Опубликована последняя научная статья Стивена Хокинга

Последняя работа Стивена Хокинга «Энтропия черных дыр и мягких волос» была опубликована физиками, которые работали с покойным космологом на протяжении всей его карьеры. Они пытались понять, что происходит, когда объекты попадают в черные дыры. Работа была завершена за несколько дней до смерти Хокинга в марте. Соавторами стали коллеги ученого из Кембриджского и Гарвардского университетов. Статья опубликована на сайте библиотеки Корнельского университета.

Профессор теоретической физики в Кембридже и соавтор труда Малькольм Перри рассказал, что информационный парадокс, о котором идет речь в работе, был «в центре жизни Хокинга» более 40 лет.

Происхождение этой головоломки можно проследить еще до Альберта Эйнштейна, который в 1915 году опубликовал свою общую теорию относительности. Она описала, как гравитация возникает из пространственно-временной материи и почему планеты вращаются вокруг Солнца. Но теория Эйнштейна также сделала важные предсказания о черных дырах, в частности что они могут быть полностью определены только тремя признаками: их массой, зарядом и спином.

60 лет спустя Хокинг стал утверждать, что черные дыры также имеют температуру. И поскольку горячие объекты теряют тепло в пространстве, конечная судьба черной дыры - исчезновение. Однако правила квантового мира требуют, чтобы информация никогда не терялась. В связи с этим у Хокинга возник вопрос: что же происходит со всей информацией, содержащейся в объекте, когда он падает в черную дыру?

«Трудность заключается в том, что если вы бросаете что-то в черную дыру, похоже, что она исчезает. Как информация в этом объекте может быть восстановлена, если черная дыра исчезает сама?» - сказал Перри.

В последней статье Хокинг и его коллеги показывают, как информация может быть сохранена. Бросьте объект в черную дыру, и температура черной дыры должна измениться. Такое свойство называется энтропией, мерой необратимого рассеивания энергии.

«В этой статье предлагается способ понимания энтропии для астрофизических черных дыр на основе симметрий горизонта событий. Авторы должны сделать несколько нетривиальных предположений, чтобы следующие шаги показали, что эти предположения верны», -  сказала профессор теоретической физики Саутгемптонского университета Марика Тейлор.

Хуан Малдасена, физик-теоретик из Института перспективных исследований в Принстоне, рассказал, что Хокинг обнаружил, что черные дыры имеют температуру.

«Под температурой обычных объектов мы понимаем движение микроскопических составляющих системы. Например, температура воздуха обусловлена движением молекул: чем быстрее они движутся, тем жарче», - сказал он.

По его словам, эта статья показывает, что вблизи горизонта черной дыры есть одна из специальных симметрий, благодаря которой может быть вычислена температура черной дыры.