الفيزياء

من هو ستيفن هوكينج؟

 

 لمحة موجزة عن هوكينج:
أثار هوكينج الوعي العام بإصدار كتابه العلمي الشهير "تاريخ موجز للزمن" عام 1988 والذي بقي على قائمة "صندي تايمز" الأكثر مبيعاً لأكثر من أربع سنوات.
قام هوكينج في وقت مبكر من حياته المهنية مع زميله "روجر بنروز" بتطوير تقنيّات رياضية جديدة لاستخدامها في النسبية العامة لآينشتاين.
أظهر كل من هوكينج بنروز باستخدام هذه التقنيّات أن تلك الفرديّات والتي يُعتقد أنها موجودة في قلب الثقوب السوداء هي سمة مشتركة من سمات النظرية، وأنه إذا تم تجاهل آثار ميكانيكا الكمّ فإنّه يجب أن يكون للكون بداية عند نقطة ما ، وتمتلك هذه النقطة كثافة وطاقة لا نهائيّتين.
حصل هوكينج على شهرة أكبر من خلال عمله على الثقوب السوداء.
فقد أثبتت رياضياً إحدى نظرّيات الفيزيائي الأمريكي "جون ويلر" والتي تقول أن أي ثقب أسود يمكن وصفه باستخدام ثلاث خصائص فقط وهي الكتلة و العزم الزاوي (عزم الدوران لكمية الحركة) والشحنة الكهربائية.
كما قام بعد ذلك بوضع مجموعة من المبادئ التي تنطبق على الثقوب السوداء ومماثلة للقوانين المعتادة للديناميكا الحرارية.
سبّب مفهوم الثقوب السوداء مشكلة كبيرة حيث إنّه قام بنسف قانون الديناميكا الحرارية الثاني حينها.
يقول القانون الثاني للديناميكا الحرارية أن كمية الانتروبيا العشوائية تزيد باستمرار في نظام ما، وبما أنّ الانتروبيا مقياس للاضطراب، فإنه سيكون من الممكن تقليل الانتروبيا الكليّة في الكون عن طريق إلقاء كتلة في ثقب أسود.
توصل اكتشاف هوكينج بأن منطقة الثقب الأسود لا تقلّ أبداً. واقترح الفيزيائي المكسيكي الإسرائيلي "يعقوب بيكينشتاين" أن تلك المنطقة هي إنتروبيا الثقب الأسود.
كانت المشكلة بهذا الأمر أنه إذا كان الثقب الأسود يمتلك أنتروبيا فإنّه يجب عندها أن يمتلك درجة حرارة، وبالتالي فهو يشع الحرارة ولن يكون عندها أسوداً بعد ذلك.
يُعتقد أن الثقوب السوداء تقوم بذلك من خلال ما يعرف الآن باسم "إشعاع هوكينج"، والذي ينشأ بسبب التقلبات الكمومية في أفق إحداث الثقب الأسود.
يمتلئ الفضاء "الفارغ" بأزواج من الجسيمات الافتراضيّة التي تظهر داخل وخارج الوجود، وبينما تتلاشى هذه الجسيمات بشكل فعّال وفوري، يتمّ حصر جسيم واحد من كلّ زوج من أزواج الجسيمات من قبل الثقب الأسود بينما يهرب الآخر.
تشع الثقوب السوداء كل طاقتها مع مرور الوقت وتتبخر تماماً. يتناسب عمر الثقب الأسود مع مكعب كتلته، فمثلاً يبلغ عمر ثقب أسود بحجم الكتلة الشمسيّة حوالي 1067 عاماً.
علم الكونيات و "الدفاع عن الفضاء" حوّل هوكينج انتباهه بعد ذلك إلى الكون ككل جنباً إلى جنب مع "جيم هارتل" من جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، وقال أنه طور نموذجاً كونيّاً لا حدود له في الزمكان وهو ما قلب نظريته السابقة بأنّ الكون يجب أن يكون قد بدأ بالفرديّات.
اقترح هوكينج فيما بعد نموذجاُ كونيّاً "من أعلى إلى أسفل" بدلاً من النظر إلى الكون كنموذج بدأ من مجموعة محددة من الشروط الأولية والتي تشاركت لصنع الكون الذي نراه اليوم. يعني ذلك أنّ الماضي "يختار" الحاضر بطريقة تشبه طريقة مراقبة النظام الكمي والذي يؤدي إلى انهيار وظيفة الموجة من حالة عليا إلى حالة واحدة محددة كمثال قطة شرودنجر.
أصبح هوكينج جزءً من "الدفاع عن الفضاء" بناءً على تصوّره بأن استعمار الفضاء يعتبر أمراً مهمّاً لبقاء البشرية على المدى الطويل.
إنّ البقاء على قيد الحياة أمراً يعرفه هوكينج جيّداً، خاصّة وبعد أن بلغ الآن السبعين عاماً من العمر، على الرغم من التكهن في أوائل العشرينات بأنّه لن يعيش سوى بضعة سنوات بعد تشخيصه بمرض العصبون الحركي.
أصبح علم الفيزياء أكثر تقدّماً بسبب بقاء هذا العالم على قيد الحياة.

 

 

المصدر 

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية