Anglický vedec zasvätil objavovaniu neznámeho doslova celý svoj život. Obzvlášť fascinovaný vesmírom a čiernymi dierami, strávil pátraním po odpovediach v tomto odvetví vyše 40 rokov. Jednou zo základných otázok, na ktorú hľadal odpoveď bolo to, čo sa stane s informáciou po tom, keď objekt spadne do čiernej diery.
Práca zaoberajúca sa práve touto otázkou je medzi vedcami známa ako „informačný paradox“ a bola dokončená len pár dní pred Hawkingovou smrťou na jar tohto roku. Do finálnej podoby ju priviedli spoločne jeho kolegovia z univerzít v Cambridge a Harvarde. Počiatky tejto hádanky siahajú ešte viac do minulosti a to až k Albertovi Einsteinovi, keď v roku 1915 uverejnil svoju teóriu relativity. Táto teória sa primárne zameriava na vesmírnu gravitáciu, ale rozvinula aj tému čiernych dier. Tie môžu byť úplne definované troma znakmi: hmotnosťou, nábojom a rotáciou.
Pozrite si tento príspevok na Instagrame
Takmer o 60 rokov neskôr prišiel Hawking s tvrdením, že čierne diery majú okrem spomenutých vlastností aj teplotu. A nakoľko horúce predmety strácajú svoju teplotu v okolí, je možné, že osudom čiernych dier je ich „vyparenie z existencie“. Tu nastal problém. Pravidlá kvantového sveta vyžadujú, aby sa informácia nikdy nestratila. Otázkou je, čo sa stane so všetkými informáciami obsiahnutými v samotnom objekte, keď sa prepadne do čiernej diery?
V najnovšej publikovanej práci od Hawkinga a kolegov môžeme nájsť spôsob, akým zachovať aspoň určité percento informácií. Ak umiestnime objekt do čiernej diery, jej teplota sa začne meniť. Objaví sa vlastnosť nazývaná entropia, jednotka vnútorného stavu predmetu, ktorá meria jeho neusporiadanosť. Tá sa so stúpajúcou teplotou zvyšuje.
Vedci ukazujú, že táto entropia čiernej diery môže byť zaznamenávaná fotónmi, elementárnymi časticami, ktoré obklopujú horizont čiernej diery, bod, v ktorom svetlo nedokáže uniknúť intenzite gravitačného ťahu. Lesk týchto fotónov nazvali „jemné vlákna“.
Teoretický fyzik a spoluautor tejto práce, Malcolm Perry sa niekoľko dní pred Hawkingovou smrťou, venoval v Harvarde tejto štúdií. Nebol si vedomý zlého zdravotného stavu Hawkinga a oznámil mu najnovšie zistené informácie. Pravdepodobne išlo o poslednú vedeckú interakciu génia.
„Pre Stephena bolo veľmi obtiažne komunikovať, zapli ma na hlasný odposluch, aby mohol počuť, kam sme sa až dostali. Keď som mu to vysvetlil, jeho jedinou odozvou bol obrovský úsmev. Povedal som mu, že sme niečo dokázali. Dozvedel sa konečný výsledok,“ povedal Perry.
Perryho a kolegov čaká ďalšie skúmanie. Napríklad zistiť, ako sa informácie spojené s entropiou ukladajú do mäkkých vlákien a ako tieto informácie vychádzajú von z čiernych dier po ich odparení.
„Ak niečo do diery hodím, sú všetky informácie zachytené na horizonte diery?“ pýta sa Perry. „To je to, čo musíme zistiť, aby sme rozlúštili informačný paradox. Ak je to len polovica z toho alebo 99%, nie je to dostačujúce. V takom prípade paradox nie je možné pokladať za vyriešený. Môžeme to pokladať za krok, ale nie za celú odpoveď.“
Juan Maldacena, teoretický fyzik z Einsteinovej alma mater – Inštitút pokročilých štúdií v Princetone hovorí: „Hawking objavil, že čierne diery majú teplotu. Pri bežných predmetoch dokážeme pochopiť teplotu na základe pohybu mikroskopických zložiek. Čím rýchlejšie sa častice hýbu, tým vytvárajú viac tepla, napríklad pri teplote vzduchu. V prípade čiernych dier si nie sme istí, o aké zložky ide a či môžu byť spojené s horizontom dier. V niektorých fyzikálnych systémoch, ktoré majú špeciálne symetrie, možno tieto tepelné vlastnosti vypočítať z hľadiska týchto symetrií. Posledná Hawkingová práca ukazuje, že v blízkosti horizontu čiernych dier máme jednu z takýchto symetrií.“
theguardian.com
Nahlásiť chybu v článku