Стивен Хокинг эдак не обнаружил ответа на собственную самую увлекательную научную загадку

    Некоторое количество дней обратно, 14 марта, этот мир покинул один из самых выдающихся физиков современности, Стивен Хокинг. Невзирая на собственную трудную заболевание, Хокинг успел написать огромное количество научных книжек, почти все из которых стали реальными блокбастерами, всю собственную жизнь сохранял оптимизм, являлся активным популяризатором науки и даже предстал собственного рода поп-иконой, благодаря собственному роли в разнообразных веселительных шоу. К огорчению, на момент погибели он эдак не обнаружил ответа на один из самых увлекательных вопросцев, решением коего он максимально интенсивно занимался крайние годы: вероятна ли тотальная утрата инфы для Вселенной?

    На заре собственной научной карьеры, в 1974 году, 44 года обратно, Хокинг опубликовал, пожалуй, одну из собственных самых небезизвестных научных статей: «Black Hole Explosions?» (Взрывы темных дыр?). Внутри нее малолетний ученый решил отступить от обычного тогда осознания этих таинственных объектов и тем практически изготовил первый важнейший этап в решении сего вопросца.

    «В традиционном осознании темные прорехи рассматривались «идеально холодными» объектами, всасывающими все вокруг и ничего и не излучающими. Конкретно этакое представление об их существовало у науки начала 70-х годов», — комментирует Роберт Макнис, физик Чикагского вуза Лойолы.

    Этакие темные прорехи и не источают никакой энергии. Из их и не может вырваться никакая материя. Наука лицезрела в их объекты, кои ординарно есть. Прохладные, безгласные, нетленные. Однако работа Хокинга них реанимировала, проделала них смертными.

    «В середине 70-х годов, когда Стивен изучал спецэффекты квантовой механики, он нашел, что темные прорехи в принципе обязаны производить излучение, как только если б они были термическими объектами, владеющими температурой», — продолжает Макнис.

    «Но в этаком случае, ежели они могли бы источать энергию, то и них толпа обязана существовала бы сокращаться. А уж так как будет сокращаться них толпа, то они и сами обязаны уменьшаться в объемах, что в собственную очередь обязано приводить к увеличению температуры и еще больше насыщенному излучению».

    Конечным результатом этих действий обязано предстать или тотальное исчезновение (испарение) темной прорехи, или сокращение ее объемов перед началом крохотного зернышка. Но в отсутствии благоприятного инструмента, который дозволил бы сплотить идеи общей теории относительности и квантовой механики снутри теории «квантовой гравитации» для построения эдак именуемой «теории всего», описывающей все узнаваемые фундаментальные взаимодействия, осознание финишной стадии сего «испарения» темной прорехи останется тотальной загадкой для науки и до настоящего времени.

    «Проблема в фолиант, что, согласно расчетам Хокинга, это же излучение обязано быть безупречно термическим. В нем и не обязано содержаться инфы об состоянии материи, из которой эта темная прореха сформировалась, а уж это же в собственную очередь противоречит единому из базовых законов квантовой механики», — разговаривает Макнис.

    Одним из требований квантовой физики является наличие способности вычленить каждое состояние крупицы (прошедшее, полноценное и будущее), также обусловить взаимосвязь этих состояний сквозь серию цепных, причинных и вероятностных обстоятельств. Однако ежели темная прореха способна выпутывать недифференцированный суп из частиц, любая из которых несет собственную информацию (собственную историю), невозвратно стертую (опосля погружения), то, как следует, эта ситуация будет противоречить базовым постулатам квантовой механики.

    «Физики именуют это же информационным финоменом темных дыр. Разрешение сего противоречия — нужный этап на пути построения квантовой гравитации», — разговаривает Максис.

    Почти все биографические публикации говорят, что Хокинг состоялся как только максимально опытнейший физик уже к 1974 году и опосля публикации собственной самой пользующейся популярностью книжки «Краткая история времени» в 1988 году его более принципиальные научные труды остались в минувшем. Но ученый все это же время продолжал публиковать очень дерзкие и спорные научные работы, пытаясь побороть феномен, с которым он столкнулся несколько десятилетий раньше.

    Пожалуй, более драматической, ежели можно эдак выразиться, работой в поздней карьере Хокинга предстала научная статья, в какой он рассуждал об фолиант, что темных дыр в них «классическом» осознании вообщем и не бытует.

    В работе «Сохранение инфы и пророчество погоды для темных дыр», размещенной в 2014 году, он представил, что «горизонт событий» — точка, преодолев которую объект (даже свет) и не сумеет избежать затягивания в темную прореху, – на деле и не бытует. По воззрению Хокинга, бытует «кажущийся горизонт» — поверхность, на которой излучение, уходящее от центра темной прорехи, только задерживается. В отличие от традиционного горизонта обстоятельств, «кажущийся» может рано или поздно пропасть, и то, что существовало в темной прорехе, может выйти наружу.

    «Отсутствие горизонта обстоятельств значит, что и не бытует темных дыр как только объектов, откуда излучение и не может уйти никогда», — писал тогда-то Хокинг.

    Собственную идею он попробовал выложить сквозь наиболее преждевременный концепт эдак именуемых «файрволов» темных дыр, предложенный в 2012 году южноамериканским физиком Джозефом Полчински. Согласно данной идее, заместо горизонта обстоятельств темные прорехи владеют некоторой «стеной», границей, состоящей из частиц больших энергий и потоков излучения, блокирующих все, что за нее попадает. Эта граница как только кутузка, лишь временная. Ученый и не обрисовал обстоятельств, по которым кажущийся горизонт может пропасть, но физик Дон Пэйдж из канадского вуза Альберты тогда-то представил, что это же может произойти, когда темная прореха за счет излучения Хокинга станет так минимальной, что гравитационные и квантовые спецэффекты предстанут неразличимы.

    Однако это же и не существовало крайним словом Хокинга в решении вопросца. В 2016 году в соавторстве с физиком Кембриджского вуза Малькольмом Перри, также физиком Гарвардского вуза Эндрю Стромингером он опубликовал работу под заглавием «Мягкие волосы темных дыр» (Soft Hair on Black Holes).

    В данной работе команда ученых писала об фолиант, что темные прорехи окружены эдак именуемыми «мягкими волосами» — фотонами с практически нулевой энергией. Добавив аналогичные крупицы в уравнения, описывающие поведение темных дыр, Хокинг и его коллеги нашли, что эти фотоны будут выступать переносчиками инфы, на которых будут записаны заданные об энных характеристиках частиц, «съеденных» темной прорехой. Извлечь информацию из их, даже ежели получится определить метод взаимодействия с этими фотонами, будет позарез мудрено – создатели статьи сравнили это же с задачей выяснения тамошнего, что сгорело в костре, глядя на дым и пламя.

    Следствием существования этих фотонов является то, что заместо точной полосы горизонта обстоятельств у темной прорехи будет типичный комплект из «волос» из «мягких фотонов», на которых, как только на голографической пластинке, будет записана часть инфы об поглощенных крупицах. Этот типичный «экран» будет обновлять свое содержимое всякий раз, когда темная прореха будет испускать еще одну порцию излучения Хокинга, что еще более сделает труднее его исследование. Все же, Хокинг и его коллеги пришли к выводу, что аналогичная мысль дозволила бы разрешить информационный феномен, и не прибегая к умопомрачительным и маловероятным допущениям и отклонениям от современных физических теорий.

    «Полное описание голографической пластинки и разрешение информационного феномена останется открытым вопросцем, для решения коего мы предоставили новейшие и поболее объективные инструменты», — писали в выводах исследователи.

    Даже под финал жизни Хокинг оставался максимально работоспособным и трудолюбивым ученым, предлагающим идеи, кои как только принимались, эдак и отклонялись его сотрудниками.

    «Мне кажется, что работа 2014 года и не снискала объемной популярности. В то же время его работа, напечатанная в 2016 году в соавторстве с Перри и Стромингером, – это же направление, в каком люди как и раньше интенсивно работают», — разговаривает Макнис.

    «Информационный феномен темных дыр является одной из определяющих неурядиц, нуждающихся в решении для тамошних, кто ишачит над теорией квантовой гравитации. Он как и раньше и не решен, однако останется, по моему воззрению, самым увлекательным вопросцем, поднятым Хокингом», — добавил Макнис.