Всемирно известный физик Стивен Хокинг, бывший десятилетиями прикованным болезнью к инвалидной коляске, до последнего вздоха продолжал ломать голову над самыми сложными проблемами современной физики. Одному из таких неразрешимых пока парадоксов посвящена последняя статья, написанная незадолго до смерти.
Последние 40 лет жизни Хокинга занимали черные дыры, которым он посвятил множество работ. Со времен создания Эйнштейном общей теории относительности (ОТО) в 1915 году остается нерешенным парадокс, связанный с исчезновением информации в черной дыре. Этот парадокс мешает объединению двух основополагающих физических теорий: квантовой механики и теории относительности.
Происходящее вокруг черной дыры неразрывно связано с эволюцией Вселенной. Напомним, что черная дыра – это объект, у которого силы гравитации настолько сильны, что не позволяют покинуть его ни одной частице, даже фотонам, то есть частицам света. Оттого черная дыра и черная.
По классической теории Эйнштейна у черной дыры может быть всего три свойства: масса, заряд и угловая скорость вращения. Тогда информация обо всех физических объектах, которые попали в черную дыру, бесследно исчезает в ней, что невозможно по законам квантовой механики.
Хокинг предположил, что черные дыры на самом деле не совсем черные, а скорее серые. Тогда они обладают еще двумя параметрами: энтропией и температурой. Энтропия – это мера внутреннего беспорядка объекта. Она пропорциональна логарифму числа способов, которыми объект может быть собран из элементарных частиц. Температура черной дыры определяется энергией фотонов на ее границе. В этом случае информация не пропадает, а остается записанной в фотонах и гравитонах на краю черной дыры, а сама она при этом излучает тепло и медленно испаряется.
Решил ли до конца эту сложнейшую задачу Хокинг в последней статье? Увы, нет, но его ученики обещают продолжить работу над непротиворечивой теорией всего сущего.
