Poslední příspěvek Stephena Hawkinga byl právě publikován jeho kolegy v předtištěném časopise arXiv. Tým dokončil výzkum několik dní před Hawkingovou smrtí v březnu.
Byl to třetí v řadě článků, které se zabývaly konceptem, který Hawking strávil desetiletí přemýšlením: paradox informací o černé díře. Takto to vypadá:
Černé díry jsou extrémně husté, časoprostorové deformující se objekty, které se mohou tvořit, když se hvězdy srazí nebo se obří hvězdy zhroutí. Klasická fyzika naznačuje, že černé díře nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo. V 70. letech však Hawking navrhl, aby černé díry mohly mít teplotu a mohly pomalu unikat kvantové částice. Tento efekt „Hawkingova záření“ znamená, že se černá díra nakonec vypaří a zanechá za sebou vakuum, které bude vypadat stejně pro každou odpařenou černou díru, bez ohledu na to, co jedlo během své životnosti.
Tento nápad představoval problém: Černá díra během svého života spolkla spoustu informací ve formě nebeských objektů, ale kam tyto informace šly? Fyzikální zákony diktují, že by se neměly ztratit žádné informace: Pokud informace existovaly v minulosti, měli bychom být schopni je obnovit. Proto paradox.
V roce 2016 Hawking a jeho tým navrhli, že černé díry mohou mít „měkké chloupky“ složené z fotonů (lehké částice) nebo gravitony (hypotetické částice gravitace), které ukládají alespoň některé z těchto informací, jak uvádí Live Science. Tyto měkké chloupky obklopují „horizont událostí“ černé díry - hranici, za kterou nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo.
V novém dokumentu Hawking a jeho tým našli mechanismus - který se spoléhá na dosud nepotvrzené předpoklady - pro počítání množství informací, které mohou nosit měkké vlasy. „Souhlasil se slavným vzorcem, který je nyní na Stephenově náhrobku napsán,“ řekl starší strom Andrew Strominger v e-mailu Live Science. Vzorec, na který odkazuje, je známý jako „Hawkingova rovnice“ a popisuje, jak černé díry emitují Hawkingovo záření.
Když černá díra polkne předmět, měla by se změnit jeho teplota, což znamená, že se musí změnit také entropie nebo porucha jeho částic (vyšší teploty znamenají, že se částice pohybují rychleji, což znamená více poruchy). V nové studii Hawking a jeho kolegové ukázali, že „měkké vlasy“ mohou podle The Guardian skutečně zaznamenat entropii černé díry.
Další z Hawkingových kolegů Malcolm Perry, profesor teoretické fyziky na univerzitě v Cambridge, řekl The Guardian, že pozdější fyzik „znal konečný výsledek“ před smrtí a že když mu to Perry vysvětlil pár dní předchozí, „jednoduše vyvolal obrovský úsměv.“
O tom, jak tyto měkké chloupky ukládají informace, a zda ukládají všechny nebo jen některé informace zhltnuté černými dírami, je stále mnoho neznámých.
„Je to vynikající pokrok, ale ještě zbývá mnoho práce,“ řekl Strominger.
