Stephen Hawking era britannico fisico teorico e uno degli scienziati più famosi di sempre. Ha dato un contributo significativo a vari campi della cosmologia e della gravità quantistica e dal 1979 al 2009 ha ricoperto la posizione di Louisiana Professor of Mathematics presso l'Università di Cambridge. Pubblicata la dissertazione scientifica finale dello studio scientifico, uno dei temi centrali dei suoi 56 anni di carriera. Il lavoro è stato completato a marzo poco prima della sua morte.

Stephen Hawking e il suo lavoro finale

Il lavoro finale affronta la questione se i buchi neri immagazzinano informazioni su cose che cadono in loro. Alcuni scienziati ritengono che questa informazione sia stata distrutta, ma altri hanno affermato che violerebbe le leggi della meccanica quantistica. Queste leggi spiegano che tutto nel nostro mondo potrebbe essere suddiviso in informazioni, ad esempio come una catena di uno e zeri. Queste informazioni non dovrebbero mai scomparire completamente, anche se finiscono in un buco nero. Ma Hawking, sviluppando la sua idea del lavoro di Albert Einstein, ha mostrato che i buchi neri hanno una temperatura. E poiché gli oggetti caldi perdono calore nello spazio, i buchi neri alla fine devono evaporare: scompaiono e non esistono. I buchi neri stessi sono regioni nello spazio in cui la gravità è così forte che nulla di ciò che mettono insieme può sfuggire.

Uno degli autori dello studio, Malcolm Perry dell'Università di Cambridge, ha dichiarato:

"Hawking ha scoperto che sembra esserci un'incertezza ancora maggiore nella fisica dei buchi neri che nella meccanica quantistica. I buchi neri sono oggetti fisici reali e sono al centro di molte galassie. Se un oggetto ha una temperatura, avrà anche una proprietà nota come entropia. "

Malcolm Perry dice di aver parlato con Hawking dell'articolo scritto poco prima di morire. Non sapeva che il professore fosse malato.

"Era molto difficile per Stephen comunicare. Sono stato collegato a un oratore per spiegare dove siamo arrivati. Quando gliel'ho spiegato, ha fatto un sorriso enorme ", ha spiegato il professor Perry.

Entropia del buco nero

Il nuovo articolo mostra matematicamente che l'entropia di un buco nero può essere rilevata da particelle di luce (fotoni) che circondano l'orizzonte degli eventi di un buco nero. L'orizzonte degli eventi è un confine o un punto senza ritorno, dove è impossibile sfuggire all'attrazione gravitazionale di un buco nero, compresa la luce. La patina di luce attorno al buco nero era chiamata "capelli morbidi".

Il professor Perry aggiunge:

"Questo dimostra che i" capelli morbidi "possono rappresentare l'entropia. Ma non sappiamo se l'entropia di Hawking sia davvero responsabile di qualcosa che potrebbe probabilmente essere gettato nei buchi neri. Quindi è davvero solo un piccolo passo avanti fino ad ora ".

Le scoperte più importanti di Hawking

• Con un matematico di Oxford, Roger Penrose, ha dimostrato che se c'era un Big Bang, doveva farlo inizia da un punto infinitesimale - singolarità
• I buchi neri emettono energia nota come radiazione di Hawking e perdono peso gradualmente. It è causato da effetti quantistici vicino al bordo di un buco nero, che è un'area chiamata orizzonte degli eventi
• Ha predetto l'esistenza di mini-buchi neri durante il Big Bang. Questi minuscoli buchi neri lo sarebbero Incredibilmente caldo, perde massa fino a scomparire, potenzialmente terminando la sua vita con una massiccia esplosione.
• Negli anni 'XNUMX, Hawking valutò se le particelle e la luce che entravano in un buco nero lo fossero distrutto se il buco nero fosse evaporato. Hawking inizialmente pensava che questa "informazione" lo fosse perso dallo spazio. Ma il fisico americano Leonard Susskind non era d'accordo. Questi pensieri sono accaduti noto come il paradosso dell'informazione. Nel 2004, Hawking ha ammesso che le informazioni devono essere conservato.
• Con il fisico James Hartl, ha cercato di descrivere la storia dell'universo in un'unica espressione matematica. Ma la teoria quantistica mostra che le differenze tra spazio e tempo non sono chiare. Di conseguenza, la proposta ha mostrato poche informazioni su ciò che è accaduto prima del Big Bang.

Radiazione di Hawking

Ora il professor Perry e gli autori rimanenti devono scoprire come le informazioni associate all'entropia di un buco nero siano immagazzinate fisicamente in "capelli morbidi". Inoltre, come queste informazioni escono da un buco nero quando evapora. La ricerca si basa su un precedente lavoro pubblicato nel 2015, che suggerisce che le informazioni potrebbero non raggiungere un buco nero, ma essere mantenute al limite.

La professoressa Marika Taylor, fisica teorica dell'Università di Southampton, ha dichiarato:

"Gli autori devono fare alcune ipotesi non banali, quindi i prossimi passi saranno mostrare se queste ipotesi sono valide".

In precedenza, il professor Hawking aveva suggerito che i fotoni potevano essere emessi dai buchi neri a causa delle fluttuazioni quantistiche, un concetto noto come radiazione di Hawking. Le informazioni da un buco nero potrebbero sfuggire in questo modo, ma potrebbero essere in una forma caotica e inutile.

Questo documentario mostra la vita di questo straordinario scienziato: