Záverečný príspevok Stephena Hawkinga bol práve publikovaný jeho kolegami v predtlačenom časopise arXiv. Tím dokončil výskum niekoľko dní pred Hawkingovou smrťou v marci.
Bol to tretí v rade článkov, ktoré sa zaoberali konceptom, ktorý Hawking strávil desiatky rokov premýšľaním: paradox informácií o čiernych dierach. Takto to vyzerá:
Čierne diery sú mimoriadne husté, časovo priestorovo deformujúce sa objekty, ktoré sa môžu tvoriť, keď sa hviezdy zrážajú alebo sa na seba obrú veľké hviezdy. Klasická fyzika naznačuje, že z čiernej diery nemôže uniknúť nič, dokonca ani svetlo. V sedemdesiatych rokoch však Hawking navrhol, aby čierne diery mohli mať teplotu a mohli pomaly unikať kvantové častice. Tento efekt „jastrabového žiarenia“ znamená, že sa čierna diera nakoniec odparí a zanechá za sebou vákuum, ktoré bude vyzerať rovnako pre každú odparenú čiernu dieru, bez ohľadu na to, čo jedla počas svojej životnosti.
Táto myšlienka predstavovala problém: Čierna diera počas svojho života prehltla veľa informácií vo forme nebeských predmetov, ale kam tieto informácie išli? Zákony fyziky nariaďujú, aby sa nestratili žiadne informácie: Ak informácie existovali v minulosti, mali by sme byť schopní ich získať späť. Preto paradox.
V roku 2016 Hawking a jeho tím navrhli, aby čierne diery mohli mať „mäkké chĺpky“ zložené z fotónov (ľahké častice) alebo gravitónov (hypotetické častice gravitácie), v ktorých sú uložené aspoň niektoré z týchto informácií. Tieto mäkké chĺpky obklopujú „horizont udalostí“ čiernej diery - hranicu, za ktorou nemôže uniknúť nič, dokonca ani svetlo.
V novom dokumente Hawking a jeho tím našli mechanizmus - ktorý sa spolieha na doteraz nepreukázané predpoklady - na počítanie množstva informácií, ktoré môžu niesť mäkké chĺpky. „Súhlasil so slávnym vzorcom, ktorý je teraz napísaný na Štefanovom náhrobnom kameni,“ uviedol hlavný e-mail Andrew Strominger v e-maile spoločnosti Live Science. Vzorec, na ktorý odkazuje, je známy ako „Hawkingova rovnica“ a opisuje, ako čierne diery emitujú Hawkingove žiarenie.
Keď čierna diera prehltne objekt, jeho teplota by sa mala zmeniť, čo znamená, že sa musí zmeniť aj entropia alebo porucha jeho častíc (vyššie teploty znamenajú častice, ktoré sa pohybujú rýchlejšie, čo znamená viac poruchy). V novej štúdii Hawking a jeho kolegovia ukázali, že „mäkké vlasy“ môžu podľa The Guardian skutočne zaznamenať entropiu čiernej diery.
Ďalší z Hawkingových kolegov Malcolm Perry, profesor teoretickej fyziky na univerzite v Cambridge, povedal The Guardian, že neskoro fyzik „poznal konečný výsledok“ pred smrťou a že keď mu ho Perry vysvetlil o niekoľko dní predtým „jednoducho vyvolal obrovský úsmev.“
O tom, ako tieto mäkké chĺpky ukladajú informácie a či ukladajú všetky alebo iba niektoré informácie zhluknuté čiernymi dierami, je stále veľa neznámych.
„Je to vynikajúci pokrok, ale ešte musíme urobiť veľa práce,“ povedal Strominger.
