В мае этого года мы сообщали о публикации работы Стивена Хокинга, в которой он рассматривал природу нашей Вселенной и назвал ее частью более обширной Мультивселенной. Статья была написана в соавторстве с бельгийским коллегой Томасом Хертогом из Левенского католического университета, но как оказалось, она является не единственной последней работой одного из величайших физиков современности. На днях была опубликована еще одна работа, которую Хокинг успел закончить буквально за несколько дней до своей смерти. Статью, описывающую выводы физика, пришлось дописывать уже ее соавтору, профессору Кембриджского университета Малькольму Перри.

Новая работа Хокинга посвящена так называемому информационному парадоксу, явлению, которое ученый пытался разрешить последние 40 лет и выяснить что происходит с информацией в черных дырах.

В более ранних работах Хокинг заявил, что предсказания Альберта Эйнштейна о черных дырах, предложенные среди прочего, в общей теории относительности в 1915 году, оказались неполными. По мнению Эйнштейна, черные могут быть полностью определены только тремя признаками: массой, зарядом и спином (собственным моментом импульса элементарных частиц). Спустя 60 лет Хокинг выступил с предположением том, что черные дыры имеют собственную температуру.

По мнению Хокинга, горячие объекты теряют свое тепло в пространстве, в результате чего черные дыры могут полностью испариться и прекратить свое существование. Однако, это противоречит законам квантовой механики, согласно которым информация не может просто так исчезнуть. Последняя работа ученых не решает парадокс целиком, но указывает на возможность его объяснения.

Опубликованная на днях статья Хокинга и Перри носит название Black Hole Entropy and Soft Hair (Энтропия черной дыры и мягкие волосы). Такое странное, на первый взгляд, название статьи, является отсылкой к физической «теореме об отсутствии волос» у черной дыры, где «волосы» — это метафорическое определение информации о материи, поглощаемой черной дырой.

Согласно утверждения ученых, если бросить какой-либо предмет в черную дыру, то ее температура должна измениться. Данное свойство физики назвали энтропией — мерой необратимого рассеивания энергии. В новой работе Хокинг выдвигает предположение о том, что записать об изменении этой энтропии могла бы сохранится в виде огромного количества фотонов, находящихся на краю горизонта событий черной дыры и обладающих практически нулевой энергией. Хокинг и Перри и назвали эти фотоны «мягкими волосами».

«Эта работа показывает, что по этим мягким волосам можно судить о том, что происходит с энтропией черной дыры», — прокомментировал Малькольм Перри изданию The Guardian.

«Мы пока не знаем, действительно ли энтропия, предложенная Хокингом, отвечает на все, что попадает в черную дыру. Предстоит еще много работы чтобы это выяснить, но мы определенно наблюдаем прогресс», — добавил Перри.

В интервью британскому изданию Перри также рассказал о том, что разговаривал со Стивеном Хокингом по поводу их исследования за несколько дней до смерти ученого.

«Стивену на тот момент уже было очень трудно общаться, поэтому нас переключили на громкую связь, чтобы я мог объяснить, насколько далеко мы продвинулись в расчетах. Когда я закончил говорить, Стивен широко улыбнулся. Я всего лишь рассказал ему о том, что у нас наблюдается некий прогресс, но он уже знал конечный результат», — уверен Перри.

Статья Хокинга и Перри опубликована на сайте arXiv.org, где ожидает оценки другими учеными.