Το τελικό κείμενο του Stephen Hawking δημοσιεύθηκε από τους συναδέλφους του στο εκτυπωτικό περιοδικό arXiv. Η ομάδα ολοκλήρωσε την έρευνα λίγες μέρες πριν το θάνατο του Χόκινγκ τον Μάρτιο.
Ήταν η τρίτη σε μια σειρά εγγράφων που ασχολήθηκε με μια ιδέα που ο Χόκινγκ ξόδεψε δεκαετίες: το παράδοξο της μαύρης τρύπας. Δείτε πώς πηγαίνει:
Οι μαύρες τρύπες είναι εξαιρετικά πυκνά, αντικείμενα που στρεβλώνουν το διάστημα και μπορούν να σχηματιστούν όταν τα αστέρια συγκρούονται ή τα γιγαντιαία αστέρια καταρρέουν. Η κλασική φυσική προτείνει ότι τίποτα δεν θα μπορούσε να ξεφύγει από μια μαύρη τρύπα, ακόμα και φως. Αλλά στη δεκαετία του 1970, ο Hawking πρότεινε ότι οι μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν θερμοκρασία και θα μπορούσαν να διαρρεύσουν αργά από τα κβαντικά σωματίδια. Αυτό το φαινόμενο "ακτινοβολίας Hawking" σημαίνει ότι τελικά η μαύρη τρύπα θα εξατμιστεί αφήνοντας πίσω ένα κενό που θα φανεί το ίδιο για κάθε εξατμισμένη μαύρη τρύπα, ανεξάρτητα από το τι έφαγε κατά τη διάρκεια της ζωής της.
Η ιδέα αυτή δημιούργησε ένα πρόβλημα: Κατά τη διάρκεια της ζωής του, η μαύρη τρύπα καταπίνει πολλές πληροφορίες με τη μορφή των ουράνιων αντικειμένων, αλλά από πού πήγαν αυτές οι πληροφορίες; Οι νόμοι της φυσικής υπαγορεύουν ότι δεν πρέπει να χαθούν πληροφορίες: Εάν υπήρχαν πληροφορίες στο παρελθόν, θα έπρεπε να είμαστε σε θέση να την ανακτήσουμε. Ως εκ τούτου, το παράδοξο.
Το 2016, ο Hawking και η ομάδα του πρότειναν οι μαύρες τρύπες να έχουν «μαλακές τρίχες» που αποτελούνται από φωτόνια (σωματίδια φωτός) ή βαρύτονα (υποθετικά σωματίδια βαρύτητας) που αποθηκεύουν τουλάχιστον ορισμένες από αυτές τις πληροφορίες. Αυτές οι μαλακές τρίχες περιβάλλουν τον "ορίζοντα συμβάντος" της μαύρης τρύπας - ένα όριο πέρα από το οποίο δεν μπορεί να ξεφύγει τίποτα, ούτε και το φως.
Στη νέα εργασία, ο Χόκινγκ και η ομάδα του βρήκαν έναν μηχανισμό - ο οποίος βασίζεται σε υποθέσεις που δεν έχουν ακόμα αποδειχθεί - για να μετράνε το ποσό πληροφοριών που μπορούν να μεταφέρουν οι μαλακές τρίχες. "Συμφώνησε με τη διάσημη φόρμουλα που είναι τώρα εγγεγραμμένη στον ορόσημο του Στέφαν", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Andrew Strominger στο Live Science σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Ο τύπος στον οποίο αναφέρεται είναι γνωστός ως "εξίσωση του Hawking", και περιγράφει πώς οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν την ακτινοβολία Hawking.
Όταν μια μαύρη τρύπα καταπιεί ένα αντικείμενο, η θερμοκρασία του πρέπει να αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι η εντροπία του - ή η διαταραχή των σωματιδίων του - πρέπει επίσης να αλλάξει (υψηλότερες θερμοκρασίες σημαίνει ότι τα σωματίδια κινούνται πιο γρήγορα, πράγμα που σημαίνει περισσότερη διαταραχή). Στη νέα μελέτη, ο Χόκινγκ και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι "τα μαλακά μαλλιά" μπορούν να καταγράψουν την εντροπία μιας μαύρης τρύπας, σύμφωνα με The Guardian.
Ένας άλλος από τους συναδέλφους του Χόκινγκ, ο Malcolm Perry, καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, δήλωσε στο The Guardian ότι ο αείμνηστος φυσικός «γνώριζε το τελικό αποτέλεσμα» του έργου προτού πεθάνει και ότι όταν ο Perry τον εξήγησε λίγες μέρες πριν, "απλά παράγει ένα τεράστιο χαμόγελο."
Εξακολουθεί να υπάρχει πολύ άγνωστος τρόπος με τον οποίο αυτές οι μαλακές τρίχες αποθηκεύουν πληροφορίες και κατά πόσο αποθηκεύουν όλες ή μερικές μόνο από τις πληροφορίες που γκρεμίζονται από μαύρες τρύπες.
"Πρόκειται για εξαιρετική πρόοδο, αλλά έχουμε ακόμα πολλά να κάνουμε", ανέφερε ο Strominger.
