Ostatni artykuł Hawkinga: czarne dziury i „paradoks informacyjny”

Ostatni artykuł naukowy „Entropia czarnych dziur i miękkich włosów” brytyjskiego fizyka teoretycznego Stephena Hawkinga, nad którym prace zdążył zakończyć dosłownie kilka dni przed śmiercią, został opublikowany przez naukowców, którzy współpracowali ze zmarłym kosmologiem w ciągu całej jego kariery.

Znany badacz próbuje zrozumieć, co dzieje się z informacją, gdy obiekt wpada do czarnej dziury, donosi gazeta The Guardian.

Współautorami artykułu byli naukowcy z uniwersytetów Cambridge i Harvard. W kręgach naukowych fenomen, nad którym pracował badacz, otrzymał nazwę „paradoks informacyjny”. To właśnie on, według brytyjskiego profesora Malcolma Perry’ego, był „w centrum uwagi Hawkinga w ciągu ostatnich 40 lat”.

Geneza tego zjawiska sięga jeszcze czasów Alberta Einsteina, który w 1915 roku opublikował ogólną teorię względności. Zawierała ona między innymi ważne prognozy dotyczące czarnych dziur, które można w pełni określić tylko trzema cechami: ich masą, ładunkiem i spinem (własnym momentem pędu cząstek elementarnych). Po 60 latach Hawking rozwinął ten temat, twierdząc, że czarne dziury mają swoją własną temperaturę.

Jego zdaniem gorące przedmioty tracą ciepło w przestrzeni, w wyniku czego czarne dziury mogą całkowicie wyparować i przestać istnieć. Jednak zgodnie z prawami mechaniki kwantowej informacja nie może po prostu zniknąć. W swoim ostatnim artykule Hawking i jego koledzy wyjaśniają możliwy sposób jej zachowania. Według nich, jeśli wrzucisz obiekt do czarnej dziury, jej temperatura powinna się zmienić. Tę właściwość naukowcy nazywają entropią — miarą nieodwracalnego rozproszenia energii.

„Pod temperaturą zwykłych obiektów rozumie się ruch mikroskopijnych elementów układu. W szczególności temperatura powietrza jest uwarunkowana ruchem cząsteczek: im wyższa jest ich prędkość, tym jest cieplej” — zaznacza profesor Instytutu Badań Zaawansowanych w Princeton Juan Maldacena.

Według niego artykuł „Entropia czarnych dziur i miękkich włosów” dowodzi, że w pobliżu horyzontu czarnej dziury znajduje się jedna ze specjalnych symetrii, dzięki której specjaliści mogą określić jej temperaturę. „Miękkimi włosami” fizycy nazwali informację, która jest przechowywana nie w samej czarnej dziurze, lecz na horyzoncie zdarzeń w postaci ogromnej liczby fotonów o niemal zerowej energii.