Ο Stephen Hawking πέθανε σήμερα (14 Μαρτίου), αφήνοντας πίσω του μια τεράστια κληρονομιά της δουλειάς ως αστροφυσικός, επικοινωνιακός επιστήμονας, ακτιβιστής και φιγούρα του λαϊκού πολιτισμού. Και την ημέρα του θανάτου του, μια ερώτηση που έθεσε και δούλεψε μέχρι τα τελευταία χρόνια της ζωής του παραμένει αναπάντητη: Μπορεί η πληροφορία να χαθεί πραγματικά στο σύμπαν;
Το πιο διάσημο χαρτί του Hawking, "Οι εκρήξεις της μαύρης τρύπας;", που δημοσιεύθηκε πριν από 44 χρόνια το 1974, πήρε ένα σφύριγμα σε ολόκληρη την έννοια των μαύρων τρυπών, όπως οι φυσικοί είχαν προηγουμένως καταλάβει. Και ήταν το πρώτο χτύπημα του Hawking σε αυτό το βασικό ερώτημα.
"Κλασικά, μια μαύρη τρύπα θα πρέπει να είναι« απόλυτα κρύα »υπό την έννοια ότι απορροφά τα πάντα, αλλά δεν εκλύει τίποτα. Έτσι γινόταν κατανοητή στις αρχές της δεκαετίας του 1970», γράφει ο Robert McNees, φυσικός στο Πανεπιστήμιο Loyola στο Σικάγο .
Μια τέτοια μαύρη τρύπα δεν ακτινοβολούσε καμία ενέργεια και δεν μπορούσε να διαφύγει από αυτήν. Θα ήταν απλά ... υπάρχει, κρύο, σιωπηλό και αιώνιο. Το χαρτί του Χόκινγκ έκανε τις μαύρες τρύπες ζωντανές - και πιθανώς θνητές.
"Όταν ο Στίβεν θεωρούσε κβαντικά μηχανικά εφέ στα μέσα της δεκαετίας του '70, ανακάλυψε ότι οι μαύρες τρύπες πρέπει κατ 'αρχήν να ακτινοβολούν σαν να ήταν θερμικά αντικείμενα με θερμοκρασία", δήλωσε ο McNees στην Live Science. "Εάν εκπέμπουν ενέργεια, τότε η μάζα τους θα μειωθεί. Και διαπίστωσε ότι καθώς συμβαίνει αυτό, καθώς συρρικνώνονται, η θερμοκρασία τους ανεβαίνει και εκπέμπουν ακόμα πιο γρήγορα".
Τελικά, ίσως, η μαύρη τρύπα θα εξαφανιστεί τελείως, ή θα συρρικνωθεί σε ένα μικρό μπουμπούκι. Χωρίς να συμβιβάζεται πλήρως η σχετικότητα και η κβαντική μηχανική με μια ισχυρή θεωρία της «κβαντικής βαρύτητας» (που οι φυσικοί ονομάζουν «θεωρία των πάντων»), το τελικό στάδιο της εξάτμισης της μαύρης τρύπας παραμένει ένα μυστήριο.
"Το πρόβλημα είναι ότι, σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, η ακτινοβολία είναι τελείως θερμική. Δεν διατηρεί καμία πληροφορία σχετικά με την κατάσταση του υλικού που σχημάτιζε τη μαύρη τρύπα και αυτό θα παραβίαζε έναν βασικό κανόνα στην κβαντική μηχανική", γράφει ο McNees .
Η κβαντική φυσική απαιτεί ολόκληρο το μέλλον και το παρελθόν κάθε σωματιδίου να είναι καταρχήν δυνατό να καταλάβει και να συνδεθεί μέσω μιας σειράς αλυσιδωτών, αιτιακών πιθανοτικών γεγονότων. Αλλά αν μια μαύρη τρύπα απελευθερώσει μια αδιαφοροποίητη σούπα σωματιδίων με τις πληροφορίες τους - τις ιστορίες τους - να διαγραφούν αναίμακτα, τότε η απαίτηση αυτή είναι ουσιαστικά σπασμένη.
"το« παράδοξο πληροφοριών της μαύρης τρύπας »και προσπαθεί να το λύσει οδήγησε μεγάλο μέρος της εργασίας στην κβαντική βαρύτητα από τότε που είχε αρχικά διατυπωθεί», έγραψε ο McNees.
Ο Hawking ήταν ήδη καταξιωμένος φυσικός από το 1974. Και πολλές σύντομες βιογραφίες υπονοούν ότι, μετά τη δημοσίευση του δημοφιλούς επιστημονικού βιβλίου του 1988 "Μια Σύντομη Ιστορία του Χρόνου", το σημαντικότερο επιστημονικό του έργο ήταν πίσω του. Αλλά ο Hawking συνέχισε να παράγει σημαντικά και αμφισβητούμενα επιστημονικά έγγραφα μέχρι την πρόσφατη αυτή δεκαετία, διαμαρτυρόμενος με το παράδοξο που εισήγαγε δεκαετίες νωρίτερα.
Το πιο δραματικό έγγραφο αργής σταδιοδρομίας που έγραψε ο Hawking πρότεινε ότι οι μαύρες τρύπες, όπως έχουν καταλάβει κλασικά, δεν υπάρχουν καθόλου.
Στην "Διατήρηση πληροφοριών και πρόβλεψη του καιρού για τις μαύρες τρύπες", που δημοσιεύθηκε το 2014, πρότεινε ότι ο «ορίζοντας γεγονότος» γύρω από τις μαύρες τρύπες, το σημείο πέρα από το οποίο ούτε το φως δεν μπορούσε να ξεφύγει, δεν υπάρχει πραγματικά. Αντ 'αυτού, έγραψε, υπάρχει απλά ένας «προφανής» ορίζοντας παγιδευμένου φωτός που θα μπορούσε να εξασθενίσει και να αφήσει το φως να ξεφύγει.
"Η απουσία των ορίζοντων γεγονότων σημαίνει ότι δεν υπάρχουν μαύρες τρύπες - υπό την έννοια καθεστώτων από τα οποία το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από το άπειρο», έγραψε ο Hawking.
Επίσης, πρότεινε μερικά βασικά εννοιολογικά προβλήματα με ορισμένα χαρακτηριστικά που οι φυσικοί είχαν αποδώσει σε μαύρες τρύπες, όπως "τείχη προστασίας" γύρω από τα όριά τους που καταστρέφουν τους παρατηρητές που προσπαθούν να εισέλθουν.
Δεν ήταν η τελευταία λέξη του Χόκινγκ για την επιστήμη. Μέχρι πρόσφατα το 2016, ο Hawking δημοσίευσε ένα άρθρο με τον καθηγητή Malcolm Perry του Πανεπιστημίου του Cambridge και τον φυσικό Andrew Strominger του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ που ονομάζεται "Μαλακά μαλλιά στις μαύρες τρύπες".
Η ερευνητική ομάδα ισχυρίστηκε ότι οι μαύρες τρύπες περιβάλλονται από "μαλακά" ή σωματίδια μηδενικής ενέργειας, τα οποία αποκαλούν μαλλιά. Αυτά τα μαλλιά, έγραψαν, αποθηκεύουν τις χαμένες πληροφορίες των σωματιδίων που εκπέμπονται από μαύρες τρύπες σε "ολογραφικές πλάκες" πέρα από τις οριακές περιοχές των μαύρων τρυπών. Έτσι, οι πληροφορίες, ενώ μετατοπίζονται, δεν χάνονται ποτέ πραγματικά.
"Η πλήρης περιγραφή της ολογραφικής πλάκας και η επίλυση του παράδοξου της πληροφορίας παραμένει μια ανοιχτή πρόκληση, την οποία παρουσιάσαμε νέα και συγκεκριμένα εργαλεία για την αντιμετώπιση", έγραψαν.
Ακόμα και κοντά στο τέλος της ζωής του, ο Hawking παρέμεινε πολύ εργατικός επιστήμονας, παρουσιάζοντας ιδέες που προχώρησαν στον τομέα του και ιδέες που οι συνάδελφοί του απέρριψαν.
"Είναι η δική μου εντύπωση ότι το έγγραφο του 2014 δεν είναι ευρέως αποδεκτό. Το έγγραφο του 2016, από την άλλη πλευρά, το οποίο συνεργάζεται με τους Perry και Strominger, είναι μια κατεύθυνση στην οποία οι άνθρωποι εξακολουθούν να εργάζονται ενεργά", έγραψε ο McNees.
"Το παράδοξο πληροφοριών για την μαύρη τρύπα υπήρξε ένα από τα καθοριστικά ερωτήματα για τους ανθρώπους που εργάζονται στην κβαντική βαρύτητα και, όπως παραμένει αναπάντητο, νομίζω ότι παραμένει το πιο ενδιαφέρον ερώτημα που έθεσε".
