Окончателният документ на Стивън Хокинг е току-що публикуван от неговите колеги в списанието arXiv за предпечат. Екипът е завършил изследването няколко дни преди смъртта на Хокинг през март.
Това беше третият от поредица от документи, който се занимаваше с концепция, която Хокинг прекара десетилетия в размисъл: парадокс на информацията за черната дупка. Ето как става:
Черните дупки са изключително плътни, изкривяващи се във времето и пространството обекти, които могат да се образуват, когато звездите се сблъскат или гигантските звезди се срутят върху себе си. Класическата физика предполага, че нищо не би могло да избяга от черна дупка, дори и светлина. Но през 70-те години Хокинг предложи черните дупки да имат температура и бавно да изтичат квантови частици. Този ефект на „радиация на Хокинг“ означава, че в крайна сметка черната дупка ще се изпари, оставяйки след себе си вакуум, който ще изглежда еднакво за всяка изпарена черна дупка, без значение какво яде през живота си.
Тази идея създаде проблем: През целия си живот черната дупка поглъща много информация под формата на небесни предмети, но къде отиде тази информация? Законите на физиката диктуват, че никаква информация не трябва да се губи: Ако информацията е съществувала в миналото, би трябвало да можем да я възстановим. Оттук и парадоксът.
През 2016 г. Хокинг и неговият екип предложиха черните дупки да имат "меки косми", съставени от фотони (леки частици) или гравитони (хипотетични гравитационни частици), които съхраняват поне част от тази информация, съобщи Live Science преди това. Тези меки косъмчета обграждат "хоризонта на събитията" на черната дупка - граница, отвъд която нищо, дори светлина, не може да избяга.
В новата книга Хокинг и неговият екип намериха механизъм - който разчита на все още недоказани предположения - за преброяване на количеството информация, което меките косми могат да носят. „Съгласува се с известната формула, която сега е вписана в надгробния камък на Стивън“, заяви старши автор Андрю Стромингер пред Live Science в имейл. Формулата, към която се позовава, е известна като "уравнение на Хокинг" и описва как черните дупки излъчват Хокинг радиация.
Когато черна дупка поглъща обект, температурата му трябва да се промени, което означава, че ентропията му - или разстройството на частиците му - също трябва да се промени (по-високите температури означават, че частиците се движат по-бързо, което означава повече разстройство). В новото проучване Хокинг и неговите колеги показаха, че "меката коса" наистина може да запише ентропията на черна дупка, според The Guardian.
Друг от колегите на Хокинг, Малкълм Пери, професор по теоретична физика в Университета в Кеймбридж, каза за The Guardian, че покойният физик "е знаел крайния резултат" от работата преди да умре и че когато Пери му го обясни няколко дни преди това, „той просто предизвика огромна усмивка“.
Все още е много неизвестно как тези меки косъмчета съхраняват информация и дали съхраняват цялата или само част от информацията, погълната от черни дупки.
"Това е отличен напредък, но предстои ни много работа", каза Стромингер.
