Термін "Всесвіт Стівена Гокінга" зазвичай не використовується в астрофізиці чи космології. Однак британець був настільки популярний, що вчені не звертають уваги на другорядні публіцистичні неточності. Принаймні, в цьому випадку.
Одним із найвідоміших внесків Гокінга була його робота над теорією чорних дір. Вважається, що він перший висловив думку, що такі астрономічні об'єкти випромінюють якесь випромінювання (тепер відоме як випромінювання Гокінга) і можуть з часом випаровуватися.
Як відомо, чорні діри являють собою надзвичайно щільні об'єкти з такою сильною гравітацією, що ніщо, включно зі світлом, не може втекти від них.
Згідно з квантовою механікою, частинки можуть спонтанно з'являтися з порожнього простору, а потім знову швидко зникати. Явище відоме як "віртуальні пари частинка-античастинка".
Припускають, що випромінювання Гокінга - це наслідок квантових ефектів, що виникають на горизонті подій, кордоні, що оточує чорну діру, за межі якої все, що входить у "внутрішній простір" ЧД, не може вибратися.
Випромінювання Гокінга з'являється, коли віртуальна пара за горизонтом подій створює свою частинку-античастинку. При цьому одна частинка падає в чорну діру, а інша відлітає в космос. Частинка, що потрапляє в чорну діру, зменшує її масу, а частинка, що вилітає, забирає енергію у вигляді випромінювання.
Випромінювання Гокінга описується як теплове випромінювання, подібне до випромінювання гарячого об'єкта.
Згідно з попередніми розрахунками, температура випромінювання обернено пропорційна масі чорної діри, а це означає, що менші чорні діри гарячіші і випромінюють більше випромінювання, ніж більші.
Хоча випромінювання Гокінга ще не спостерігалося безпосередньо, воно побічно підтверджується спостереженнями і деякими астрофізичними явищами. Якщо ж випромінювання все-таки відкриють, то воно матиме важливі наслідки для нашого розуміння чорних дір і фундаментальної природи Всесвіту.
Крім того, Стівен Гокінг припускає, що Всесвіт розпочався як сингулярність, точка нескінченної щільності та температури, близько 13,8 мільярдів років тому. Така сингулярність швидко розширилася і остигала, що призвело до формування космосу, яким ми його знаємо сьогодні.
Теорія Гокінга ґрунтується на більш ранніх роботах фізиків і астрономів, зокрема Жоржа Леметра та Едвіна Габбла, які спостерігали біг галактик. Віддалення великих структур одна від одної пізніше назвали "розширенням Всесвіту".
Гокінг також використовував принципи загальної теорії відносності, розроблені Альбертом Ейнштейном, для пояснення поведінки Всесвіту в дуже ранні часи, коли народжувалися частинки і створювалися умови для появи перших зірок і галактик.
Ключовий внесок Гокінга - це припущення, що Всесвіт розпочався зі стану надзвичайно високої ентропії або безладу. Ідея контрастувала з більш ранніми теоріями, які виходили з абсолютно іншої точки зору: Всесвіт зародився в стані низької ентропії.
Однак ідея Гокінга про високу ентропію юного Всесвіту підтвердилася спостереженнями космічного мікрохвильового фонового випромінювання, яке вважається залишком Великого вибуху.
Водночас теорія Гокінга про походження Всесвіту припускала, що закони фізики однакові на всій його протяжності, тож немає потреби в надприродному творці або деміурзі. Однак він визнав, що кінцева причина Великого вибуху залишається невідомою. Ми не в змозі дістатися до моменту, коли закони фізики перестають працювати.
Ще один аспект всесвіту Стівена Гокінга - концепція Мультивсесвіту. Вона ґрунтується на ідеї, що наш звичний світ може бути всього лише одним із багатьох паралельних всесвітів, що існують.
Тобто Всесвіт, у якому ми живемо, - лише один із нескінченної кількості існуючих. І кожен такий всесвіт має свій унікальний набір фізичних законів і констант. Наприклад, свою силу гравітації і швидкість світла.
Концепція мультивсесвіту Гокінга корениться в ідеї інфляції, експліцитного розширення відразу після Великого вибуху. Розширення було настільки швидким, що створило "кишені" простору, які відокремлювалися одна від одної, утворюючи окремі матеріальні світи.
