Stephen Hawking záró munkáját kollégái éppen közzétették az arXiv nyomtatás előtti folyóiratban. A csoport néhány nappal Hawking március halála előtt befejezte a kutatást.
Ez volt a dokumentumok egy sorozatának harmadik, amely egy olyan fogalommal foglalkozott, amelyet Hawking évtizedek óta elgondolkodva töltötte be: a fekete lyuk információs paradoxonját. Így működik:
A fekete lyukak rendkívül sűrű, idő-térben deformálódó tárgyak, amelyek akkor fordulhatnak elő, amikor a csillagok összeesnek, vagy ha az óriáscsillagok összeomlanak. A klasszikus fizika azt sugallja, hogy semmi sem menekülhet meg egy fekete lyukból, még a fény sem. De az 1970-es években Hawking javasolta, hogy a fekete lyukak hőmérséklete lehet és lassan kiszivároghassanak a kvantumrészecskék. Ez a "Hawking sugárzás" hatás azt jelenti, hogy végül a fekete lyuk elpárolog, és vákuumot hagy maga után, amely minden elpárologtatott fekete lyuk számára azonos lesz, függetlenül attól, mit evett élettartama alatt.
Ez az ötlet problémát jelentett: élettartama alatt a fekete lyuk sok információt nyelött égi tárgyak formájában, de hová ment ez az információ? A fizikai törvények előírják, hogy semmilyen információt nem szabad elveszíteni: Ha az információ a múltban létezett, akkor képesnek kell lennünk arra, hogy helyrehozjuk. Ezért a paradoxon.
2016-ban Hawking és csapata azt javasolta, hogy a fekete lyukakban lehetnek lágy szőrszálak, amelyek fotonokból (könnyű részecskék) vagy gravitonokból (hipotetikus gravitációs részecskékből) állnak, amelyek legalább ezen információt tárolják - jelentette ki a Live Science korábban. Ezek a puha szőrszálak veszik körül a fekete lyuk "eseményhorizontját" - egy olyan határt, amelyen túl semmi, még a fény sem tud menekülni.
Az új cikkben Hawking és csapata olyan mechanizmust talált - amely még nem bizonyított feltételezésekre támaszkodik -, hogy kiszámítsa az információ mennyiségét, amelyet a puha szőrszálak hordozhatnak. "Egyetértett a híres képlettel, amelyet most Stephen sírkövébe írnak" - mondta Andrew Strominger vezető tudósító a Live Science-ben egy e-mailben. Az a képlet, amelyre hivatkozik, "Hawking-egyenletként" ismert, és leírja, hogy a fekete lyukak hogyan bocsátják ki Hawking-sugárzást.
Amikor egy fekete lyuk lenyel egy tárgyat, akkor annak hőmérsékletének meg kell változnia, ami azt jelenti, hogy entrópiájának - vagy részecskéinek rendellenességének is meg kell változnia (a magasabb hőmérséklet azt jelenti, hogy a részecskék gyorsabban mozognak, ami több rendellenességet jelent). Az új tanulmányban Hawking és munkatársai kimutatták, hogy a "puha haj" valóban rögzíti a fekete lyuk entrópiáját, mondja a The Guardian.
Egy másik Hawking kollégája, Malcolm Perry, a Cambridge-i Egyetem elméleti fizikájának professzora elmondta a The Guardian-nak, hogy a késői fizikus "megtudta a munka végső eredményét", mielőtt meghalt, és amikor Perry néhány nappal elmagyarázta neki. előtte "egyszerűen hatalmas mosolyt váltott ki".
Még mindig sok ismeretlen arról, hogy ezek a puha szőrszálak hogyan tárolják az információkat, és hogy az összes információt, vagy csak részben a fekete lyukakkal burkolt információ tárolja-e.
"Ez kiváló haladás, de még sok tennivalónk van" - mondta Strominger.
