«« »»

Stephen Hawking a jeho závěrečná vědecká studie

Stephen Hawking byl britský teoretický fyzik a jeden z nejznámějších vědců vůbec. Významně přispěl zejména k různým oborům kosmologie a kvantové gravitace a v letech 1979 až 2009 zastával post lukasiánského profesora matematiky na Univerzitě v Cambridgi. Bylo vydáno závěrečné vědecké pojednání vědecké studie, jedná se o jednu z ústředních témat jeho 56leté kariéry. Práce byla dokončena v březnu těsně před jeho smrtí.

Stephen Hawking a jeho závěrečná práce

Závěrečná práce se zabývá otázkou, zda černé díry uchovávají informace o věcech, které do nich spadnou. Někteří vědci věří, že tato informace byla zničena, ale jiní uvedli, že by to porušilo zákony kvantové mechaniky. Tyto zákony vysvětlují, že by mohlo být vše v našem světě rozděleno na informace, například jako řetězec jedniček a nul. Tato informace by nikdy neměla úplně zmizet, ani když se dostane do černé díry. Ale Hawking,  stavějící svou myšlenku na práci Alberta Einsteina, ukázal, že černé díry mají svou teplotu. A protože horké předměty ztrácejí teplo do vesmíru,  černé díry se tedy musí nakonec odpařit – zmizí a neexistují. Samotné černé díry jsou regiony ve vesmíru, kde je gravitace tak silná, že nic, co do  sebe stáhnou, nemůže uniknout.

Jeden z autorů studie Malcolm Perry z University of Cambridge řekl:

„Hawking zjistil, že ve fyzice černých děr, jak se zdá, jde o ještě větší nejistotu, než v kvantové mechanice. Černé díry jsou skutečné fyzické objekty a jsou v centrech mnoha galaxií. Pokud má objekt teplotu, bude mít také vlastnost známou jako entropie.“

Malcolm Perry říká, že hovořil s Hawkingem o napsaném článku krátce předtím, než zemřel. Nevěděl, že profesor je nemocný.

„Pro Stephena bylo velmi obtížné komunikovat. Já jsem byl napojen na reproduktor, abych mu vysvětlil, kam jsme se dostali. Když jsem mu to vysvětlil, nasadil obrovský úsměv,“ vysvětlil profesor Perry.

Entropie černé díry

Nový článek ukazuje matematicky, že entropie černé díry může být zaznamenána částicemi světla (fotony), které obklopují horizont události černé díry. Horizont události je hranice nebo bod bez návratu, kde je únik z gravitačního tahu černé díry nemožný – včetně světla. Patina světla kolem černé díry byla nazvána „měkkými vlasy“.

Profesor Perry dodává:

„Tento ukazuje, že“ měkké vlasy „mohou představovat entropii. Nevíme ale, zda Hawkingova entropie je opravdu odpovědná za všechno, co by pravděpodobně šlo hodit na černé díry. Je to tedy zatím opravdu jen malý krok na cestě.“

Hawkingovy nejdůležitější objevy

  • S matematikem z Oxfordu Rogerem Penrosem ukázal, že pokud došlo k Velkému třesku, musel začít z nekonečně malého bodu – singularity
  • Černé díry vyzařují energii známou jako Hawkingové záření a postupně ztrácejí hmotnost. To je  způsobeno kvantovými efekty blízko okraje černé díry, což je oblast nazvaná horizont události
  • Předpověděl existenci mini-černých děr v době Velkého třesku. Tyto drobné černé díry by byly neuvěřitelně horké, ztrácející hmotu, dokud nezmizí – potenciálně ukončí své životy v mohutném výbuchu.
  • V sedmdesátých letech Hawking zvažoval, zda částice a světlo vstupující do černé díry byly zničeny, jestliže se černá díra odpařila. Hawking zpočátku myslel, že tato „informace“ byla z vesmíru ztracena. Ale americký fyzik Leonard Susskind nesouhlasil. Tyto myšlenky se staly známými jako informační paradox. V roce 2004 Hawking připustil, že informace musí být zachovány.
  • S fyzikem Jamesem Hartlem se pokusil popsat historii vesmíru v jednom matematickém výrazu. Ale kvantová teorie ukazuje, že rozdíly mezi prostorem a časem jsou nejasné. V důsledku toho návrh ukázal, že je málo informací o tom, co se stalo před Velkým třeskem.

Hawkingovo záření

Nyní profesor Perry a zbývající autoři musí zjistit, jak jsou informace, spojené s entropií černé díry, fyzicky uloženy v „měkkých vlasech“. Dále také jak tyto informace vycházejí z černé díry, když se odpařuje. Výzkum vychází z dřívějších prací publikovaných v roce 2015, které naznačují, že informace by se nemusela dostat do černé díry, ale byla držena na její hranici.

Profesorka Marika Taylorová, teoretický fyzik na University of Southampton, uvedla:

„Autoři musí udělat několik netriviálních předpokladů, takže další kroky budou sto ukázat, zda jsou tyto předpoklady platné.“

Předtím profesor Hawking navrhl že fotony mohly být emitovány z černých děr díky kvantovým fluktuacím, což je koncept známý jako Hawkingové záření. Informace z černé díry by mohly uniknout touto cestou, ale mohlo to být v chaotické, neužitečné formě.

Tento dokument ukazuje život tohoto úžasného vědce:

Zdroj: Bbc.com
Líbí se vám článek? Podpořte, prosím, překladatele v další práci a nastavte trvalý příkaz na transparentní účet: 2900794933/2010. Platby ze zahraničí IBAN: CZ8920100000002900794933, SWITFT: FIOBCZPP. Do zprávy pro příjemce uveďte prosím "DAR" a název článku nebo vyplňte VS: 27413 a SS: 100.

Napsat komentář