Stephen Hawking op de persconferentie van 2010 in Pasadena, Californië
Collega's hebben het laatste artikel van Stephen Hawking gepubliceerd. Dit is het derde werk in een reeks artikelen over Hawking's concept van de zwart gat informatieparadox. Hier is hoe het eruit ziet. Zwarte gaten zijn extreem dichte tijdelijke ruimtes die zich kunnen vormen als sterren tegen elkaar botsen of reuzen vernietigen.
De klassieke fysica suggereert dat niets kan ontsnappen uit een zwart gat, zelfs niet uit het licht. Maar in de jaren zeventig. Hawking suggereerde dat zwarte gaten een temperatuur kunnen hebben en langzaam in kwantumdeeltjes kunnen doorsijpelen. Het effect heette "Hawking-straling" en het betekent dat het zwarte gat uiteindelijk kan verdampen, waardoor een vacuüm achterblijft dat hetzelfde zal zijn voor elk verdampt zwart gat, ongeacht het materiaal waarmee ze tijdens haar leven heeft gedineerd.
Dit idee schiep een probleem: tijdens zijn bestaan absorbeerde een zwart gat veel informatie in de vorm van hemellichamen. Waar is ze gebleven? De natuurkundige wetten zeggen dat er geen informatie verloren kan gaan: als het in het verleden bestond, kan het worden hersteld. Daarom worden we geconfronteerd met een paradox. In 2016 suggereerden Hawking en zijn team dat zwarte gaten in staat zijn om "zacht haar" te hebben dat bestaat uit fotonen (lichte deeltjes) of gravitonen (hypothetische zwaartekrachtdeeltjes) die ten minste delen van de informatie behouden. Ze omringen de horizon van gebeurtenissen van een zwart gat - de grens waar zelfs het licht niet uit kan komen.
In het nieuwe artikel hebben Hawking en zijn team een mechanisme gevonden dat gebaseerd is op een nog niet bewezen veronderstelling - het tellen van de hoeveelheid informatie die "zacht haar" kan verdragen. De formule staat bekend als de "Hawking-vergelijking" en beschrijft het proces waarbij Hawking-straling door zwarte gaten wordt vrijgegeven.
Wanneer een zwart gat een voorwerp inslikt, zou de temperatuur moeten veranderen. Dit betekent dat de entropie (stoornis van deeltjes) ook moet veranderen (hogere temperaturen betekenen dat de deeltjes sneller bewegen met meer wanorde). Het blijkt dat Hawking en zijn collega's hebben aangetoond dat "zacht haar" in staat is de entropie van een zwart gat te detecteren. Het is nog niet bekend hoe ze informatie kunnen opslaan en het hele volume of slechts een deel kunnen opslaan. Wetenschappers zullen dit probleem blijven begrijpen.
