Hình dung của một lỗ đen.
(Ảnh: © D. Coe, J. Anderson và R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
Vào ngày cá tháng tư năm 1988, một tác phẩm khoa học cổ điển hiện đại của nhà vật lý lý thuyết và vũ trụ học nổi tiếng thế giới Stephen Hawking đã được xuất bản. Được gọi là "Lược sử thời gian", nó đã khơi dậy một làn sóng tò mò của công chúng về vị trí của loài người trong vũ trụ.
Nhiều người đang nhớ đến những đóng góp của bộ óc thông minh của Hawking cho cuộc điều tra khoa học sau khi ông qua đời vào sáng sớm thứ ba (14 tháng 3). Những người được truyền cảm hứng từ cuốn sách của ông và di sản của ông trong vũ trụ học hiện đang chọn nơi thiên tài của Hawking rời đi.
Một trong những đóng góp quan trọng nhất của Hawking cho khoa học là một giải pháp lý thuyết cho một trong những câu hỏi hóc búa lớn nhất của vật lý. [Những cuốn sách hay nhất của Stephen Hawking: Lỗ đen, Đa vũ trụ và Điểm kỳ dị]
Câu hỏi hóc búa này phát sinh từ hai trong số những lý thuyết quan trọng nhất trong vật lý. Lý thuyết tương đối tổng quát của Albert Einstein giải thích cách vật chất hành xử khi các vật thể rất lớn và lý thuyết đã được chứng minh là có tác dụng, giải thích, ví dụ như ánh sáng uốn cong khi đi qua vũ trụ. Lý thuyết về cơ học lượng tử, trong khi đó, giải thích cách thức vật chất hoạt động ở quy mô nhỏ, hạ nguyên tử. Nhưng thuyết tương đối rộng không hoạt động ở quy mô nhỏ và cơ học lượng tử không thể giải thích các lực, chẳng hạn như trọng lực, hoạt động ở quy mô lớn.
Khi Hawking đưa ra khái niệm toán học về bức xạ lỗ đen vào năm 1974, nó dường như cung cấp cho khoa học một cách sử dụng hai lý thuyết này với nhau.
Paul Sutter, nhà vật lý thiên văn tại Đại học bang Ohio, cho biết: "Kết quả bức xạ của Hawking năm 1974 là một cái nhìn sâu sắc, bởi vì nó cho thấy rằng chúng ta có thể khám phá vấn đề này trong việc điều hòa cơ học lượng tử với lực hấp dẫn theo cách toán học". .
"Trong những thập kỷ kể từ đó, một số nhà vật lý lý thuyết đã tiếp tục khám phá những ranh giới và giao điểm của những gì dường như là một câu hỏi rất đơn giản: Điều gì xảy ra khi bạn có lực hấp dẫn mạnh ở quy mô nhỏ?" Sutter nói. "Đó là một câu hỏi đơn giản nhưng không phải là một câu hỏi dễ, và Hawking và những người khác là những bậc thầy trong việc điều hướng sự phức tạp của loại câu hỏi đó. Đây thực sự là một trong những bước đột phá lớn của thời kỳ đầu, để chỉ ra cách phát triển ngôn ngữ để tiếp cận những vấn đề này . "
Hawking cung cấp cho các nhà khoa học và những người đam mê khoa học những ngôn ngữ để nhận thức tốt hơn về vũ trụ và đối với các nhà vật lý, ngôn ngữ này được viết bằng số. Mặc dù "bức xạ Hawking" vẫn được chứng minh bằng các bằng chứng thực nghiệm, phác thảo lý thuyết của ông đang được thử nghiệm theo những cách sáng tạo. Những người, Sutter nói, bao gồm việc đưa các trạng thái vật chất không phổ biến vào nhiệt độ ultracool để tạo ra các trạng thái lượng tử kỳ lạ, về mặt toán học, có thể tính gần đúng những gì xảy ra gần đường chân trời của lỗ đen. Vượt ra khỏi biên giới đó, vật chất và ánh sáng không thể thoát ra được nữa.
Kỹ năng của Hawking trong việc truyền đạt khoa học tới công chúng là điều đã truyền cảm hứng cho sự tò mò vũ trụ của Sutter từ khi còn trẻ, Sutter nói.
"Tôi nhớ đã đọc cuốn sách khi còn là một thiếu niên. Đó là một trong những cuốn sách đưa tôi xuống đường để trở thành một nhà vật lý thiên văn, một nhà vũ trụ học", ông nói. "Tôi nghĩ rằng cuốn sách đặt ra khuôn mẫu của chúng ta, hãy lùi lại một bước và suy nghĩ về những chủ đề này về các lỗ đen, nói về vũ trụ sơ khai. Đây là những chủ đề vô cùng bí mật, toán học sâu sắc trong vật lý. Hawking càng làm việc để phổ biến nó , [khoa học] càng tham gia vào cuộc thảo luận chính thống và công khai, nơi [bây giờ] bạn có thể đi tới bất cứ ai và nói, 'Lỗ đen!' hoặc 'Vụ nổ lớn!' và họ sẽ biết những gì tôi đang nói. Và điều đó vô cùng mạnh mẽ. "
