdut. Adică, Universul ar pierde informații, o provocare științifică extrem de riscantă, ca să nu spun arogantă, pe care Hawking și-a asumat-o.

Specialiștii în mecanică cuantică nu au fost de acord cu Hawking. Mecanismele cuantice afirmă categoric că informațiile nu pot fi distruse; se poate amalgama sau înnori până la practic indescifrabil prin metodele actuale de detectare, dar există o posibilitate teoretică de reconstituire a acestuia la cel mai mic fragment.

Cine pierde plătește

Cu toate acestea, atacul fundamental asupra interpretării lui Hawking nu a venit de la fizicienii cuantici, ci de la teoreticienii șirurilor, care vorbesc fluent mai multe paradigme și posedă o pregătire matematică extrem de puternică. Leonard Susskind și Gerard't Hooft au condus mișcarea împotriva interpretării lui Hawking, atrăgând treptat numeroși adepți. În 1997, John Preskill a pariat cu Hawking că informațiile sunt păstrate în procesul de evaporare a BH, foarte lent și până acum fără confirmare empirică (nu există nicio înregistrare a vreunei BH care s-a evaporat).

Și într-adevăr, Curtis Callan și Juan Maldacena (1996) au demonstrat că, prin calcularea ratei de evaporare a unei categorii speciale, informațiile ar putea fi redescoperite. Aceste calcule, pe care nu toți fizicienii le-au dat de la sine, au dat lovitura de grație paradoxului informațional al lui Hawking, care era tot mai izolat. În 2004 a acceptat că și-a pierdut pariul și a plătit angajamentul către Preskill, o enciclopedie de baseball: „Total Baseball: The Ultimate Baseball Encyclopedia”.

De la cosmologie la cosmogonie

Un BH, am văzut, este o „singularitate”, adică un punct sau stare în spațiu-timp în care legile fizicii nu se aplică. Nu știm nimic despre ce se întâmplă în interiorul unei găuri negre. În principiu, este un punct din spațiul-timp cu densitate infinită, care atât în ​​mecanica newtoniană, cât și în teoria relativității, și în fizica cuantică este inadmisibilă. Potrivit ecuațiilor relativiste, dincolo de orizontul evenimentelor, spațiul-timp s-ar prăbuși perpetuu până la punctul central infinit de dens și infinit de mic, ducând la un impas conceptual pe care fizicienii speră să îl rezolve datorită noilor teorii, cum ar fi teoriile șirurilor sau gravitația cuantică în buclă. Dar nu s-au rezolvat încă.

Cu aceste răchită, cum poate Hawking să pretindă că intervenția lui Dumnezeu nu este necesară pentru ca Universul să iasă de nicăieri, deoarece legile fizicii sunt suficiente în acest sens (vezi cartea sa „The Great Design”). S-ar putea într-adevăr ca din legile fizicii să apară Universul, dar poate fi, de asemenea, că este nevoie de ceva mai mult. De exemplu, Hawking ar trebui să arate mai întâi că legile fizicii apar din legile fizicii, adică Universul se creează pe sine.

Deși m-am ocupat deja de aceste probleme în mai multe articole din acest ziar („Hawking, divo sau om de știință?” 03/10/2010; „De la alchimie la cosmologia speculativă” 21.11.2010) mă întreb din nou dacă Hawking nu El arată o anumită aroganță - la fel ca în pariul său pierdut cu privire la paradoxul informațional - afirmând că nu este necesară o activare divină pentru ca Universul să iasă din nimic, ceea ce, desigur, nu este același cu golul primordial.

Este posibil ca Universul să apară chiar din legile fizicii - textual, din gravitație, deși nimeni nu a găsit vreodată un graviton - dar poate că nu. În ceea ce mă privește, nici Hawking, nici un computer cuantic nu vor putea demonstra vreodată că legile fizicii apar din legile fizicii, prin recursivitate ex nihilo, și pentru aceasta nu este nevoie să recurgem la Gödel sau la orice altul. un fel de probleme indecidabile. Este dreptul său de a fi un gânditor liber, fără îndoială, dar această afirmație îl îndepărtează de cosmologie - deja conjecturală în sine - și îl cufundă pe deplin în cosmogonie, în timp ce îl transformă dintr-un fizician solvent într-un ateu militant. Pentru asta, mai bine se dedică aruncării cărților.

În orice caz, sper sincer că acest om excepțional va servi încă șaptezeci de ani în deplină posesie a puterilor sale mentale, care sunt, de la pupă la pupă, cele ale unui geniu. Dar chiar și geniile fac greșeli.