Stephen Hawkings sidste papir blev netop offentliggjort af hans kolleger i det fortrykte tidsskrift arXiv. Holdet havde afsluttet forskningen et par dage før Hawkings død i marts.
Det var den tredje i en række papirer, der behandlede et koncept, Hawking brugte årtier med at overveje: informationsparadokset med sorte huler. Sådan går det:
Sorte huller er ekstremt tætte, tid-rum-fordrejende objekter, der kan dannes, når stjerner kolliderer eller gigantiske stjerner kollapser ind på sig selv. Klassisk fysik antyder, at intet kunne undslippe et sort hul, endda lys. Men i 1970'erne foreslog Hawking, at sorte huller måske skulle have en temperatur og langsomt kunne lække kvantepartikler ud. Denne "Hawking-stråling" -effekt betyder, at det sorte hul til sidst fordamper og efterlader et vakuum, der vil se det samme ud for hvert fordampet sort hul, uanset hvad det spiste i løbet af sin levetid.
Denne idé udgjorde et problem: I dets levetid slukede det sorte hul en masse information i form af himmelobjekter, men hvor gik denne information hen? Fysikkens love dikterer, at ingen oplysninger bør gå tabt: Hvis der eksisterede oplysninger i fortiden, skulle vi være i stand til at gendanne dem. Derfor paradokset.
I 2016 foreslog Hawking og hans team, at sorte huller kunne have "bløde hår", der består af fotoner (lette partikler) eller gravitoner (hypotetiske tyngdekraftspartikler), der lagrer mindst nogle af disse oplysninger, rapporterede Live Science tidligere. Disse bløde hår omgiver det sorte huls "begivenhedshorisont" - en grænse, over hvilken intet, ikke engang lys, kan undslippe.
I det nye papir fandt Hawking og hans team en mekanisme - som er afhængig af endnu ikke-bevisede antagelser - til at tælle mængden af information, som bløde hår kan bære. "Det stemte overens med den berømte formel, der nu er indskrevet på Stephen's gravsten," fortalte seniorforfatter Andrew Strominger til Live Science i en e-mail. Formlen, han refererer til, er kendt som "Hawking's ligning", og den beskriver, hvordan sorte huller udsender Hawking-stråling.
Når et sort hul sluger en genstand, skal temperaturen ændre sig, hvilket betyder, at dens entropi - eller forstyrrelsen af dens partikler - også skal ændres (højere temperaturer betyder, at partikler bevæger sig hurtigere, hvilket betyder mere forstyrrelse). I den nye undersøgelse viste Hawking og hans kolleger, at "blødt hår" faktisk kan registrere entropien af et sort hul, ifølge The Guardian.
En anden af Hawkings kolleger, Malcolm Perry, professor i teoretisk fysik ved University of Cambridge, fortalte The Guardian, at den afdøde fysiker "vidste det endelige resultat" af arbejdet, før han døde, og at da Perry forklarede det for ham et par dage før, "han producerede simpelthen et enormt smil."
Der er stadig meget ukendt om, hvordan disse bløde hår gemmer information, og om de gemmer alle eller kun nogle af oplysningerne, der slynges op af sorte huller.
"Dette er fremragende fremskridt, men vi har endnu meget arbejde," sagde Strominger.
