Stephen Hawking oli britt teoreetiline füüsik ja üks kuulsamaid teadlasi üldse. Ta andis märkimisväärse panuse erinevatesse kosmoloogia ja kvantgravitatsiooni valdkondadesse ning aastatel 1979–2009 oli ta Cambridge'i ülikoolis Louisiana matemaatika professori ametikohal. Avaldati teadusliku uuringu lõplik teaduslik väitekiri, see on üks 56-aastase karjääri keskseid teemasid. Teos valmis märtsis vahetult enne tema surma.

Stephen Hawking ja tema viimane töö

Lõputöö tegeleb küsimusega, kas mustad augud talletavad teavet sinna sattunud asjade kohta. Mõned teadlased usuvad, et see teave hävitati, kuid teised ütlesid, et see rikub kvantmehaanika seadusi. Need seadused selgitavad, et kõik meie maailmas võiks jagada teabeks, näiteks üksuste ja nullide ahelana. See teave ei tohiks kunagi täielikult kaduda, isegi kui see satub musta auku. Kuid Hawking, ehitades oma ideed Albert Einsteini loomingust, näitas, et mustadel aukudel on temperatuur. Ja kuna kuumad esemed kaotavad soojuse kosmosesse, peavad mustad augud lõpuks aurustuma - need kaovad ja neid pole olemas. Mustad augud ise on kosmosepiirkonnad, kus gravitatsioon on nii tugev, et midagi, mida nad kokku tõmbavad, ei pääse.

Uuringu üks autoritest, Malcolm Perry Cambridge'i ülikoolist, ütles:

"Hawking on leidnud, et musta augu füüsikas näib olevat veelgi suurem ebakindlus kui kvantmehaanikas. Mustad augud on tõelised füüsilised objektid ja asuvad paljude galaktikate keskpunktides. Kui objektil on temperatuur, on sellel ka omadus, mida nimetatakse entroopia. "

Malcolm Perry ütleb, et rääkis Hawkingiga vahetult enne surma kirjutatud artiklist. Ta ei teadnud, et professor on haige.

"Stephenil oli väga raske suhelda. Olin ühendatud kõnelejaga, et selgitada, kuhu me jõudsime. Kui ma talle seda seletasin, naeratas ta tohutult, "selgitas professor Perry.

Musta augu entroopia

Uus artikkel näitab matemaatiliselt, et musta augu entroopia saab tuvastada valguse osakeste (footonite) abil, mis ümbritsevad musta augu sündmuste horisondi. Sündmuse horisont on piir või punkt ilma tagasipöördumiseta, kus põgenemine musta augu gravitatsioonitõmbest on võimatu - ka valgus. Valguse patina musta augu ümber nimetati "pehmeteks juusteks".

Professor Perry lisab:

"See näitab, et" pehmed juuksed "võivad tähendada entroopiat. Kuid me ei tea, kas Hawkingi entroopia on tõesti vastutav kõige eest, mis võib tõenäoliselt mustadesse aukudesse paisata. Nii et see on tegelikult vaid väike samm senisel teel. "

Hawkingi olulisemad avastused

• Koos Oxfordi matemaatiku Roger Penrose'iga näitas ta, et kui toimub suur pauk, siis peab ta seda tegema alustage lõpmatuimast punktist - singulaarsusest
• Mustad augud eraldavad Hawkingi kiirgusena tuntud energiat ja kaotavad kaalu järk-järgult. See on põhjustatud kvantefektidest musta augu serva lähedal, mis on ala, mida nimetatakse sündmuste horisondiks
• Ta ennustas minimustade aukude olemasolu Suure Paugu ajal. Need pisikesed mustad augud oleksid Uskumatult kuum, kaotades massi kuni selle kadumiseni - lõpetades potentsiaalselt oma elu tohutu plahvatusega.
• XNUMX. aastatel kaalus Hawking, kas musta auku sisenevad osakesed ja valgus on hävitatakse, kui must auk aurustub. Hawking arvas esialgu, et see "teave" on kosmosest kadunud. Kuid Ameerika füüsik Leonard Susskind ei nõustunud sellega. Need mõtted juhtusid tuntud kui teabeparadoks. 2004. aastal tunnistas Hawking, et teave peab olema säilinud.
• Füüsik James Hartliga püüdis ta universumi ajalugu kirjeldada ühe matemaatilise väljendiga. Kuid kvantteooria näitab, et ruumi ja aja erinevused on ebaselged. Seetõttu näitas ettepanek vähe teavet selle kohta, mis juhtus enne Suurt Pauku.

Hawkingi kiirgus

Nüüd peavad professor Perry ja ülejäänud autorid välja selgitama, kuidas musta augu entroopiaga seotud teave on "pehmetesse juustesse" füüsiliselt salvestatud. Pealegi, kuidas see teave aurustumisel mustast august välja tuleb. Uuring põhineb varasemal, 2015. aastal avaldatud teosel, mis viitab sellele, et teave ei pruugi jõuda musta auku, vaid hoida selle serval.

Southamptoni ülikooli teoreetiline füüsik professor Marika Taylor ütles:

"Autorid peavad tegema mõned mitte triviaalsed eeldused, nii et järgmiste sammudena tuleb näidata, kas need eeldused kehtivad."

Varem soovitas professor Hawking, et kvantliikumiste tõttu võiks mustadest aukudest eralduda footoneid - seda mõistet nimetatakse Hawkingi kiirguseks. Mustast august saadud teave võib sel viisil pääseda, kuid see võib olla kaootilises, kasutuseta kujul.

See dokumentaalfilm näitab selle hämmastava teadlase elu: