การมองเห็นหลุมดำ
(ภาพ: © D. Coe, J. Anderson และ R. van der Marel (STScI) / NASA / ESA)
ในวันเอพริลฟูลส์ในปี 1988 คลาสสิกวิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มีชื่อเสียงระดับโลกและนักประสาทวิทยาสตีเฟ่นฮอว์คิงถูกตีพิมพ์ เรียกว่า "ประวัติย่อของกาลเวลา" มันก่อให้เกิดคลื่นความอยากรู้ในที่สาธารณะเกี่ยวกับสถานที่ของมนุษยชาติในจักรวาล
หลายคนจำได้ถึงการมีส่วนร่วมของจิตใจที่ยอดเยี่ยมของฮอว์คิงในการสอบสวนทางวิทยาศาสตร์หลังจากผ่านไปเช้าตรู่วันอังคาร (14 มีนาคม) ผู้ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากหนังสือของเขาและมรดกทางจักรวาลวิทยาของเขากำลังรับตำแหน่งที่อัจฉริยะของฮอว์คิงถูกทิ้งไว้
หนึ่งในการมีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดของฮอว์คิงในด้านวิทยาศาสตร์คือการแก้ปัญหาเชิงทฤษฎีสำหรับหนึ่งในปริศนาที่ใหญ่ที่สุดของฟิสิกส์ [หนังสือที่ดีที่สุดของสตีเฟ่นฮอว์คิง: หลุมดำลิขสิทธิ์และเอกพจน์]
ปริศนานี้เกิดขึ้นจากสองทฤษฎีที่สำคัญที่สุดในวิชาฟิสิกส์ ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein อธิบายว่าสสารทำงานอย่างไรเมื่อวัตถุมีขนาดใหญ่มากและทฤษฎีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำงานอธิบายได้เช่นแสงจะโค้งเมื่อข้ามจักรวาล ในขณะเดียวกันทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมอธิบายว่าสสารทำงานในขนาดเล็ก แต่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปไม่ทำงานในขนาดเล็กและกลศาสตร์ควอนตัมไม่สามารถอธิบายแรงเช่นแรงโน้มถ่วงที่ทำงานในขนาดใหญ่
เมื่อฮอว์คิงแนะนำแนวคิดทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการแผ่รังสีของหลุมดำในปี 1974 ดูเหมือนว่าจะเสนอวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ทฤษฎีทั้งสองเข้าด้วยกัน
“ ผลการแผ่รังสีของฮอว์คิงในปี 1974 เป็นข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเพราะมันแสดงให้เห็นว่าเราสามารถสำรวจปัญหาของการปรับสมดุลกลศาสตร์ควอนตัมด้วยแรงโน้มถ่วงในแบบคณิตศาสตร์ได้” Paul Sutter นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตทกล่าว .
"ในทศวรรษที่ผ่านมานักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีบางคนยังคงสำรวจขอบเขตและจุดตัดของสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นคำถามง่าย ๆ : จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณมีแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงในระดับน้อย" ซัทเทอร์กล่าวว่า “ มันเป็นคำถามง่าย ๆ แต่ไม่ใช่คำถามง่าย ๆ และฮอว์คิงและคนอื่น ๆ ต่างก็เชี่ยวชาญในการสำรวจความซับซ้อนของคำถามนั้นมันเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่ในช่วงต้นเพื่อแสดงวิธีพัฒนาภาษาเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ."
ฮอว์คิงจัดเตรียมนักวิทยาศาสตร์และผู้ที่ชื่นชอบวิทยาศาสตร์ด้วยภาษาเพื่อให้เข้าใจจักรวาลได้ดียิ่งขึ้นและสำหรับนักฟิสิกส์ภาษานี้เขียนด้วยตัวเลข แม้ว่า "รังสีฮอว์คิง" ยังคงได้รับการพิสูจน์ด้วยหลักฐานเชิงประจักษ์โครงร่างเชิงทฤษฎีของเขากำลังถูกทดสอบด้วยวิธีที่สร้างสรรค์ พวกซัทเทอร์กล่าวรวมถึงการควบคุมสภาวะสสารที่ไม่ธรรมดาถึงอุณหภูมิอุลตร้าคูลเพื่อผลิตควอนตัมแปลก ๆ ที่ทางคณิตศาสตร์สามารถประมาณสิ่งที่เกิดขึ้นใกล้ขอบฟ้าของหลุมดำ เหนือขอบนั้นสสารและแสงไม่สามารถหลบหนีได้อีกต่อไป
ทักษะของฮอว์คิงในการสื่อสารวิทยาศาสตร์สู่สาธารณะเป็นสิ่งที่เป็นแรงบันดาลใจให้อยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับจักรวาลของซัทเทอร์ตั้งแต่อายุยังน้อยซัทเทอร์กล่าว
“ ฉันจำได้ว่าการอ่านหนังสือเล่มนี้เป็นวัยรุ่นมันเป็นหนึ่งในหนังสือที่พาฉันไปที่ถนนเพื่อกลายเป็นนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์นักดาราศาสตร์” เขากล่าว "ฉันคิดว่าหนังสือชุดแม่แบบของลองย้อนกลับไปและคิดเกี่ยวกับหัวข้อเหล่านี้เกี่ยวกับหลุมดำพูดคุยเกี่ยวกับเอกภพในยุคแรก ๆ เหล่านี้มีความลึกลับลึกลับคณิตศาสตร์ลึกหัวข้อเฉพาะในวิชาฟิสิกส์ ... ยิ่ง Hawking ทำงานเป็นที่นิยม ยิ่ง [วิทยาศาสตร์] เข้าสู่การอภิปรายหลักและสาธารณะที่ [ตอนนี้] คุณสามารถเดินไปหาใครก็ได้และพูดว่า 'หลุมดำ!' หรือ 'บิ๊กแบง!' และพวกเขาจะรู้ว่าฉันกำลังพูดถึงอะไรและนั่นก็ทรงพลังอย่างเหลือเชื่อ "
