Stephen Hawking e não encontrei a resposta à minha mais interessante científica enigma

Alguns dias atrás, em 14 de março, o mundo deixou um dos mais eminentes físicos de modernidade, de Stephen Hawking. Apesar de sua doença grave, Hawking tinha tempo para escrever muitos livros científicos, muitos dos quais se tornaram best-sellers, de toda a sua vida manteve o otimismo, era um promotor activo da ciência e até mesmo tornou-se uma espécie de pop-um ícone, graças a sua participação em vários espectáculos de entretenimento. Infelizmente, no momento da morte, ele não encontrei uma resposta a uma das questões interessantes, uma decisão da qual ele é muito ativamente envolvido nos últimos anos: é possível uma completa perda de informação para o Universo?

No início de minha carreira acadêmica, em 1974, de 44 anos atrás, Hawking publicou, talvez, um de seus mais famosos artigos científicos: "Black Hole Explosões?" (Explosões buracos negros?). Nela, o jovem cientista decidiu afastar-se do habitual naquele momento de compreensão desses misteriosos objetos e, assim, realmente fez a primeiro passo importante na resolução desta questão.

"No sentido clássico, buracos negros eram vistos "ideal quente" objetos, a absorção de todos ao redor e nada emitem. É justamente esta a idéia deles era a ciência do início dos anos 70", — comenta Robert Макнис, um físico da universidade de Chicago Loyola.

Esses buracos negros não emitem nenhuma energia. Deles não pode escapar nenhuma matéria. A ciência vi objetos, que simplesmente existem. Frias, silenciosas, são eternos. Mas o trabalho de Hawking-los reviveu, fez mortais.

"No meio da década de 70, quando o Stephen estudou os efeitos da mecânica quântica, ele descobriu que o buraco negro, em princípio, deve criar a emissão, como se fossem térmico de objetos com a temperatura", — continua Макнис.

"Mas, nesse caso, se eles poderiam irradiar energia, e o seu peso teria que diminuir. E, porque vai diminuir o seu peso, então eles próprios tem que diminuir de tamanho, o que, por sua vez, deve levar a um aumento da temperatura e ainda mais intensa radiação".

O resultado Final desses processos deve se tornar ou desaparecimento completo (evaporação) de um buraco negro, ou a redução de seu tamanho a pequena grãos. No entanto, na ausência de uma ferramenta apropriada, que permita mesclar as idéias da teoria geral da relatividade e da mecânica quântica dentro de uma teoria quântica da gravidade para a construção de uma assim chamada "teoria de tudo", " todos os conhecidos fundamentais de interação, a compreensão, a fase final deste "evaporação" de um buraco negro continua a ser um completo mistério para a ciência de hoje em dia.

"o Problema é que, de acordo com os cálculos de Hawking, de que a radiação deve ser o ideal de calor. Não deve conter informação sobre o estado da matéria da qual é um buraco negro formado, e este, por sua vez, contradiz uma das leis fundamentais da mecânica quântica", — diz Макнис.

Um dos requisitos da física quântica é a capacidade de separar o que é de cada estado de uma partícula (passado, presente e futuro), bem como determinar a relação desses estados, através de uma série de cadeia, de causalidade e de probabilidade de eventos. Mas se um buraco negro é capaz de libertar o недифференцированный de uma sopa de partículas, cada uma das quais é a sua informação (sua história), permanentemente стертую (após imersão), é, portanto, esta situação vai contradizer fundamental postulados da mecânica quântica.

"os físicos chamam isso de informação paradoxo de buracos negros. A resolução dessa contradição — um passo necessário no caminho da construção gravidade quântica", — diz Максис.

Muitas biografias de publicação afirmam que Hawking realizada como muito experiente, o físico já em 1974 e, após a publicação de seu mais popular livro "uma Breve história do tempo", em 1988, um de seus mais importantes trabalhos científicos ficaram no passado. No entanto, o cientista de todo esse tempo, continuou a publicar muito ousados e polêmicos trabalhos de pesquisa, tentando superar o paradoxo com o qual ele enfrentou algumas décadas antes.

Talvez o mais dramático, se assim posso exprimir-se, o trabalho no final da carreira, Hawking se tornou um artigo científico, em que ele falou sobre o fato de que buracos negros em seu clássico" a compreensão não existe.

No trabalho de "economia de informação e a previsão do tempo para buracos negros", publicado em 2014, ele sugeriu que o "horizonte de eventos" — o ponto de superação do que o objeto (mesmo light) não será capaz de evitar um aperto no buraco negro – na verdade, não existe. Na opinião de Hawking, há uma "aparente horizonte — superfície, em que a emissão de gasto do centro de um buraco negro, apenas adiada. Ao contrário do clássico do horizonte de eventos, "aparente" pode, em algum momento de desaparecer, e o que era o buraco negro, pode sair.

"a Falta de horizonte de eventos significa que não há buracos negros como objetos, onde a radiação não pode sair nunca", escreveu então Hawking.

A Sua ideia para ele tentou delinear através de um conceito chamado "файрволов" buracos negros, proposto no ano de 2012, o físico americano Joseph Полчински. De acordo com essa idéia, em vez do horizonte de eventos do buraco negro têm uma "parede", uma fronteira, composto por partículas de alta energia e de fluxos, de bloqueio, todos os que por ela se enquadra. Esse limite é como uma prisão, apenas temporário. O estudioso descreveu razões para a aparente horizonte pode desaparecer, mas o físico Don Page do canadáa universidade de Alberta, então, sugeriu que isso pode ocorrer quando um buraco negro através de radiação de Hawking tornar-se tão pequena, que a gravidade e os efeitos quânticos se tornam indistinguíveis.

Mas isso não era a última palavra de Hawking em lidar com o assunto. Em 2016, em co-autoria com um físico da universidade de Cambridge Малькольмом Perry, e também o físico da universidade de Harvard, Andrew Стромингером ele publicou o trabalho intitulado "o cabelo Macio buracos negros" (Soft Hair on Black Holes).

Neste trabalho uma equipe de cientistas escreveu que buracos negros rodeados os chamados "cabelo macio" — fótons com quase zero de energia. Adicionando as partículas semelhantes em equações que descrevem o comportamento de buracos negros, Hawking e seus colegas descobriram que esses fótons vão atuar transmitir a informação, em que serão registrados os dados sobre algumas propriedades de partículas, "comido" por um buraco negro. Extrair informações a partir deles, mesmo, se conseguirmos encontrar uma maneira de interagir com esses fótons, será extremamente difícil – neste artigo, os autores compararam isso com a tarefa de descobrir o que queimou na fogueira, olhando para a fumaça e a chama.

Devido à existência de um desses fótons seria que, em vez de uma linha clara do horizonte de eventos do buraco negro é uma espécie de conjunto de "cabelo" de "moles de fótons", que, como holográfico de placa, será gravada uma parte da informação sobre o seqüestrado partículas. Esta espécie de "tela" irá atualizar o seu conteúdo cada vez que um buraco negro vai emitindo-se a mais uma parcela da radiação de Hawking, o que é ainda mais difícil o seu estudo. No entanto, Hawking e seus colegas concluíram que essa ideia iria permitir que a informação paradoxo de não ter de recorrer ao fantástico e improvável допущениям e desvio das modernas teorias físicas.

"descrição Completa holográfico da placa e a resolução de informação paradoxo é uma questão em aberto, para resolver o qual nós fornecemos novas e mais ferramentas específicas", — escreveu para conclusões dos pesquisadores.

Mesmo no final da vida Hawking manteve-se muito viável e trabalhador cientista, oferecendo idéias, que como foi feita, e rejeitadas pelos seus colegas.

"parece-Me que o trabalho de 2014 não conquistou grande popularidade. Ao mesmo tempo, seu trabalho, escrito em 2016, em co-autoria com Perry e Стромингером, é a direção na qual as pessoas ainda estão trabalhando ativamente", — diz Макнис.

"Informação do paradoxo do buraco negro é um dos determinantes de problemas que necessitam de solução para aqueles que trabalham sobre a teoria quântica da gravidade. Ele ainda não foi resolvido, mas continua a ser, na minha opinião, o mais interessante questão levantada Хокингом", — acrescentou Макнис.