Stephen Hawking na konferencji prasowej w 2010 r. W Pasadenie w Kalifornii
Koledzy opublikowali najnowszy artykuł Stephena Hawkinga. Jest to trzecia praca z serii artykułów na temat paradoksu informacyjnego Hawkinga. Oto jak to wygląda. Czarne dziury są niezwykle gęstymi tymczasowymi przestrzeniami, które mogą tworzyć się, gdy gwiazdy zderzają się lub niszczą gigantów.
Fizyka klasyczna sugeruje, że nic nie może uciec z czarnej dziury, nawet światła. Ale w latach siedemdziesiątych. Hawking zasugerował, że czarne dziury mogą mieć temperaturę i powoli przenikać do cząstek kwantowych. Efekt ten nazwano „promieniowaniem Hawkinga” i oznacza to, że czarna dziura może w końcu wyparować, pozostawiając próżnię, która będzie wyglądać tak samo dla każdej odparowanej czarnej dziury, niezależnie od materiału, z którym jadła podczas swojego życia.
Ta idea stworzyła problem: podczas swojego istnienia czarna dziura pochłonęła wiele informacji w postaci ciał niebieskich. Gdzie ona poszła? Prawa fizyki mówią, że żadna informacja nie może zostać utracona: gdyby istniała w przeszłości, można ją odzyskać. Dlatego mamy do czynienia z paradoksem. W 2016 roku Hawking i jego zespół zasugerowali, że czarne dziury są zdolne do posiadania „miękkich włosów” składających się z fotonów (cząstek lekkich) lub grawitonów (hipotetycznych cząstek grawitacji), które zachowują przynajmniej część informacji. Otaczają horyzont zdarzeń czarnej dziury - granicy, z której nawet światło nie będzie w stanie wydostać się.
W nowym artykule Hawking i jego zespół odkryli mechanizm oparty na jeszcze nieudowodnionym założeniu - liczeniu ilości informacji, które „miękkie włosy” mogą tolerować. Wzór jest znany jako „równanie Hawkinga” i opisuje proces uwalniania promieniowania Hawkinga przez czarne dziury.
Gdy czarna dziura połyka obiekt, jego temperatura powinna się zmienić. Oznacza to, że jego entropia (zaburzenie cząstek) również musi się zmienić (wyższe temperatury oznaczają, że cząstki poruszają się szybciej z większą ilością zaburzeń). Okazuje się, że Hawking i jego koledzy pokazali, że „miękkie włosy” są w stanie wykryć entropię czarnej dziury. Nie wiadomo jeszcze, w jaki sposób mogą przechowywać informacje i przechowywać cały wolumen lub tylko część. Naukowcy będą nadal rozumieć ten problem.
