Последняя статья Стивена Хокинга была только что опубликована его коллегами в пре-печатном журнале arXiv. Команда завершила исследование за несколько дней до смерти Хокинга в марте.
Это была третья в серии статей, в которой речь шла о концепции, которую Хокинг размышлял десятилетиями: информационный парадокс черной дыры. Вот как это происходит:
Черные дыры - это чрезвычайно плотные, искривляющиеся во времени объекты, которые могут образовываться, когда звезды сталкиваются или гигантские звезды падают на себя. Классическая физика предполагает, что ничто не может избежать черной дыры, даже света. Но в 1970-х годах Хокинг предположил, что черные дыры могут иметь температуру и медленно вытекать квантовые частицы. Этот эффект «излучения Хокинга» означает, что, в конце концов, черная дыра испарится, оставив после себя вакуум, который будет выглядеть одинаково для каждой испаренной черной дыры, независимо от того, что она съела в течение своей жизни.
Эта идея создала проблему: во время своего существования черная дыра проглотила много информации в форме небесных объектов, но куда эта информация пошла? Законы физики диктуют, что никакая информация не должна быть потеряна: если информация существовала в прошлом, мы должны быть в состоянии восстановить ее. Отсюда и парадокс.
В 2016 году Хокинг и его команда предположили, что у черных дыр могут быть «мягкие волосы», состоящие из фотонов (легких частиц) или гравитонов (гипотетических частиц гравитации), которые хранят по крайней мере часть этой информации, ранее сообщал Live Science. Эти мягкие волосы окружают «горизонт событий» черной дыры - границу, за которой ничто, даже свет, не может вырваться.
В новой статье Хокинг и его команда нашли механизм, основанный на еще не доказанных предположениях, для подсчета количества информации, которую могут нести мягкие волосы. «Это согласуется со знаменитой формулой, которая теперь написана на надгробии Стивена», - сказал старший писатель Эндрю Стромингер в интервью журналу Live Science Формула, на которую он ссылается, известна как «уравнение Хокинга» и описывает, как черные дыры испускают излучение Хокинга.
Когда черная дыра поглощает объект, его температура должна измениться, что означает, что ее энтропия - или беспорядок ее частиц - также должны измениться (более высокие температуры означают, что частицы движутся быстрее, что означает больше беспорядка). Согласно новому исследованию, Хокинг и его коллеги показали, что «мягкие волосы» действительно могут регистрировать энтропию черной дыры, согласно The Guardian.
Еще один из коллег Хокинга, Малкольм Перри, профессор теоретической физики в Кембриджском университете, рассказал The Guardian, что покойный физик «знал конечный результат» работы до своей смерти и что, когда Перри объяснил ему несколько дней до "он просто произвел огромную улыбку".
До сих пор неизвестно, как эти мягкие волосы хранят информацию и хранят ли они всю или только часть информации, поглощенной черными дырами.
«Это отличный прогресс, но у нас еще много работы», - сказал Стромингер.
