Поступив в Оксфорд, молодой человек сразу выбрал свое призвание - теоретическая физика. Уже в университете у Стивена начали появляться первые признаки бокового амиотрофического склероза. Эта болезнь парализовала мышцы, и вскоре Хокинг оказался в инвалидном кресле. В настоящее время у ученого сохранился контроль всего над двумя пальцами руки и над мимическими мышцами.
С 1965 года Хокинг работал в Кембриджском университете, а в 1966 получил степень доктора наук. Научная деятельность ученого связана с квантовой гравитацией и космологией. Хокинг первым в мире обратился к законам термодинамики, объясняя явления, связанные с черными дырами. За свои достижения Хокинг в 1974 году становится членом Лондонского Королевского общества. В 1975 году он была разрабатывает теорию "испарения" черных дыр, которая принесла ученому мировую известность.
В 1985 году Стивен Хокинг заболел пневмонией. Болезнь дала осложнения, и физику пришлось перенести операцию на горло. Он лишился голоса и с тех пор общается с людьми с помощью синтезатора голоса. Что не помешало ему написать и издать книгу "Краткая история времени", которая увидела свет в 1988 году. С тех пор Стивен Хокинг известен не только ученым, но и обычным людям.
Теории Хокинга перевернули мир. Люди начали задумываться о таких далеких от повседневной жизни вещах, как размеры Вселенной и радиоактивность черных дыр. Ученый практически поднял глаза людей к небу. Являясь самым известным популяризатором науки и умея объяснять свои мысли простым и понятным языком Стивен Хокинг сделал так, что "умник" уже не является обидным прозвищем, про физиков-теоретиков снимают популярные сериалы, и все новые молодые люди стремятся узнать все тайны космоса.
В день рождения Стивена Хокинга "Вечерняя Москва" собрала 10 интересных фактов об ученом.
1. Хокинг плохо учился в школе
Сейчас Стивен Хокинг известен как блестящий ученый и автор теорий, труднодоступных пониманию обычного человека. Сложно поверить в то, что в школе Стивен отставал в учебе. Во втором классе был худшим в классе. Тем не менее, мальчику с детства было интересно, как все вокруг работает. Он разбирал радио и часы, правда, обратно собрать их не удавалось.
В средней школе Хокинг немного повысил свой средний балл. Однако одноклассники догадывались, что рядом с ними растет гений, и даже дали ему прозвище "Эйнштейн". Из-за низких оценок появилась проблема: отец мечтал отправить сына в Оксфорд, а на стипендию рассчитывать не приходилось. К счастью, сын не захотел разочаровывать родителя, и, когда дело дошло до выпускных экзаменов, Стивен получил высший балл по физике, заработав себе стипендию.
2. В его кресле используется новейшая технология
Хокинг может писать книги, общаться с людьми и отвечать на письма благодаря революционной системе связи с внешним миром, которую создала американская компания Words+ в 1985 году.
На фото Стивена Хокинга можно увидеть небольшой аппарат, который прикреплен к дужке его очков. Это инфракрасный датчик движения, который соединен с компьютером. Система следит за движением мимических мышц ученого - единственными, которые не разрушила болезнь. С их помощью Стивен может выбрать определенную область на мониторе и "кликнуть" на нее. Так Хокинг набирает тексты и говорит через синтезатор речи, набирая слова по буквам. Жилище Стивена оборудовано системой "умный дом", которой он так же может управлять с помощью мимических сигналов. Датчик считывает команды и отправляет сигнал приборам.
3. Хокинг терпеть не мог биологию
Стивену с детства нравилась математика, а биологию он терпеть не мог, находя ее слишком неточной. Но его отец Фрэнк хотел, чтобы сын стал медиком. Да и в Оксфорде не было математического факультета. В итоге Хокинг поступил на факультет физики. А когда перед ним встал выбор, что изучать - элементарные частицы и их поведение или космологию, Стивен предпочел второе. Он говорил, что "она была похожа на ботанику. Есть частицы, но нет теории".
4. Был в оксфордской команде по гребле
До тех пор, пока ученого не поразила болезнь, практически полностью парализовавшая его, спорт его особо не увлекал. Но команде гребцов нужен рулевой, которые бы управляли командой. Для Оксфорда гребля - традиционный вид спорта, к тому же весьма популярный. И Стивен тоже стал популярным, у него появилось много друзей и он больше не чувствовал себя одиноким. Правда, из-за ежедневных тренировок пострадала учеба.
5. Любимец студентов
Хокинг выступает с научными лекциями по всему миру. Он рассказывает тайны Вселенной простым и понятным языком, много шутит, студенты смеются, а в конце награждают лектора бурными овациями. Даже президент Клинтон, который слушал лекцию Стивена в Белом Доме, назвал его выступление "потрясающим событием" и порадовался, что в своих размышлениях Хокинг видит будущее "не статичным, а все еще человеческим и динамичным".
6. Участвовал в создании теории бесконечной Вселенной
Одним из главных достижений Хокинга стала теория, что у Вселенной есть содержимое, но нет границ. Чтобы понять это, можно представить Вселенную в виде сферы. Если идти по ее поверхности в любом направлении, границы или угла достигнуть невозможно. Принципиальное отличие Вселенной в том, что она имеет четыре измерения, в отличие от двухмерной поверхности сферы. Однако, по словам Хокинга, Вселенная конечна в пространстве-времени и однажды закончит свое существование - но не раньше, чем через 20 миллиардов лет.
7. Пишет детские книги
Стивен Хокинг вместе со своей дочерью Люси пишет книги и для детей. В 2007 вышла книга "Секретный ключ Джорджа ко Вселенной ". Эта фантастическая повесть про Джорджа, который знакомится с соседом-физиком. У соседа есть самый мощный в мире компьютер, который может открывать порталы в космос. Большая часть книги посвящена объяснению космических явлений простым языком.
8. Верит в инопланетную жизнь
Стивен Хокинг считает, что, учитывая размеры Вселенной, вероятность того, что Земля является единственной обитаемой планетой, стремится к нулю.
"Примитивная жизнь очень распространена", - заявил Хокинг. - "Разумная же - редкость". Однако ученый предостерегает, что инопланетная жизнь могла зародиться не на основе ДНК, а человеческий иммунитет не сможет противостоять инопланетным болезням. Хокинг полагает, что инопланетяне могут использовать истощить собственную планету и стать захватчиками. Или же они могут создать систему зеркал, сфокусировать энергию солнца в одной точке и "прорыть кротовую нору" для путешествий в пространстве-времени.
9. Побывал в невесомости
В 2007 году Хокинг побывал в невесомости. Компания Zero Gravity предоставляет возможность парить с помощью резко взлетающего и пикирующего самолета. Находящиеся внутри люди могут испытывать состояние невесомости около 25 секунд. Хокинг смог даже сделать сальто, освободившись от инвалидного кресла. Стивен всегда мечтал побывать в космосе, но его интерес глубже. Ученый спонсирует частные космические исследования, надеясь, что люди смогут путешествовать на другие планеты, чтобы выжить, если с Землей что-то случится.
10. Проиграл пари на тему черных дыр
В 2004 году гениальный Хокинг признал, что был неправ и проиграл пари, которое заключил в 1997 году со знакомым ученым. Суть пари заключалась в черных дырах.
Мощная гравитация звезд
По мере того, как ядерное топливо внутри звезды сгорает, наружу выходит энергия, противодействующая мощной звездной гравитации. Когда звезда умирает, гравитация становится настолько сильной, что звезда затягивается сама в себя, порождая черную дыру. Свет не может покинуть пределы черной дыры. Однако в 1975 году Хокинг заявил, что черные дыры не являются черными. Напротив, они излучают энергию. При этом все данные исчезают в черной дыре.
Американский физик-теоретик Джон Прескилл не согласился с выводом, что информация теряется в черной дыре. В 1997 году он заключил пари с Хокингом, утверждая, что информация просто не может покинуть ее, что не противоречит законам квантовой механики. Хокинг признал, что ошибся только тридцать лет спустя.
14 марта 2018 года умер Стивен Хокинг, выдающийся ученый - физик-теоретик, писатель, космолог, лауреат ряда престижнейших премий в области физики и математики. Однако Хокинг знаменит не только в физике, но и в медицине. Он - один из двух человек, проживших десятилетия после постановки диагноза «боковой амиотрофический склероз» (БАС).
Кто двигает мышцами?
Если говорить упрощенно, наша нервная система имеет два больших «подраздела» - чувствительный и двигательный. Вся жизнь человека (а также собаки, коровы, змеи и вообще любого существа с более-менее сложной нервной системой) устроена по принципу «воспринял нечто - отреагировал как-то». Воспринимает чувствительная часть (температуру, запах, звук, цвет, вкус, прикосновение), а реагирует двигательная (схватить, оттолкнуть, убежать и спрятаться, остаться и понаблюдать, проглотить, вдохнуть и т. д.).
На стыке чувствительной и двигательной частей находится «командный пункт» - кора головного мозга. В ней анализируются полученные чувственные сигналы и принимается решение о том, какое движение должно стать ответом на тот или иной стимул. При этом для анализа полученного ощущения и для отдачи команды совершить движения используются разные зоны мозга. Те части коры, которые командуют мышцами, называются верхними мотонейронами (т. е. моторными).
Генералы и солдаты
Но если вы думаете, что команда, отданная корковыми мотонейронами, сразу же напрягает мышцу, вы ошибаетесь. Генералы сами пушки не катают, для этого рядовые есть. В случае двигательной нервной системы это - так называемые нижние мотонейроны двух видов. Первые (составная часть черепных нервов) управляют всеми мышцами головы: мимическими, жевательными, глотательными и др. Вторые расположены в передней части спинного мозга и управляют всей мускулатурой тела: руками, ногами, мышцами туловища.
Существует и еще одно, очень важное, подразделение - цепочка управления непроизвольными движениями. Для неосознанных движений - дыхания, сглатывания слюны во сне, сужения или расширения сосудов - тоже есть свои мотонейроны-«генералы» в мозге и мотонейроны-«солдаты» в нервных сплетениях более низкого уровня.
…А также болезнь Шарко, болезнь Лу Герига - это всё имена одного и того же недуга. БАС поражает моторные нейроны, причем все. Верхние - как расположенные в коре головного мозга (отдающие команды на произвольное движение), так и те, что находятся в его самой древней, самой защищенной части (управляющие дыханием и другими автоматизмами). Нижние - спинномозговые - страдают тоже.
По какой причине двигательные нейроны внезапно начинают погибать, толком пока неизвестно. Старейшей теорией является глутаматергическая, согласно которой у больных БАС обмен веществ изменяется таким образом, что мотонейроны почти постоянно возбуждаются медиатором - глутаминовой кислотой, «перенапрягаются» и умирают. Мышцы, которые с ними связаны, сперва перестают двигаться, а потом атрофируются и тоже погибают.
Различают несколько вариантов БАС - в зависимости от того, с каких именно мотонейронов начнется болезнь и как быстро она распространится на все остальные. При пояснично-крестцовой форме раньше всего появляются слабость, дрожание мышц, судороги и параличи в ногах, и только затем процесс распространяется на верхние конечности, туловище, голову и дыхательную мускулатуру. При шейно-грудном варианте первыми страдают руки и плечевой пояс, а затем болезнь распространяется вниз и вверх. Бульбарная форма характерна самой низкой продолжительностью жизни, поскольку при ней болезнь начинается с поражения дыхания и глотания, тогда как в других случаях дыхательная мускулатура отказывает не сразу.
Выигрыш проигравшего
Впрочем, та самая «бóльшая продолжительность жизни» при пояснично-крестцовой и шейно-грудной формах составляет всего 3–5 лет. Однако Стивен Хокинг, диагностированный в начале 1960-х годов, дожил до 2018 года. А второй «счастливчик» - музыкант Джейсон Беккер, - который узнал своей болезни в 1989 году, живет до сих пор и пишет музыку.
О причинах такого специфического выигрыша в этой недобровольной лотерее пока ничего невозможно сказать. Не существует и специфического лечения: единственный препарат, который доказанно замедляет прогрессирование БАС, продлевает жизнь… всего на 1 месяц. Однако исследования продолжаются, и как знать - возможно, скоро уже будет известно, обязательно ли быть гениальным физиком или музыкантом, чтобы БАС замедлил свое развитие.
Лидия Куликова
Фото istockphoto.com
Стивен Хокинг - человек-легенда, астрофизик и космолог, известный своими работами в области черных дыр и книгами-бестселлерами вроде «Краткой истории времени». Также печально известен его боковой амиотрофический склероз, который был диагностирован еще в молодости Хокинга. Вследствие своего недуга Хокинг оказался прикован к инвалидному креслу, которое, вопреки всему, не сломило, а только воодушевило и снабдило концентрацией физика-космолога. Сегодня Хокинг продолжает читать лекции, писать книги, общаться с поклонниками и делать важные предупреждения наивному человечеству: о встрече с инопланетянами, об искусственном интеллекте, о переселении цивилизаций на другую планету и прочее.
Последняя работа Стивена Хокинга, в которой рассматриваются такие проблемы, как существование Бога или возможность путешествия во времени, была представлена в понедельник его детьми, которые постарались закончить книгу после смерти британского гиганта астрофизики. Хокинга всегда спрашивали об одних и тех же вещах, поэтому он начал работу над «Короткими ответами на большие вопросы» в прошлом году, но не закончил ее до самой смерти в марте в возрасте 76 лет. Книгу завершила семья и академики-коллеги физика, взяв материалы из его собственного личного архива.
Физик-теоретик и учёный с мировым именем Стивен Уильям Хокинг родился 8 января 1942 года в городе Оксфорд, Великобритания, в семье медиков.
Отец Фрэнк занимался научно-исследовательской деятельностью, мать Изабель занимала должность секретаря медицинского учреждения, работая в одном коллективе с супругом. Стив рос в компании двух сестёр и сводного брата Эдварда, которого усыновила семья Хокингов.
Окончив среднюю школу, Стивен поступил в Оксфордский университет, по окончанию которого в 1962 получил степень бакалавра. Спустя два с половиной года, в 1966 году, молодой человек стал одним из первых докторов философии колледжа Тринити-Холл при Кембриджском университете.
Болезнь
С ранних детских лет Стивен был здоровым мальчиком, даже в юности его не беспокоили никакие недуги. Но в молодости с ним случилось несчастье. У молодого Стивена обнаружили страшную болезнь – боковой амиотрофический склероз.
Диагноз прозвучал, как приговор. Симптомы заболевания развивались с огромной скоростью. В результате будущий гений науки остался полностью парализованным. Несмотря на это, на фото Стивен Хокинг всегда предстает с доброй улыбкой. Будучи прикованным к инвалидному креслу, Стивен не останавливался в умственном развитии, занимался самообразованием, штудировал научную литературу, посещал семинары. Парень боролся каждую минуту. Его моральный дух помог в 1974 году получить постоянное членство в Лондонском королевском обществе.
В 1985 году Стивен Хокинг перенес операцию на гортани, которой невозможно было избежать из-за осложнившейся пневмонии. С тех пор Стивен полностью перестал разговаривать, но продолжал активно контактировать с коллегами при помощи синтезатора речи, разработанного его друзьями – инженерами Кембриджского университета — специально для него.
Некоторое время Хокинг мог шевелить указательным пальцем правой руки. Но и эта способность со временем утратилась. Подвижной осталась единственная мимическая мышца щеки. Сенсор, установленный напротив этой мышцы, помог Стивену в управлении компьютером, с помощью которого он мог общаться с окружающими его людьми.
Несмотря на тяжелый недуг, биография Стивена Хокинга наполнена радужными событиями, научными открытиями и достижениями. Страшное заболевание не сломило Стивена, только чуть изменило течение жизни. Практически полностью парализованный Стивен Хокинг не видел преград в собственном недуге, вёл полноценную насыщенную работой жизнь.
Однажды Хокинг совершил настоящий подвиг. Он согласился испытать на себе условия пребывания в невесомом пространстве, совершив полет на специально оборудованном летательном аппарате. Это событие, произошедшее в 2007 году, полностью видоизменило представление Стивена Хокинга об окружающем мире. Ученый поставил себе цель – покорить космос не позднее 2009 года.
Физика
Основная специализация Стивена Хокинга – космология и квантовая гравитация. Учёный исследовал термодинамические процессы, возникающие в кротовых норах, чёрных дырах и тёмной материи. Его именем названо явление, описывающее и характеризирующее «испарение черных дыр» — «излучение Хокинга».
В 1974 году Стивен и еще один известный в то время специалист Кип Корн поспорили о природе космического объекта Лебедь «Х-1» и его излучении. Стивен, умудряясь противоречить собственным исследованиям, доказывал, что этот объект не является черной дырой. Однако, потерпев поражение, отдал в 1990 году выигрыш победителю спора. Следует отметить, что ставки молодых парней были довольно «серьёзными». Стивен Хокинг поставил на кон свою годовую подписку на эротический глянцевый журнал «Penthouse», а Кип Корн – четырехлетнюю подписку на юмористический журнал «Private eye».
В 1997 году Стивен Хокинг заключил еще одно пари, но теперь вместе с Кипом Торном против Джона Филиппа Прескилла. Спорная дискуссия стала отправной точкой в революционном исследовании Стивена Хокинга, с докладом о котором он выступил на специальной пресс конференции 2004 года. По мнению Джона Прескилла, в волнах, которые излучают чёрные дыры, есть некая информация, которую невозможно расшифровать.
Хокинг противоречил данному доводу, опираясь на результаты проведенных исследований 1975 года. Он утверждал, что информацию невозможно подвергнуть расшифровке, поскольку она попадает во Вселенную, параллельную нашей галактике.
Позже, в 2004 году, в рамках пресс-конференции в Дублине на тему космологии Стивен Хокинг выдвинул новую теорию о природе черной дыры. Этим заключением Хокинг снова потерпел поражение в споре, вынужденно признав правоту оппонента. В своей теории физик все-таки доказал, что информация не исчезает бесследно, но однажды покинет чёрную дыру вместе с термическим излучением.
В 2015 году состоялась премьера полнометражного художественного фильма «Вселенная Стивена Хокинга», в которой молодого учёного исполнил выдающийся голливудский актёр Эдди Редмэйн, по мнению продюсеров, идеально подходящий на эту роль. Фильм разошелся на цитаты, которые активно использует британская молодежь.
10 фактов о самом необыкновенном физике
В среду, 14 марта, стало известно о том, что ранним утром у себя дома в Кембридже в возрасте 76 лет скончался один из самых известных физиков-теоретиков современности Стивен Хокинг. Практически полностью парализованный, говоривший при помощи синтезатора речи этот необыкновенный ученый, изучал проблемы происхождения Вселенной, в частности, теорию возникновения мира и теорию черных дыр. Мы собрали 10 любопытных фактов о Хокинге.
1. Судьба наносит удары
«Последние полвека я прожил с перспективой ранней смерти. Я не боюсь смерти, но не тороплюсь умирать, – признавался Хокинг. – Сначала мне надо так много сделать».
Признаки бокового амиотрофического склероза, которые впоследствии привели к параличу, стали проявляться у Стивена Хокинга в начале 1960-х. Когда врачи поставили ему неутешительный диагноз, прогнозы медиков обещали молодому человеку года два с половиной жизни. Но они ошиблись.
Судьба, тем не менее, продолжала наносить удары по Хокингу: в 1985 году он тяжело заболел воспалением лёгких. После проведенной трахеостомии Хокинг утратил способность говорить – тогда друзья подарили ему синтезатор речи, который был установлен на его инвалидном кресле.
У парализованного ученого подвижность сохранялась лишь в мимической мышце щеки, напротив которой закреплён датчик. С его помощью Хокинг управлял компьютером, позволяющим ему общаться с окружающими.
2. Две жены, трое детей и полет в невесомости
«Мои ожидания от жизни были сведены к нулю, когда мне был 21 год. Все, что было с тех пор – это бонус», – говорил Стивен Хокинг.
Тяжёлая болезнь не мешала парализованному ученому вести активную жизнь. Он не только продолжил научную работу, но и дважды женился и стал отцом троих детей! В 2007 году он совершил полёт в невесомости над Атлантикой на специально сконуструированном самолёте. Хокинг мечтал слетать и в космос – и такой полет планировался на 2009 год, но ему не суждено было состояться.
3. Контрабандная Библия в СССР
Стивен Хокинг неоднократно бывал в нашей стране. Впервые он приехал со студенческой группой, один из членов которой попросил помочь своих коллег тайно провезти в СССР Библии на русском языке. Ввезти Писание за «железный занавес» удалось, но на обратном пути группу задержали на какое-то время, правда, через несколько часов всех отпустили. После этого Хокинг несколько раз приезжал в СССР по научным делам. Например, в 1973 году он обсуждал проблемы чёрных дыр с советскими учёными Яковом Зельдовичем и Алексеем Старобинским. В 1981 году Хокинг снова побывал в Москве на международном семинаре по квантовой теории гравитации.
4. От «Симпсонов» до «Теории большого взрыва»
Популяризатор науки Хокинг стал и персонажем массовой культуры. Ученый озвучивал сам себя в популярных мультсериалах «Симпсоны» и «Футурама», а также снимался в эпизодах популярных сериалов – например, в «Теории большого взрыва», где он появился в одном из эпизодов, найдя арифметическую – «довольно глупую» – ошибку в работе Шелдона Купера о бозоне Хиггса. В некоторых сериях этого ситкома звучит голос Хокинга. Появился ученый и в знаменитом скетч-шоу «Маленькая Британия» («Little Britain»). Самого себя сыграл Стивен Хокинг также в «Звездном пути. Следующее поколение».
5. Просто о сложном
«У меня простая цель, – утверждал ученый. – Она заключается в полном понимании Вселенной, почему она такая, как есть – и почему все это существует».
В 1988 году вышла книга Стивена Хокинга «Краткая история времени». В списке бестселлеров издания Sunday Times она продержалось рекордных 237 недель! Замечательный образец научно-популярной литературы, написанный простым, «человеческим» языком, позволил широкой публике узнать появлении Вселенной, о природе пространства и времени, чёрных дырах, теории суперструн и о некоторых математических проблемах. А в 2005 году вышла «Кратчайшая история времени» – переработанная версия предыдущей книги с учетом новейших научных открытий.
6. Дела семейные
Уже после того, как у Хокинга было диагностировано тяжелое заболевание, Стивен женился в 1965 году на подруге своей сестры Джейн Уайлд. С ней он познакомился, будучи студентом Кембриджа. По словам Хокинга, помолвка с Джейн дала ему тогда «нечто, ради чего стоило жить». У них родились два сын (Роберт и Тимоти) и дочь Люси. Но в отношениях супругов возникла трещина – Джейн полюбила другого. С 1990 года Стивен и Джейн стали жить раздельно, а потом и развелись официально. В 1995 году Хокинг сочетался браком со своей сиделкой, Элайн Мэйсон: «Это чудесно – я женился на женщине, которую люблю». Правда, в октябре 2006 года они также развелись.
7. 25-й из величайших британцев
В 2002 Стивен Хокинг занял 25-е место в списке 100 самых великих британцев по версии Би-би-си. На одну строчку выше него оказалась королева Елизавета II, а вслед за Хокингом идет переводчик Библии на английский язык Уильям Тиндейл (1494-1536).
8. Хокинг и Трамп
Намерение американского президента Дональда Трампа выйти из Парижского соглашения со стороны Стивена Хокинга вызвало резкую критику. «Мы приближаемся к переломному моменту, когда глобальное потепление становится необратимым, – заявил ученый в интервью Би-би-си. – Действия Трампа могут подтолкнуть Землю к краю пропасти, и она станет похожа на Венеру с температурой 250 градусов и кислотным дождем...».
9. О Боге и инопланетянах
Несмотря на то, что в молодости Хокинг контрабандно провозил в СССР Библию, ученый относился к религии скептически (правда, он был скорее агностиком, чем атеистом). Правда, в своей «Краткой истории времени» он допускал место Всевышнего в создании все сущего. Но позже ученый пришел к выводу, что Вселенная возникла по объективным физическим законам, и ее появление нельзя связывать с деятельностью высшего разума: «Для того, чтобы поджечь запал и запустить Вселенную, не обязательно нужен Бог».
Зато в существование «братьев по разуму» во многих уголках Вселенной Хокинг верил. Правда, считал, что от инопланетян лучше держаться подальше, ибо последствия их появления на Земле могут иметь последствия такие же, как для индейцев во время прибытия Колумба в Америку.
10. Хокинг о конце света
Рассуждая о рождении Вселенной, Стивен Хокинг не мог не задумываться и о конце света для человечества. Он прогнозировал четыре возможных его сценария: ядерная война, искусственный интеллект (развиваясь, он превзойдет человеческий род), созданные генной инженерией вирусы (случайно или умышленно созданный опасный вирус может оказаться смертельно опасным для всего человечества), глобальное потепление.