죽음이 노벨상 수상자인 스티븐 호킹을 속였습니까?

상징적인 물리학자가 2018년 3월 14일에 세상을 떠났을 때 그가 40여 년 전에 했던 불길하고 광범위한 예측을 확인할 수 있는 데이터가 이미 있었습니다. 호킹 박사는 중력으로 인한 운명인 블랙홀이 더 커질 수 있고 더 작아질 수는 없다고 가정했습니다. 정보를 삼키고 우주의 역사를 추적하는 우리의 능력을 위협할 수 있습니다.

이 데이터는 2015년 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)가 충돌하여 훨씬 더 거대한 블랙홀을 생성한 두 개의 거대한 블랙홀의 신호를 기록했을 때 얻은 것입니다.

호킹 박사의 예측은 현대 물리학을 변화시킨 블랙홀에 대한 일련의 통찰에서 첫 번째 중요한 단계였습니다. 더 큰 우주를 구성하는 아인슈타인의 중력이 양자역학의 동일한 규칙, 즉 원자 내에서 지배하는 모순된 규칙에 따라 작동하는지 여부가 문제입니다.

호킹 박사의 예측 확인서 발표 올 여름 신체 검토 편지. Massachusetts Institute of Technology의 물리학자인 Maximiliano Isi와 그의 동료들이 이끄는 팀은 LIGO의 발견에 대한 세부 사항을 조사하는 데 수년을 보냈고, 7월에 마침내 그들은 Dr. Hawking이 적어도 이 검은색에 대해 옳았다고 발표했습니다. 구멍 충돌.

코넬 대학의 연구원이자 Dr. Issey 팀의 일원인 매튜 가이슬러는 이메일을 통해 “지구상의 실험실에서는 달성할 수 없는 오랜 염원의 결과이기 때문에 흥미로운 테스트입니다.”라고 말했습니다. “이 테스트는 10억 광년 이상 떨어진 두 블랙홀의 병합을 연구해야 했으며 LIGO와 전례 없는 탐지기 없이는 달성할 수 없었습니다.”

아무도 노벨상 위원회의 마음을 모른다고 주장하지 않으며, 노벨상 후보로 지명된 사람들의 이름은 50년 동안 비밀로 유지되었습니다. 그러나 많은 학자들은 호킹 박사의 예측에 대한 에시 박사의 확인이 호킹 박사와 그 주제에 관한 특정 논문의 공동 저자들을 노벨상 후보로 만들 수 있다는 데 동의합니다.

그러나 노벨상은 사후에 수여될 수 없다. 이사 박사의 결과는 너무 늦게 나왔다.

노벨상의 주간이 월요일로 돌아왔습니다. 일부 과학자들은 전화를 걸어 수상자로 기름을 바르고 12월 10일 스톡홀름에서 열리는 호화로운 갈라에 초대하기를 희망하고 있습니다. 승자의 국가.)

틀림없이 가장 유명하고 영예로운 연구원 중 한 명인 Dr. Hawking은 노벨상을 받은 적이 없고 앞으로도 없을 것입니다. 그의 이야기는 명성에 대한 궁극적인 상이 어떻게 운명의 우여곡절에 종속되는지를 상기시켜줍니다.

우주의 구름

이야기는 호킹 박사가 어느 날 밤 잠자리에 들 준비를 하던 1970년에 시작되었습니다. 근위축성 측삭 경화증 또는 루게릭병으로 이미 반쯤 마비된 사람에게는 벅찬 일이었습니다.

그는 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따라 빛조차 빠져나갈 수 없을 정도로 강한 중력을 가진 물체인 블랙홀을 생각하고 있었습니다. 그들은 무한대로 루버합니다.

각각의 블랙홀은 돌아올 수 없는 경계를 표시하는 보이지 않는 거품인 사건의 지평선으로 둘러싸여 있습니다. 들어가는 것은 절대 나오지 않습니다. 호킹 박사는 아인슈타인의 이론이 블랙홀의 사건 지평선이 결코 줄어들 수 없다는 것을 의미한다는 것을 깨달았습니다. 블랙홀은 질량만 증가하고 있으므로 사건 지평선의 전체 표면적만 증가하고 있습니다.

대담한 생각이었습니다. 자연은 이런 식으로 일할 필요가 없었습니다. 블랙홀이 둘로 갈라지거나 흩어져서 비눗방울처럼 사라진다면?

호킹의 비전은 1973년 논문의 초석이 되었습니다.블랙홀 역학의 네 가지 법칙,그는 현재 워싱턴 대학의 제임스 바딘(James Bardeen)과 현재 프랑스 국립 과학 연구 센터(French National Center for Scientific Research)의 브랜든 카터(Brandon Carter)와 함께 이 책을 썼습니다.

이 법칙에는 “머리카락이 없다”는 이론이라고 불리는 물리학의 충격적인 결과도 포함되어 있습니다. 사건의 지평선의 표면적은 블랙홀이 섭취한 모든 정보의 척도입니다. 블랙홀이 물질을 소비하든 반물질을 소비하든, 테슬라든 폭스바겐이든, 타조든 고래든 마찬가지입니다. 블랙홀은 질량, 스핀 및 전하의 세 가지 속성만 가지고 있습니다. 다른 세부 사항이나 “시”녹음이 없습니다.

이 이론은 블랙홀이 노화되고 사건의 지평선이 증가함에 따라 내부에 대한 정보 손실도 증가한다는 것을 의미합니다. 우주는 점점 더 멍청해지고, 아마도 당신의 존재를 포함하여 과거의 세부 사항을 점점 더 많이 숨길 것입니다. 1974년에 호킹 박사가 양자 효과로 인해 블랙홀이 천천히 누출되어 폭발할 것이라고 계산했을 때 미스터리는 더욱 깊어졌습니다.

블랙홀에서 정보에 어떤 일이 일어나는지 이해하려는 탐구는 기본 물리학을 변화시켰고 젊은 이론가 세대에 활력을 불어넣었습니다. 문제는 우주를 지배하는 아인슈타인의 중력과 소우주를 지배하는 양자역학이 같은 법칙에 따라 움직이는지 여부다.

“이 모든 것은 블랙홀의 전체 지평선 면적이 결코 줄어들 수 없다는 호킹의 깨달음에서 시작되었습니다.”라고 Isi 박사가 말했습니다.

그러나 실험할 블랙홀이 없으면 호킹 박사의 아이디어를 테스트할 수 없습니다.

구조를 위한 LIGO

LIGO가 그것을 바꿀 것입니다. 그것은 Caltech의 이론 물리학자이자 LIGO의 창시자 중 한 명인 Kip Thorne이 2003년에 Dr. Hawking에게 한 약속이었습니다. 새로운 어레이는 Dr. Dr. 그는 2012년에 70세가 되었다.

“당신의 선물은 중력파 탐지기(LIGO, GEO, Virgo 및 LISA)가 당신의 황금기 블랙홀 예측을 테스트할 것이며 70세 생일 전에 잘 할 수 있다는 것입니다.”라고 Thorne 박사는 최근에 말했습니다. .

2015년 9월 14일까지 LIGO가 최초의 역사적 사건인 두 블랙홀의 충돌을 관찰하는 데 그보다 더 오랜 시간이 걸렸습니다. 감지된 파동 패턴을 컴퓨터 시뮬레이션과 일치시킴으로써 LIGO 팀은 블랙홀 중 하나는 우리 태양보다 36배, 다른 하나는 29배 더 크다는 결론을 내렸습니다. 이는 총 65개의 태양에 해당합니다. 충돌로 인해 약 62개의 태양 질량을 가진 새로운 블랙홀이 생성되었습니다. 세 개의 태양 에너지가 우주를 뒤흔든 중력파 속으로 사라졌다.

이 관측은 아인슈타인이 100년 전에 예측한 것처럼 중력파의 존재를 확인했을 뿐만 아니라 블랙홀에 대한 최초의 직접적인 증거를 제공했습니다.

발견 문서의 유출된 사본은 결과가 공식 발표되기 며칠 전에 호킹 박사에게 전달되었습니다. 그는 블랙홀 역학의 4가지 법칙에 대한 언급이나 그 발견이 그것들에 대한 시험이 될 가능성에 대한 언급을 발견하지 못하고 놀랐습니다. 그는 논문의 저자인 Skype에서 Thorne 박사에게 문자를 보냈습니다.

Thorne 박사는 동료들에게 “Stephen은 완전히 놀랐습니다.

아무도 블랙홀 역학의 법칙을 확인할 생각을 하지 않았고, 논문에 아무것도 추가하기에는 너무 늦었습니다. 더욱이 최근에 Thorne 박사가 설명했듯이 데이터는 너무 시끄러워서 새로 형성된 블랙홀의 크기를 측정하여 Hawking 박사의 이론을 확인하기에 충분했습니다.

2017년에 Caltech의 대학원생인 Dr. Geisler와 그의 동료들은 충돌하는 블랙홀의 수치 시뮬레이션을 사용하여 최후의 소용돌이를 더 깊이 조사했습니다.

새로 병합된 블랙홀이 형성되면 진동합니다. 드럼과 마찬가지로 기본 톤과 고조파(음조 또는 기본 톤)를 생성합니다. Geisler 박사는 배음이 융합 과정의 초기에 놀라울 정도로 큰 것으로 판명되었음을 발견했습니다. 이 음색을 사용하여 2019년에 그와 그의 동료들은 “머리 없음” 이론을 증명하십시오, 이는 블랙홀이 세 가지 매개변수로만 설명될 수 있음을 나타냅니다.

이번 여름에 그들은 그 크기를 측정하기 위해 상당한 정도의 새로운 블랙홀을 이용함으로써 분석 범위를 확장할 수 있었습니다. 그들은 호킹 박사가 오랫동안 예측했던 것처럼 새로운 블랙홀의 사건 지평선의 면적이 증가했다고 결론지었습니다.

노벨의 꿈

호킹 박사가 살아 있었다면 노벨상을 받았을까요?

LIGO 개발에 기여한 공로로 2017년 노벨 물리학상을 공동 수상한 Thorne 박사는 “추측하는 것이 편하지 않습니다.

호킹 박사의 오랜 동료이자 하버드 대학의 앤드류 스트로밍거(Andrew Strominger)는 “나는 노벨 위원회의 심의에 대해 잘 알지 못하지만 호킹이 살아 있었다면 정말로 이 상을 받았을 것이다. 최근의 경험으로 케이스가 더 강력합니다.”

LIGO 협력의 일부이지만 Essie 박사의 팀에는 속하지 않는 시카고 대학의 천체 물리학자인 Daniel Holz는 그 결과를 “절대적으로 놀라운” 것이라고 설명했습니다.

그는 “그의 예측 중 하나를 관찰로 확인한 결과라고 할 수 있다”고 말했다. “노벨위원회가 그것을 인정해줬으면 좋겠다.”

물리학상은 항상 실용적이고 실험적인 발견에 끌렸습니다. 아인슈타인도 상대성 이론이 아닌 광전 효과를 설명하여 상을 받았습니다. 노벨 이론 천체 물리학 위원회가 최근 도달한 가장 먼 시점은 2020년 옥스포드 대학의 로저 펜로즈가 우주에 블랙홀이 있을 수 있음을 증명한 공로로 상을 받은 때였습니다.

그러나 그는 두 명의 천문학자와 상을 공유했습니다. 라인하르트 겐젤, 막스 플랑크 외계인 물리학 연구소, 안드레아 거위, 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학의 연구진은 은하수 중심의 초대질량 블랙홀을 연구했습니다.

블랙홀 영역 이론이 입증되었을 때 호킹 박사가 아직 살아 있었다고 해도 그가 노벨상을 받을 수 있는 사람은 많아야 3명에게 딱 맞는 사람이 되기 어려웠을 것입니다. 그리고 Dr. Hawking의 공동 저자인 Dr. Bardeen과 Dr. Carter는 어떻습니까? 그리고 Issey 박사의 팀은?

호킹 박사가 노벨상을 받기에 너무 일찍 사망한 최초의 과학자는 아닐 것입니다.

현재 로스앤젤레스 카블리 재단의 저명한 우주론자인 마이클 터너는 팽창하는 우주를 발견한 천문학자 에드윈 허블을 언급하며 이메일을 썼습니다. “하지만 그가 먼저 죽었다.”

브뤼셀 리브르 대학의 이론 물리학자인 로버트 프라우트는 힉스 입자의 존재를 그의 동료인 프랑수아 엥글레르, 에든버러 대학의 피터 힉스와 함께 예측한 공로로 2013년 노벨상 수상자로 선정되었을 것입니다. 없었다. 그는 2011년에 사망했습니다.

LIGO의 설립자 중 한 명인 글래스고 대학의 Ronald Drever는 2017년 초에 사망하지 않았다면 매사추세츠 공과대학의 Thorne 및 Rainer Weiss 박사와 함께 2017년 노벨상을 받았을 것입니다. 그의 자리는 Barry C가 차지했습니다. 칼텍 교구.

호킹 박사는 웨스트민스터 사원에서 아이작 뉴턴과 찰스 다윈 옆에 있습니다. 스톡홀름에서 겨울을 보내는 것보다 나을 수도 있습니다.