Инвалид ученый физик: Стивен Хокинг — биография, личная жизнь и смерть физика

Содержание

Стивен Хокинг — биография, личная жизнь и смерть физика

Стивен Хокинг — биография


Стивен Хокинг известен мировой общественности как физик-теоретик, писатель, космолог, автор научных изданий. Автор космологической теории, которая объединила общую теорию относительности и квантовую механику.

Стивена Хокинга не зря считают человеком-легендой, он оправдывает это звание на все сто. Известный космолог и астрофизик, он всю жизнь исследовал черные дыры, и писал книги, которые становились бестселлерами. Чего стоит только одна «Краткая история времени». Он всю жизнь страдал боковым амиотрофическим склерозом, который приковал его к инвалидному креслу. Но и это не сломило его дух и жажду к жизни, он так хотел заниматься своей любимой космологией. Он читал лекции студентам, писал книги, встречался с поклонниками, и предупреждал наивное человечество о том, что его ждет — развитие искусственного интеллекта, встреча с представителями инопланетных цивилизаций, переселение землян на другие планеты.

Детство

Родился Стивен Хокинг 8 января 1942 года в Оксфорде. Его родители были медиками. Отца звали Фрэнк Хокинг, он вел научно-исследовательскую деятельность. Мама Изабель Хокинг работала секретарем в медицинском учреждении, там же, где и ее супруг. Кроме Стива в семье подрастали две дочери и брат Эдвард, усыновленный Хокингами.

Стивен Хокинг в детстве

После окончания средней школы Стивен стал студентом Оксфордского университета, который окончил в 1962 году и получил диплом бакалавра. В 1966-м он защитил докторскую диссертацию и стал первым доктором философии в колледже Тринити-Холл в университете Кембриджа.

Болезнь

В детстве Стивен был настоящим крепышом, который практически никогда не болел. В юношеские годы эта тенденция продолжилась, у него абсолютно не было жалоб на здоровье. Тем большей неожиданностью стал диагноз, который доктора поставили ему после окончания университета. После долгих исследований оказалось, что он страдает боковым амиотрофическим склерозом.

Прогрессирующая болезнь Стивена Хокинга

Это было равно приговору, причем болезнь очень быстро прогрессировала. Вскоре из молодого цветущего юноши он оказался в инвалидном кресле полностью парализованный. Но он старался не показывать на людях свои страдания и неуверенность в завтрашнем дне, поэтому на всех фотографиях он улыбался. На удивление, его улыбка была добродушной. Его тело было парализованным, а ум продолжал активно работать, он продолжал учиться, перечитал кучу научной литературы, участвовал в семинарах. Его борьба за жизнь не прекращалась ни на секунду. Благодаря твердости духа и силе воли он сумел стать постоянным членом Лондонского королевского общества. Это свершилось в 1974-м.

В 1985-м будущему светилу науки прооперировали гортань. Оперативное вмешательство потребовалось из-за того, что у него обострилась пневмония. После выписки из больницы он потерял речь, однако это не мешало ему продолжать общаться с родными и коллегами. Для этого он использовал синтезатор речи, который специально для него был разработан его друзьями из университета Кембриджа.

Поначалу у него шевелился указательный палец на правой руке, однако со временем он перестал чувствовать и его. Чувствительность сохранилась только в единственной мимической мышце на щеке, все остальное тело было неподвижным. Хокингу установили напротив нее сенсор, благодаря которому он мог управлять компьютером и только так общаться с окружением.

Трудно представить, сколько открытий мог совершить этот человек, будучи здоровым, если в таком незавидном положении сумел сделать многочисленные открытия в науке. Другой на его месте скорее всего сломился бы под тяжестью недуга, но только не Стивен. Его биография круто изменилась, но это пошло только на пользу научному сообществу. Будучи полностью парализованным, он не старался зацикливаться на недуге, у него была полноценная, насыщенная жизнь ученого, совершавшего одно открытие за другим.

Нашлось в его жизни место настоящему подвигу. Хокинг дал согласие на испытание своего немощного тела в условиях невесомости, он отправился в полет в кабине специально оборудованного под него летательного аппарата.

Стивен Хокинг в космосе

Этот полет состоялся в 2007-м и перевернул представление Стивена о мире, который находится вокруг него. У него появилась цель — во что бы то ни стало покорить космическое пространство до 2009-го года.

Зарубежные университеты: где учились гении?. Альма-матер Эйнштейна, Хокинга и других ученых

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, где учились величайшие научные гении? Может быть, вы даже хотели бы получать новые знания в тех же аудиториях, где до вас сидели Эйнштейн или Фрейд?

Мы постарались разобраться в том, какую роль в судьбе выдающихся ученых XX века сыграли их альма-матер и как университеты поспособствовали их научной карьере. Все же дело в академических знаниях или в практике и самообразовании?

Научный потенциал вузов и их история особенно актуальны для студентов, которые сейчас находятся в поиске университета и возможностей для развития за рубежом.

Отметим, что вузы, о которых идет речь в нашей статье, не единственные, где учились гениальные ученые и мыслители. Более подробную информацию о зарубежных университетах, программах и стипендиях вы можете изучить на сайте британской компании Hotcourses.ru.

Альберт Эйнштейн

Фамилия «Эйнштейн», пожалуй, первой приходит на ум, когда речь заходит о знаменитых ученых прошлого столетия: физик-теоретик, автор более чем 600 научных работ, лауреат Нобелевской премии. Эйнштейн был действительно гениален, а его теория относительности перевернула научный мир.

Первым вузом в жизни ученого была Швейцарская высшая техническая школа Цюриха (ETHZ), одно из самых престижных учебных заведений Швейцарии. Правда, сюда Эйнштейн поступил только со второй попытки, поскольку сначала не имел аттестата и провалил несколько экзаменов. Университет ETHZ Эйнштейн закончил в 1900 году с дипломом преподавателя физики и математики. После получения степени ученый начал работать и продолжил самостоятельное изучение физики. Его усилия не прошли даром, и уже в 1906 году Эйнштейн получил степень доктора наук Цюрихского университета.

Будучи отчаянным приверженцем самообразования, Альберт Эйнштейн всю жизнь самостоятельно развивал свои знания и навыки, приходя к удивительным открытиям «методом проб и ошибок». Ученый любил говорить о том, что успеха в науке можно добиться, только совмещая академическое обучение с упорным самообразованием.

Позднее Эйнштейн сам преподавал в университетах по всему миру, среди которых были два вуза, в которых он сам учился, а также Берлинский университет, Калифорнийский университет и другие.

Цюрихский университет. Изображение: NSiomava/ФОТОДОМ/Shutterstock

Александр Флеминг

Новатор, исследователь и создатель первого антибиотика — пенициллина, Александр Флеминг в свое время совершил настоящий прорыв в медицине. Проделанная ученым работа помогла спасти миллионы жизней и существенно повлияла на лечение таких заболеваний, как туберкулез, сифилис и гангрена. За свои труды Флеминг был удостоен Нобелевской премии в области физиологии и медицины, а также вошел в список «100 самых важных людей XX века» по версии «Тайм».

Уроженец британского Дервела, после школы Флеминг переехал в Лондон и поступил в Королевский политехнический институт, а затем, последовав примеру старшего брата и избрав карьеру медика, продолжил обучение в Медицинской школе госпиталя Святой Марии, где получил степень бакалавра медицины и хирургии (MBBS). Будучи талантливым студентом, Флеминг получал стипендии не только медицинской школы, но и Лондонского университета.

Возможно, из Александра Флеминга и не получился бы выдающийся ученый, если бы он вовремя не выбрал медицинское направление и подходящий университет. Именно заслужив всестороннюю поддержку и финансовую помощь британских учебных заведений, Флеминг получил колоссальные возможности для развития и проведения научных опытов.

Помимо лабораторных исследований, Александр Флеминг также работал профессором бактериологии в Лондонском университете, а позднее — ректором Эдинбургского университета.

Стивен Хокинг

Каждый современный человек хотя бы раз слышал о Стивене Хокинге, потому что жизнь этого человека и его подход к науке уникальны в своем роде. Инвалид, который, несмотря на тяжелую болезнь, ведет активный образ жизни, преподает и делает открытия в области физики и астрономии, Хокинг давно заслужил признание широкой аудитории, а его научно-популярные книги и выступления сделали науку гораздо интересней и понятней для многих и многих людей на Земле.

Стивен Хокинг получил первоклассное образование в Оксфордском университете, а затем — в Тринити-колледже Кембриджского университета. Кроме того, будущий ученый активно проходил научную практику в ряде учебных заведений, включая Калифорнийский технологический институт.

Получив степень доктора наук по физике, Хокинг решил передавать свои знания и собственные наработки, став преподавателем Кембриджского университета, а позднее — исследовательским директором отделения прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета. Таким образом, родной вуз дал Хокингу не только первоклассные знания, но и с радушием принял его в качестве ученого и преподавателя, ставшего живой легендой Кембриджа.

Оксфордский университет. Изображение: Andrei Nekrassov/ФОТОДОМ/Shutterstock

Зигмунд Фрейд

Зигмунд Фрейд, главный психоаналитик всех времен и народов, чьи цитаты сегодня то и дело можно встретить в интернете, был основателем психоанализа и одним из величайших ученых XX века. Фрейд — профессор, доктор медицины и почетный доктор права Университета Кларка. Его работы оказали влияние на все сферы психологии и психоаналитики, а также социологии, антропологии и медицины.

С детства Фрейд получал домашнее образование, которое не только привило ему интерес к саморазвитию, но и помогло поступить в гимназию, а затем — в Венский университет на медицинский факультет. Как и Эйнштейн, Зигмунд Фрейд был приверженцем нестандартного подхода к образованию. Помимо того, что он занимался активным самообразованием, он считал, что изучения одной только психологии недостаточно для ведения продуктивной и новаторской деятельности в этом направлении.

Поэтому кроме занятий по гуманитарным наукам Фрейд посещал в университете лекции по анатомии и химии, физиологии, зоологии и психологии, а свою исследовательскую деятельность он начал в Институте зоологических исследований Триеста и продолжил в Венском физиологическом институте, где Фрейд занимался лабораторной практикой и публиковал свои работы.

Венский университет. Изображение: Kiev. Victor/ФОТОДОМ/Shutterstock

Френсис Крик и Джеймс Уотсон

Имена Френсиса Крика и Джеймса Уотсона неразрывно вошли в историю мировой науки после открытия ими структуры молекулы ДНК в 1953 году. Ученые совершили настоящую революцию в биологии и медицине, за что получили заслуженную Нобелевскую премию и всемирную славу.

Несмотря на то что факт открытия структуры ДНК сначала показался самим ученым невозможным и они с большой осторожностью сообщили о результате своих исследований, в жизни Крика и Уотсона этому успеху предшествовала упорная академическая и лабораторная научная работа.

Френсис Крик после школы получил степень бакалавра в области физики в престижном Университетском колледже Лондона, а позже поступил в аспирантуру Колледжа Гонвилла и Киза. Крик также занимался многочисленными лабораторными исследованиями и, несмотря на Вторую мировую войну, помешавшую ему получить степень доктора наук, после окончания боевых действий он с новым рвением продолжил занятия и научную работу.

История Джеймса Уотсона впечатляет еще больше. В возрасте всего 15 лет благодаря таланту и глубокому интересу к орнитологии и генетике ему удалось поступить в Чикагский университет, и уже в 19 лет Уотсон получил диплом бакалавра. Будущий ученый не остановился на достигнутом и продолжил обучение в магистратуре, а потом и в аспирантуре Индианского университета в Блумингтоне. Интерес к научным исследованиям в итоге привел его в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где он и начал совместную работу с Криком. За свою долгую жизнь и ныне здравствующий Джеймс Уотсон успел поработать также в Гарвардском университете и в Лаборатории в Колд Спринг Харбор, сделал весомый вклад в важнейшие исследования по изучению генетической предрасположенности к раку и психическим заболеваниям.

Опыт Крика и Уотсона как нельзя лучше иллюстрирует степень важности университетского образования для карьеры ученого в современном мире. Их молодость пришлась на годы активного развития и популяризации науки, открытия новых научных факультетов и безусловного технического прогресса, торжествующего по сей день, что позволило молодым исследователям сделать уникальное открытие и стать учеными мирового масштаба. Джеймс Уотсон и сейчас остается одним из тех выдающихся людей, которые своим примером вдохновляют нынешнюю молодежь на упорную учебу и поистине исследовательскую смелость.

Материал подготовлен порталом Hotcourses.ru, рассказывающем о высшем образовании за рубежом и помогающем подобрать подходящие образовательные программы, университеты и колледжи.

Ученые раскрыли секрет болезни, погубившей Стивена Хокинга

https://ria.ru/20190730/1557012872.html

Ученые раскрыли секрет болезни, погубившей Стивена Хокинга

Ученые раскрыли секрет болезни, погубившей Стивена Хокинга

Биологи из Гарварда открыли ген, чрезмерная активность которого приводит к развитию болезни, от которой страдал и умер знаменитый британский астрофизик Стивен. .. РИА Новости, 30.07.2019

2019-07-30T15:40

2019-07-30T15:40

2019-07-30T15:40

генетика

здоровье

стивен хокинг

здоровье — общество

открытия — риа наука

гарвардский университет

медицина

риа наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn25.img.ria.ru/images/153958/67/1539586746_0:1163:3396:3074_1400x0_80_0_0_d08285ca751cd14610e65b69b0a51dcb.jpg

МОСКВА, 30 июл — РИА Новости. Биологи из Гарварда открыли ген, чрезмерная активность которого приводит к развитию болезни, от которой страдал и умер знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг. Его описание и возможные пути лечения этого нейродегенеративного заболевания были представлены в журнале Nature Neuroscience.Боковой амиотрофический склероз (БАС) — тяжелое неизлечимое заболевание центральной нервной системы, которое приводит к параличу конечностей и атрофии мышц. Лечение способно лишь замедлить развитие болезни. Как правило, больные через несколько лет умирают от отказа легких. Известно лишь два случая почти полной остановки болезни — британский астрофизик Стивен Хокинг и британский гитарист Джейсон Беккер. Ученый сопротивлялся ей на протяжении более 50 лет, медленно теряя все остатки подвижности, пока он не умер в марте прошлого года из-за остановки дыхания.Группа молекулярных биологов и генетиков из Гарвардского университета под руководством Аарона Гитлера (Aaron Gitler) раскрыла секрет развития этой болезни, изучая то, как отличается работа генов в нервных клетках здоровых людей и носителей БАС.Многие жертвы этой болезни, как рассказывают ученые, обладают одной общей мутацией в ДНК — излишним числом повторов в гене C9orf72. Этот участок ДНК отвечает за сборку определенных белков, участвующих в передаче сигналов между нервными клетками, и появление этих повторов каким-то образом способствует развитию сразу двух болезней — БАС и одной из форм старческого слабоумия.Как именно этот ген был связан с развитием бокового амиотрофического склероза, ученые не знали, как и не понимали, какую роль он играет в работе мозга. Гитлер, Ямада и их коллеги попытались получить ответ на этот вопрос, изучая процесс сборки белковых молекул, связанных с C9orf72.Причину этого ученые нашли в совершенно неожиданном месте — в клетках дрожжей. Оказалось, что ДНК этих одноклеточных грибков тоже содержит похожие повторы, которые считываются и обрабатываются геном RPS25.Этот участок ДНК отвечает за сборку и работу одноименного белка, который входит в состав так называемых рибосом — главных «белковых фабрик» клетки, считывающих РНК и собирающих аминокислотные цепочки.В прошлом RPS25 не привлекал особого внимания ученых, так как эта часть рибосом не участвовала в сборке «нормальных» белковых молекул и была связана в основном с разными вирусными инфекциями. Как показали опыты на дрожжах, удаление или блокировка работы этой части рибосом резко подавили считывание повторов и производство связанных с ним белков, уменьшив их концентрацию на 50 процентов.Получив подобный результат, ученые проверили, что произойдет, если провести ту же операцию в клетках людей, страдающих от болезни Стивена Хокинга. Для этого ученые создали специальный ретровирус, который удалил RPS25 и вставил в клетку короткий участок ДНК, похожий на ключевой фрагмент гена C9orf72.При этом, что интересно, ученые не зафиксировали никаких других видимых изменений в процессе сборки нормальных белков и общей жизнедеятельности как дрожжей, так и человеческих клеток. По этой причине пока сложно сказать, к чему приведет удаление всех копий RPS25.Тем не менее опыты на мухах-дрозофилах, страдавших от аналога БАС, показали, что простое снижение активности RPS25 заметно продлило им жизнь. Это говорит о возможности использования подобного подхода и для спасения жизней носителей болезни Стивена Хокинга, заключают ученые.

https://ria.ru/20151229/1350644851.html

https://ria.ru/20170201/1486889407.html

https://ria.ru/20160519/1436356445.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected] ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn21.img.ria.ru/images/153958/67/1539586746_0:217:3809:3074_1400x0_80_0_0_bcaf4d366fa808769e7b57fc3e35694d.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

генетика, здоровье, стивен хокинг, здоровье — общество, открытия — риа наука, гарвардский университет, медицина

МОСКВА, 30 июл — РИА Новости. Биологи из Гарварда открыли ген, чрезмерная активность которого приводит к развитию болезни, от которой страдал и умер знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг. Его описание и возможные пути лечения этого нейродегенеративного заболевания были представлены в журнале Nature Neuroscience.

Боковой амиотрофический склероз (БАС) — тяжелое неизлечимое заболевание центральной нервной системы, которое приводит к параличу конечностей и атрофии мышц. Лечение способно лишь замедлить развитие болезни.

Как правило, больные через несколько лет умирают от отказа легких. Известно лишь два случая почти полной остановки болезни — британский астрофизик Стивен Хокинг и британский гитарист Джейсон Беккер. Ученый сопротивлялся ей на протяжении более 50 лет, медленно теряя все остатки подвижности, пока он не умер в марте прошлого года из-за остановки дыхания.

Группа молекулярных биологов и генетиков из Гарвардского университета под руководством Аарона Гитлера (Aaron Gitler) раскрыла секрет развития этой болезни, изучая то, как отличается работа генов в нервных клетках здоровых людей и носителей БАС.

29 декабря 2015, 08:00РИА НаукаУченые приблизились к созданию лекарства от «болезни Стивена Хокинга»Нейрофизиологи сделали большой шаг к созданию лекарства от бокового амиотрофического склероза, болезни Стивена Хокинга, раскрыв механизм накопления белков в нейронах, чья гибель вызывает полный паралич тела и иногда смерть человека.

Многие жертвы этой болезни, как рассказывают ученые, обладают одной общей мутацией в ДНК — излишним числом повторов в гене C9orf72. Этот участок ДНК отвечает за сборку определенных белков, участвующих в передаче сигналов между нервными клетками, и появление этих повторов каким-то образом способствует развитию сразу двух болезней — БАС и одной из форм старческого слабоумия.

Как именно этот ген был связан с развитием бокового амиотрофического склероза, ученые не знали, как и не понимали, какую роль он играет в работе мозга. Гитлер, Ямада и их коллеги попытались получить ответ на этот вопрос, изучая процесс сборки белковых молекул, связанных с C9orf72.

«Проблема заключается в том, что эти белки в принципе не должны производиться. Данные повторы находятся в «мусорной» части гена и они, по идее, не кодируют аминокислотные цепочки. Тем не менее клетки зачем-то считывают и копируют эти повторы», — объясняет Сизука Ямада (Shizuka Yamada), коллега Гитлера по университету.

Причину этого ученые нашли в совершенно неожиданном месте — в клетках дрожжей. Оказалось, что ДНК этих одноклеточных грибков тоже содержит похожие повторы, которые считываются и обрабатываются геном RPS25.

Этот участок ДНК отвечает за сборку и работу одноименного белка, который входит в состав так называемых рибосом — главных «белковых фабрик» клетки, считывающих РНК и собирающих аминокислотные цепочки.

1 февраля 2017, 07:15РИА НаукаУченые расшифровали мысли полностью парализованных людей

В прошлом RPS25 не привлекал особого внимания ученых, так как эта часть рибосом не участвовала в сборке «нормальных» белковых молекул и была связана в основном с разными вирусными инфекциями. Как показали опыты на дрожжах, удаление или блокировка работы этой части рибосом резко подавили считывание повторов и производство связанных с ним белков, уменьшив их концентрацию на 50 процентов.

Получив подобный результат, ученые проверили, что произойдет, если провести ту же операцию в клетках людей, страдающих от болезни Стивена Хокинга. Для этого ученые создали специальный ретровирус, который удалил RPS25 и вставил в клетку короткий участок ДНК, похожий на ключевой фрагмент гена C9orf72.

«Мы обрадовались, когда увидели, что блокировка RPS25 в человеческих клетках резко уменьшила скорость накопления белкового мусора в клетках. Структура других участков ДНК, связанных с токсичными белками, не поменялась, однако отключение этого участка генома резко снизило их активность», — продолжает генетик.

При этом, что интересно, ученые не зафиксировали никаких других видимых изменений в процессе сборки нормальных белков и общей жизнедеятельности как дрожжей, так и человеческих клеток. По этой причине пока сложно сказать, к чему приведет удаление всех копий RPS25.

Тем не менее опыты на мухах-дрозофилах, страдавших от аналога БАС, показали, что простое снижение активности RPS25 заметно продлило им жизнь. Это говорит о возможности использования подобного подхода и для спасения жизней носителей болезни Стивена Хокинга, заключают ученые.

19 мая 2016, 11:24РИА НаукаБиологи из РФ приблизились к решению загадки болезни АльцгеймераРоссийские ученые и их зарубежные коллеги «расшифровали» трехмерную структуру белка, который потенциально связан с развитием болезни Альцгеймера и Паркинсона, что поможет в поисках средства для их лечения.

Стивен Хокинг и его работа — что дал ученый человечеству? / Хабр


Выступление Хокинга в виде голограммы перед слушателями в Гонконге. Ученый находился в это время с собственном офисе в Кембридже

Как уже сообщалось на Geektimes, cегодня утром в своем доме ушел из жизни один из величайших ученых нового времени, британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Ему было 76 лет. Несмотря на тяжелую болезнь, боковой амиотрофический склероз, Хокинг жил практически полноценной жизнью — выступал на конференциях, появлялся на телевидении, даже озвучивал самого себя в «Симпсонах». Но, конечно, известность он получил не столько за публичную деятельность, сколько за свои научные работы. Научным изысканиям и достижениям Хокинга и посвящена эта статья.

Что это за работы и в каком направлении «копал» ученый? Почему о нем и его книгах, концепциях говорят очень многие? Хокинг — один из основоположников квантовой космологии. Ученый формировал теорию возникновения Вселенной в результате Большого взрыва. В ходе работы он сделал большое количество открытий, включая такую специфическую сферу, как эволюция звезд. Одна из его первых книг, «Краткая история времени», стала научно-популярным бестселлером, его читали даже люди, весьма далекие от науки.

В этом материале биографических данных не очень много, он написан для того, чтобы дать представление о работе Хокинга. Правда, для лучшего понимания того, насколько выдающимся человеком он был, стоит указать несколько фактов из жизни ученого, всего пара абзацев.

Стивен Хокинг родился 8 января 1942 года в Оксфорде. Несмотря на ум, в учебе в школе он не выделялся, как, собственно, и многие ученые до него. Троечником был и Эйнштейн. Кстати, Хокинг получил от школьных товарищей прозвище Эйнштейн. После школы он поступил в вуз, и во время учебы врачи поставили Хокингу диагноз — боковой амиотрофический склероз. К сожалению, это заболевание не лечится, и большинство пациентов с таким диагнозом умирают еще молодыми.

Речь студента становилась все менее внятной, ему стало трудно ходить, мелкая моторика рук стала проблемой. Тем не менее, будущий выдающийся ученый продолжил учебу. В 1962 году он закончил университет, получив степень бакалавра по математике и физике. После того, как врачи диагностировали болезнь, Хокингу давали всего два года — на большее медики не рассчитывали.

Тем не менее, болезнь не слишком быстро прогрессировала, и Хокинг ходил до конца 60-х, после чего ему пришлось начать передвигаться на коляске. В 1985 году ученый перенес воспаление легких, после чего он утратил способность говорить. Именно тогда он стал использовать синтезатор речи. Все это не остановило его от избранного пути — пути к познанию.

В 1965 году молодой специалист начал вести научную деятельность в Кембриджском университете в колледже Гонвилль и Киз. Всего через год он получил степень доктора философии. После этого деятельность ученого стала весьма разнообразной. К примеру, он перешел на работу в Институт теоретической астрономии. Там, на кафедре прикладной математики и теоретической физики, Хокинг стал профессором физики и математики.

Начало его карьеры пришлось как раз на 60-годы, когда был проведен третий из серии классических экспериментов «опыт», который подтвердил справедливость общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Этот опыт показал гравитационное красное смещение — то есть изменение частоты света при прохождении луча рядом с массивным объектом, например, звездой.

Когда теория Эйнштейна была подтверждена, ученые стали исследовать возможные ее проявления и следствия. Например, динамику расширения Вселенной после выхода из состояния равновесия. Также многие специалисты занялись изучением черных дыр. Эта тематика заинтересовала и Хокинга. В диссертации ученый использовал теоремы, которые сформулировал его коллега, британский математик Роджер Пенроуз. Заслуга Стивена Хокинга была в том, что он применил эти теоремы ко всей Вселенной, объясняя, в частности, гравитационные сигнулярности. Они предоставляют собой феномен пространства-времени, попытки применить уравнения общей теории относительности к которому дают некорректные с физической точки зрения решения.

Интересно, что именно Пенроуз смог объяснить процесс возникновения черных дыр, связав его с сингулярностью. Пенроуз утверждал, что обычная звезда превращается в черную дыру благодаря гравитационному коллапсу, который сопровождается рождением особого рода поверхности. Ее можно назвать «ловушечной».

Понятно, что «изучать» черные дыры напрямую нельзя, поэтому приходится предлагать объяснения различным явлениям, следя за тем, чтобы это объяснение согласовывалось с другими феноменами и их проявлениями, а также с общей концепцией пространства-времени. В 1971 году Хокинг предположил, что кроме обычных черных дыр существуют и микроскопические объекты с массой в миллиарды тонн но объемом, не превышающем объем протона.

Развивая эту теорию, в 70-х годах прошлого века Хокинг вместе с учеными Брэндоном Картером и Дэвидом Робинсоном смогли подвести доказательную базу под гипотезу американского физика Джона Уилера. Согласно ему, изолированные черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, могут характеризоваться двумя параметрами. Первый — масса и второй — угловой момент.

В своей работе «Крупномасштабная структура пространства-времени» Хокинг с другим ученым, Джоном Эллисом указывали, что конечным этапом эволюции массивной звезды является черная дыра. То есть коллапс за горизонт событий, в результате чего и образуется черная дыра, внутри которой, в свою очередь, образовывается сингулярность. Ученые утверждали, что в начале эволюции Вселенной тоже была сингулярность, которую можно охарактеризовать как начало всех начал.

Многие коллеги Хокинга в 60-е годы прошлого века старались объяснить образование и существование черных дыр лишь методами квантовой механики и положениями общей теории относительности. Хокинг же одним из первых, если не первым, стал применять термодинамику. Ему удалось получить точное выражение для энтропии черной дыры. В этом случае Стивен Хокинг воспользовался работами израильского физика Якоба Бекенштейна, который вывел зависимость — энтропия черной дыры пропорциональна ее площади.

В 70-х Стивен Хокинг встретился с рядом ученых СССР, включая известного физика Якова Зельдовича. Последний считал, что черные дыры вполне могут излучать фотоны. Все дело в том, что на горизонте событий в черной дыре образуются пары виртуальных частиц. Причем одна из них уходит от дыры, а вторая — падает в нее. Воспользовавшись этой перспективной идеей, Хокинг смог рассчитать тепловой спектр черной дыры. Он получил интересный результат. К примеру, температура черной дыры с массой, равной солнечной, почти нулевая, всего одна миллионная кельвина. Из-за этого черные дыры нельзя обнаружить обычными методами. Зато такие объекты отклоняют световые лучи при прохождении тех рядом, что является косвенным свидетельством существования дыры в пространстве. Современные астрономы определяют местоположение массивных объектов, включая черные дыры, именно благодаря этому явлению.

Спустя некоторое время Хокинг совместно с коллегой, ученым Джеймсом Хартли из США разработал концепцию, согласно которой существуют параллельные миры, для которых есть единая волновая функция. И то, что наблюдаем мы, люди — лишь одна из возможных реальностей. Эта концепция в дальнейшем перекочевала в массу научно-фантастических произведений, основа которых — как раз теория множественности реальностей.

Несмотря на то, что тело становилось все более немощным, мозг ученого работал четко и ясно. Он продолжал вести научную деятельность и активную жизнь. К сожалению, через время ученый смог управлять лишь одной мышцей своего тела — мимической мышцей щеки. Специально для Хокинга инженеры разработали систему управления компьютером на основе датчика движения. То есть движениями мимической мышцы Хокинг управлял системой.

Он продолжал активно работать. Хокинг опубликовал работу, о которой говорилось выше — «Краткую историю времени». Эта работа переведена на большое количество языков. Общий тираж книги составляет более 10 миллионов экземпляров.

Хокинг, кстати, первым заявил, что информация, которая была перенесена в черную дыру попавшими в нее объектами, не сохраняется. Правда, потом ученый изменил свое мнение, пояснив, что информация не теряется, однако трансформируется в форму, недоступную для человека. Материя, которая попадает в дыру, испаряется благодаря излучению Хокинга. А вот информация сохраняется не внутри черной дыры, а на горизонте событий. Хокинг объяснил это явление при помощи техники функционального интеграла, который взят по пространству с тривиальной топологией.

«Черные дыры на самом деле не такие уж черные, как их рисуют. Это не вечные тюрьмы, которыми их представляют. Что-то может выйти из них и, возможно, в другую вселенную. Так что, если вы чувствуете, что попали в черную дыру, не сдавайтесь. Выход есть!», — говорил Хокинг на одной из своих лекций.

Что касается других вселенных, то Стивен Хокинг и ряд его коллег считали и считают, что черные дыры могут быть туннелями в «сосдение» вселенные. Правда, не все черные дыры, а только те из них, которые достаточно велики и вращаются. Правда, пройдя по такому туннелю, в нашу вселенную вернуться нельзя. Интересно, что и эта концепция стала основой для ряда научно-фантастических произведений.

К слову, несмотря на то, что работы космологов довольно сложны для понимания (и это мягко сказано), реальное устройство мира еще сложнее, ведь физики и математики пытаются объяснить лишь часть феноменов, которые мы наблюдаем или считаем, что наблюдаем. Процесс познания — бесконечен, как и сама Вселенная. Нельзя надеяться на то, что устройство Вселенной станет ясным нашим потомкам через сто или даже тысячу лет. Но какие-то моменты проясняются, а туман непознанного постепенно рассеивается, хотя бы и понемногу, открывая четкие грани Знания. И в этом — несомненная заслуга Стивена Хокинга. После его смерти дети ученого заявили, что он оставил наследие нескольким поколениям сразу. В этом не приходится сомневаться.

биография, фильм, книги, кресло, фото, смерть

Стивен Хокинг (Stephen William Hawking), годы жизни 1942–2018, — величайший ученый (физик-теоретик), писатель, космолог, философ, один из руководителей Центра теоретической космологии Кембриджского университета, автор множества книг, научных статей. Но не меньше, чем великий ученый, Хокинг прославился как человек несокрушимой воли, доказавший безграничные возможности человеческого разума. Ученый на протяжении десятков лет мужественно боролся со страшной болезнью, которая почти любого поставила бы на его месте на колени, но только не его. Биография Стивена Хокинга это ярко иллюстрирует. Однако все по порядку.

Стивен Хокинг в молодости

Он родился во время Второй мировой войны 8 января 1942 года в Оксфорде: семья переехала сюда, спасаясь от немецких бомбежек Лондона. Семья Стивена Хокинга состояла из папы Фрэнка Хокинг, мамы Изабель Хокинг, двух младших сестер Мэри и Филиппа и приемного брата Эдварда. С самых юных лет Стивен интересовался космосом, больше всего его интересовало, как устроена Вселенная и как она возникла. Впрочем, такие вопросы задает себе и окружающим, наверное, каждый человек в детстве и юности, однако для Стивена это стало призванием.

Молодой человек, почувствовав интерес к физике, поступил в Оксфордский университет, в котором ничем особым себя не проявил, учился без особого интереса и закончил его в 1962 году, получив звание бакалавра. По окончании университета он решил продолжить образование в Кембридже по специальности теоретическая астрономия.

Болезнь Хокинга

Однако жизнь приготовила для парня тяжелое испытание: он начала испытывать небольшие, но неприятные проблемы со здоровьем, обратился к врачам. Диагноз поверг парня в ужас: боковой амиотрофический склероз (БАС). Это была неизлечимая болезнь, которая развивалась очень медленно, но неотвратимо, следствием чего было постепенное омертвение мышц, человек становится прикованным к инвалидному креслу. Врачи не скрывали от Стивена, что в ближайшие несколько лет он станет инвалидом и проживет совсем немного.

Боковой амиотрофический склероз — очень редкое заболевание, оно встречается примерно два раза на сто тысяч человек. Причины этой болезни неизвестны, есть гипотеза, что она наследственная (связана с повреждением генов), однако ученые выяснили, что при этой болезни поражается кора головного мозга и нейроны спинного мозга, отвечающие за движение. Таким образом, человек с течением времени все более и более терял подвижность, его парализовало.

Болезнь Стивена Хокинга легко спутать с другими, так как вначале симптомы малозаметны: больному становится труднее застегивать пуговицу, молнию, позже, по мере отмирания нейронов, отвечающих за движения, рука совсем перестает двигаться. Постепенно обездвиживается все тело, однако сам мозг при этом не страдает и разум человека остается чистым, если, конечно, человек не сойдет с ума от такого диагноза.

Все это было страшным ударом для юноши, однако он решил не сдаваться и бороться.

После очередного ухудшения самочувствия Хокинга положили в больницу, врачи сказали, что ему осталось жить максимум два года. Любой бы на его месте пал духом и впал в депрессию, но только не Стивен. Парень решил довести до конца обучение и написать диссертацию.

Личная жизнь Стивена Хокинга

Еще во время учебы он знакомится с девушкой Джейн Уайльд, которая, зная о страшном диагнозе парня, симпатизировала ему и согласилась выйти за него замуж, произошло это в 1965 году. Забегая вперед, скажем, что эта достойная женщина была ему верна целых 30 лет, ухаживала за ним и всячески помогала, родила ему троих детей. Однако всю жизнь жить с инвалидом невозможно, пара в 1995 году развелась, однако Стивен недолго был холостым и вскоре женился на своей сиделке Элайн Мэйсон, с которой прожил в браке до 2006 года.

Свадьба Стивена Хокинга и Джейн Уайльд.

Научная деятельность

Стивен Уильям Хокинг (правильно его называть именно так, а не Стивен Хокинг и не Уильям Хокинг), которого болезнь брала в тиски, в 1966 году защитил диссертацию и вынужден был ходить на костылях (до этого обходился тросточкой). Ученый остался работать в кембриджском колледже Gonville and Caius на должности научного сотрудника (преподавателя). В 1970 году ему пришлось начать пользоваться инвалидной коляской, а в 1977 году ему присвоили звание профессора.

Темой его научных работ были черные дыры, ученого также крайне увлекала история Вселенной. Он очень хотел доискаться до истины, пока еще мог хоть как-то двигаться: врачи сказали ему, что он может потерять даже речь. С 1965 по 1070 год он проводил изыскания, касающиеся Большого взрыва, в 1970 году опубликовал несколько научных работ о строении черных дыр, внеся большой вклад в космологию. Его работы сразу заметили в научных кругах.

Работоспособность Стивена Хокинга была потрясающей: зная, что он может стать полностью парализованным, он работал за двоих., он даже получил прозвище: гений в инвалидной коляске. Научное сообщество по достоинству оценило труды ученого: он получил многочисленные награды, самая значительная в этот период — это медаль Альберта Эйнштейна (1979 год).

До 1974 года ученый мог самостоятельно принимать пищу и ложиться в постель, однако речь его уже становилась неразборчивой, и он читал лекции с помощью переводчика. Дома пришлось нанять профессиональную сиделку.

Популяризация науки

Хокинг Стивен, как пишет Википедия, решил развернуться лицом к обычным людям и популяризировать науку: в 1980 году он написал замечательную книгу «Краткая история времени». По замыслу Хокинга, эта книга должна была быть понятной простым людям, далеким от теоретической физики, поэтому писал простым языком, избегая сложных конструкций и терминов. Для этого тоже, кстати, был нужен незаурядный талант. Книга Хокинга, что называется, выстрелила, и Стивен Уильям Хокинг позже написал к ней дополнение, назвав «Кратчайшая история времени».  Сюда вошли описания новейших открытий в космологии.

В 1985 году ученый заболел пневмонией и совсем потерял дар речи. Неравнодушные люди изобрели специальный компьютер, позволяющий писать при помощи малейших движений кончика пальца (это единственное, что к тому времени функционировало у ученого). Специальная программа позволяла не только писать слова, но и чертить графики, а все написанное мог воспроизводить синтезатор речи. Вскоре отказал последний палец, и ученый управлял компьютером с помощью специального датчика, улавливающего движение зрачка.

Мужественный ученый не сдавался и демонстрировал невероятную стойкость духа. В 2007 году он даже совершил полет на самолете в состоянии невесомости и всерьез собирался полететь в космос.

Последняя работа Хокинга

За несколько дней до смерти ученый успел закончить свою последнюю научную работу, над которой работал последние несколько лет. В ней он выдвинул смелую гипотезу, что существует бесконечное множество вселенных, параллельных миров, и где-то есть такая Земля, на которой до сих пор живут динозавры. Ученый умер 14 марта 2018 года в своем доме в возрасте 76 лет, полностью опровергнув предсказания врачей, что он едва ли доживет до 27 лет.

Для каждого человека физик Стивен Хокинг — живой пример невероятной стойкости духа и мощи человеческого разума. Научное сообщество по достоинству оценило вклад Стивена Хокинга в науку: он награжден Орденом Кавалеров Почета, Орденом Британской империи, десятками медалей и премий. Научное наследие ученого составляют десятки книг, по его материалам создано несколько фильмов, например, «Вселенная Стивена Хокинга», и, видимо, научное наследие ученого еще до конца не оценено.

Религиозные взгляды Хокинга

Интересны философские и религиозные взгляды Хокинга: Википедия пишет, что Стивен Хокинг был атеистом, и именно это вдохновляло миллионы атеистов по всему миру. В последние годы с популяризацией мировых религий все как-то забыли, что атеизм имеет такие же права, как и любая религия, Хокинг напомнил об этом. Любопытно, что, несмотря на его атеистические взгляды, с ним встречался даже Папа Римский, есть трогательные совместные фото Стивена Хокинга и главы католической церкви.

Стивен Хокинг и Папа Римский.

Очень интересны пророчества Хокинга: в одной из своих работ он предсказал, что искусственный интеллект, о котором так мечтают люди, обойдется человечеству очень дорого: ученый убежден, что он может начать представлять опасность для человечества. Скептически ученый отнесся также к идее поиска внеземных цивилизаций: по его мнению, нам это не сулит ничего хорошего.

Ученые озадачены исчезновением гриппа … но действительно ли он исчез или просто замаскирован Covid-19? — RT Op-ed

Автор Питер Эндрюс , ирландский научный журналист и писатель из Лондона. Он имеет опыт работы в области наук о жизни и окончил Университет Глазго по специальности генетик.

В этом году число случаев заражения гриппом сократилось на 98%, что развеяло опасения по поводу коронавируса и гриппа, «двойного демика», о которых многие предупреждали.Эксперты говорят, что мы можем благодарить маски и социальное дистанцирование. Но действительно ли это складывается?

Хотя массового тестирования на грипп в отличие от Covid не существует, ВОЗ заявляет, что эпиднадзор за данными со всего мира показывает, что заболеваемость гриппом падает повсюду. Австралия в этом году практически «пропустила» сезон гриппа, и с июля (пик) не было зарегистрировано ни одного случая заболевания. Фактически, грипп более или менее исчез во всем Южном полушарии, и первые индикаторы предполагают, что он последует этому примеру к северу от экватора.Чем можно объяснить этот беспрецедентный спад?

Также на rt.com Система здравоохранения не интересуется ничем, кроме Covid … даже раком легких

Куда это делось?

На мой взгляд, есть три возможности.

Во-первых, кажется, что грипп исчез, потому что врачи и ученые ошибочно причисляют другие респираторные заболевания к Covid. Обратите внимание, что ученые уже рассматривают это предложение как нечто сродни теории плоской Земли.

Во-вторых, Covid «вытеснил» грипп. Кажется, что сразу двумя вирусами нельзя заболеть. Недавнее исследование Йельского университета показало, что из 13000 пациентов, поступивших в крупную больницу с респираторными заболеваниями, практически никто никогда не болел простудой и гриппом одновременно. Фактически, легочная ткань, ранее подвергавшаяся воздействию вируса простуды, была невосприимчивой к вирусу гриппа.

Но ученые говорят, что это решение не работает: не более одной пятой населения заразились Covid, поэтому все остальные должны стать благодатной почвой для гриппа.Но если они ошибаются, а Covid на самом деле гораздо более распространен, чем думают ученые, «скопление вирусов» может способствовать падению гриппа. (Вопрос в том, почему Covid так окончательно выиграл бы эту битву, если практически не будет случаев гриппа и миллионов случаев Covid — наверняка грипп заразился бы у некоторых людей раньше, чем Covid?)

Третья возможность — это ученые объяснение. Прежде чем я его приведу, обратите внимание, что любая из первых двух возможностей, если она верна, сделала бы весь ответ Covid смешным, не в последнюю очередь потому, что это означало бы, что Covid гораздо менее опасен, чем это широко утверждалось.

Также на rt.com Лечить хуже болезни? Исследование говорит, что изоляция в Великобритании связана с тысячами дополнительных смертей

Вердикт:

Научный истеблишмент быстро формирует ряды, поддерживающие теорию о том, что грипп ушел из-за ограничений Covid, особенно масок, социального дистанцирования и изоляции. Они «в подавляющем большинстве согласны» с этим; их уверенность примечательна на этой ранней стадии.

Но почему эти меры так непреднамеренно сработали при гриппе, который существует с нами на протяжении тысячелетий, но число случаев Covid по-прежнему стремительно растет? Пропускают ли маски одну частицу и останавливают ли другую?

У сторонников этой теории есть объяснение.Они утверждают, что люди с Covid более заразны, чем больные гриппом. У него более длительный «инкубационный период», чем у гриппа, и его «коэффициент R» в три раза выше, чем у гриппа. Но даже если бы все эти оценки были верными, все еще остается без ответа вопрос, почему грипп можно было бы полностью искоренить.

Также на rt.com Новые ограничения Бориса Covid — это ненаучная чепуха и бесполезное занятие, которое нанесет ущерб миллионам людей.

Волшебные маски

На мой взгляд, это объяснение, размахивающее руками, может быть самым потрясающим актом когнитивного диссонанса во всей этой саге.Эксперты с невозмутимым видом заявляют, что небрежно соблюдаемая мешанина ограничений, которая сильно варьируется в зависимости от страны и региона, в одночасье устранила древнее бедствие человечества с лица Земли. И на следующем вдохе они предупреждают, что заболеваемость другим идентично переданным вирусом зашкаливает.

На мой взгляд, гораздо более вероятно, что в подавляющем большинстве случаев грипп принимают за Covid. Неужели так трудно поверить, что больных гриппом можно было спутать с заболеванием Covid? Ведь мы знаем, что больные раком легких были.В любом случае, независимо от объяснения, возникает вопрос, означает ли исчезновение гриппа то, что запланированное на эту зиму крупнейшее в истории развертывание вакцины против гриппа будет отменено. Почему-то я думаю, что нет.

Думаете, вашим друзьям будет интересно? Поделись этой историей!

Утверждения, взгляды и мнения, выраженные в этой колонке, принадлежат исключительно автору и не обязательно отражают точку зрения RT.

Физик — Физика Карьера — Описание работы Факты и информация

  • Ученые, занимающиеся физическими исследованиями, называются физиками.

  • Физика — это область науки, которая охватывает изучение материи, энергии и сил.

  • Физики изучают все, от крошечных атомных частиц до всей Вселенной в целом.

  • Физики наблюдают за природными явлениями и используют математику для разработки теорий, которые помогают объяснить, почему они происходят.

  • Некоторые физики изучают теорию, а другие применяют ее при разработке таких продуктов, как медицинское оборудование и электронные устройства.

  • Физики обычно хорошо решают проблемы с сильным аналитическим умом и желанием отвечать на важные вопросы.

  • Важные предметы, связанные с физикой, включают химию, алгебру, исчисление, статистику и информатику.

  • Курсы, которые можно пройти как часть степени физики, включают термодинамику, астрофизику, электричество и магнетизм, физику элементарных частиц, ядерную физику, кинематику, квантовую физику и многое другое.

  • Студентам-физикам важно пройти ряд курсов по математике.

  • Для научных исследований в области физики обычно требуется докторская степень.

  • Те, кто выбирает карьеру в области физики, могут работать в частных отраслях, академических учреждениях или государственных учреждениях.

  • Известные физики включают Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна.

  • физиков наблюдают, как квантовые частицы проходят сквозь твердые преграды. Вот что они нашли.

    Квантовый мир — довольно дикий мир, где все время происходит кажущееся невозможным: крошечные объекты, разделенные милями, привязаны друг к другу, а частицы могут даже находиться в двух местах одновременно.Но одна из самых сложных квантовых сверхспособностей — это движение частиц через, казалось бы, непреодолимые препятствия.

    Теперь группа физиков изобрела простой способ измерить продолжительность этого странного явления, называемого квантовым туннелированием. И они выяснили, сколько времени занимает туннелирование от начала до конца — с момента, когда частица входит в барьер, проходит через туннель и выходит с другой стороны, они сообщили 22 июля онлайн в журнале Nature .

    Квантовое туннелирование — это явление, при котором атом или субатомная частица может появиться на противоположной стороне барьера, через который частица не может проникнуть.Это как если бы вы шли и натолкнулись на стену высотой 10 футов (3 метра), простирающуюся так далеко, как видит глаз. Без лестницы или навыков лазания с Человеком-пауком стена не позволит вам продолжить путь.

    Связано: 18 самых больших нерешенных загадок в физике

    Однако в квантовом мире атом или электрон редко, но возможно, просто «появляются» на другой стороне, как если бы в стене был прорыт туннель.«Квантовое туннелирование — одно из самых загадочных квантовых явлений», — сказал соавтор исследования Эфраим Стейнберг, содиректор программы квантовой информатики Канадского института перспективных исследований. «И это замечательно, что теперь мы действительно можем изучать это таким образом».

    Квантовое туннелирование не новость для физиков. Он составляет основу многих современных технологий, таких как электронные микросхемы, называемые туннельными диодами, которые позволяют передавать электричество по цепи в одном направлении, но не в другом.Сканирующие туннельные микроскопы (СТМ) также используют туннелирование, чтобы буквально показать отдельные атомы на поверхности твердого тела. Вскоре после изобретения первого STM исследователи из IBM сообщили, что использовал устройство для написания букв IBM с использованием 35 атомов ксенона на никелевой подложке.

    Хотя законы квантовой механики допускают квантовое туннелирование, исследователи до сих пор не знают точно, что происходит, когда субатомная частица подвергается процессу туннелирования. Действительно, некоторые исследователи думали, что частица мгновенно появляется по другую сторону барьера, как если бы она мгновенно телепортировалась туда, Sci-News.com сообщил .

    Ранее исследователи пытались измерить количество времени, которое требуется для прохождения туннелирования, с разными результатами. Одна из трудностей в более ранних версиях этого типа экспериментов — определение момента начала и остановки туннелирования. Чтобы упростить методологию, исследователи использовали магниты для создания нового типа «часов», которые будут тикать только тогда, когда частица туннелирует.

    Все субатомные частицы обладают магнитными свойствами, и когда магниты находятся во внешнем магнитном поле, они вращаются как волчок.Величина вращения (также называемая прецессией) зависит от того, как долго частица находится в этом магнитном поле . Зная это, группа из Торонто использовала магнитное поле для создания своего барьера. Когда частицы находятся внутри барьера, они прецессируют. Вне этого они этого не делают. Таким образом, измерение того, как долго частицы прецессируют, показало исследователям, сколько времени потребовалось этим атомам, чтобы пройти через барьер.

    Связано: 18 раз квантовые частицы взорвали наши умы

    «Эксперимент — захватывающее техническое достижение», — сказал Дрю Алтон, профессор физики в Университете Августана в Южной Дакоте.

    Исследователи подготовили около 8000 атомов рубидия, охладили их до миллиардной доли градуса выше абсолютного нуля. Атомы должны были иметь такую ​​температуру, иначе они бы беспорядочно перемещались с большой скоростью, а не оставались в небольшом скоплении. Ученые использовали лазер, чтобы создать магнитный барьер; они сфокусировали лазер так, чтобы барьер имел толщину 1,3 микрометра (микрона) или около 2500 атомов рубидия. (Таким образом, если бы вы были толщиной в фут, спереди назад, этот барьер был бы эквивалентен примерно полумили толщины.) Используя другой лазер, ученые подтолкнули атомов рубидия к барьеру, перемещая их примерно на 0,15 дюйма в секунду (4 миллиметра / с).

    Как и ожидалось, большая часть атомов рубидия отскочила от барьера. Однако из-за квантового туннелирования около 3% атомов проникли через барьер и оказались на другой стороне. Судя по прецессии этих атомов, им потребовалось около 0,6 миллисекунды, чтобы пересечь барьер.

    Чад Орзел, адъюнкт-профессор физики в Юнион-колледже в Нью-Йорке, который не участвовал в исследовании, приветствовал эксперимент: «Их эксперимент гениально построен так, чтобы его трудно интерпретировать как что-либо иное, кроме того, что они говорят». — сказал Орзель, автор книги « Как научить квантовую механику вашей собаке, » (Скрибнер, 2010). «Это один из лучших примеров того, как мысленный эксперимент стал реальностью», — добавил он.

    Эксперименты по изучению квантового туннелирования сложны, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять значение этого исследования. Группа из Торонто уже рассматривает возможность усовершенствования своего аппарата, чтобы не только определить продолжительность процесса туннелирования, но и посмотреть, смогут ли они узнать что-нибудь о скорости атомов в разных точках внутри барьера. «Мы работаем над новым измерением, в котором мы делаем барьер толще, а затем определяем величину прецессии на разных глубинах», — сказал Стейнберг.«Будет очень интересно посмотреть, постоянна ли скорость атомов или нет».

    Во многих интерпретациях квантовой механики невозможно — даже в принципе — определить траекторию субатомной частицы. Такое измерение может привести к пониманию запутанного мира квантовой теории. Квантовый мир сильно отличается от мира, с которым мы знакомы. Подобные эксперименты помогут сделать его немного менее загадочным.

    Первоначально опубликовано на Live Science.

    физика | Определение, отрасли и значение

    Традиционно организованные отрасли или области классической и современной физики очерчены ниже.

    Под механикой обычно понимается изучение движения объектов (или их отсутствия движения) под действием данных сил. Классическую механику иногда считают разделом прикладной математики. Он состоит из кинематики, описания движения и динамики, изучения действия сил, вызывающих движение или статическое равновесие (последнее составляет науку о статике).Предметы квантовой механики 20-го века, имеющие решающее значение для изучения структуры материи, субатомных частиц, сверхтекучести, сверхпроводимости, нейтронных звезд и других основных явлений, а также релятивистской механики, важной, когда скорости приближаются к скорости света, являются формами механики, которая будет будет обсуждаться позже в этом разделе.

    иллюстрация закона упругости материалов Роберта Гука

    Иллюстрация закона упругости материалов Гука, показывающая растяжение пружины пропорционально приложенной силе, из Lectures de Potentia Restitutiva Роберта Гука (1678).

    Photos.com/Jupiterimages

    В классической механике законы изначально сформулированы для точечных частиц, в которых игнорируются размеры, форма и другие внутренние свойства тел. Таким образом, в первом приближении даже объекты размером с Землю и Солнце рассматриваются как точечные, например, при расчете орбитального движения планет. В динамике твердого тела также рассматриваются удлинение тел и их массовое распределение, но они считаются неспособными к деформации.Механика деформируемого твердого тела — это упругость; гидростатика и гидродинамика рассматривают жидкости в покое и в движении соответственно.

    Три закона движения, сформулированные Исааком Ньютоном, составляют основу классической механики, вместе с признанием того, что силы являются направленными величинами (векторами) и соответственно сочетаются. Первый закон, также называемый законом инерции, гласит, что, если на него не действует внешняя сила, покоящийся объект остается неподвижным или, если он движется, он продолжает двигаться по прямой с постоянной скоростью.Следовательно, равномерное движение не требует причины. Соответственно, механика концентрируется не на движении как таковом, а на изменении состояния движения объекта в результате действующей на него чистой силы. Второй закон Ньютона уравнивает результирующую силу, действующую на объект, со скоростью изменения его количества движения, которое является произведением массы тела и его скорости. Третий закон Ньютона, закон действия и противодействия, гласит, что при взаимодействии двух частиц силы, оказываемые каждой на другую, равны по величине и противоположны по направлению.Взятые вместе, эти механические законы в принципе позволяют определять будущие движения набора частиц, при условии, что их состояние движения известно в какой-то момент, а также силы, которые действуют между ними и на них извне. Из этого детерминированного характера законов классической механики в прошлом делались глубокие (и, вероятно, неверные) философские выводы, которые даже применялись к истории человечества.

    Находясь на самом базовом уровне физики, законы механики характеризуются определенными свойствами симметрии, примером которых является вышеупомянутая симметрия между силами действия и противодействия.