Bezmála osm měsíců od smrti legendárního teoretického fyzika Stephena Hawkinga vyšla pravděpodobně poslední vědecká publikace, na které spolupracoval. Stejně jako jeho bádání za posledních čtyřicet let staví i jeho poznatky ze závěru života na principu informačního paradoxu a kvantové struktury černých děr.

Šestadvacetistránková práce s názvem Black Hole Entropy and Soft Hair je zdarma dostupná online a začíná neobvykle vzpomínkou právě na Hawkinga. „Jsme hluboce zarmouceni ztrátou našeho milovaného přítele a kolegy Stephena Hawkinga, jehož poznatky o fyzice černých děr zůstaly vitální a stimulující až do jeho posledních chvil,“ píší spoluautoři Sasha Haco, Malcon J. Perry a Andrew Strominger. Upřesňují, že práce sumarizuje status dlouhodobého projektu.

Tematika černých děr je stále zahalena velkými neznámými, avšak ve zjednodušeném jazyce se dá říct, že Hawking pracoval se základní otázkou, jestli objekt, který spadne do černé díry, může skutečně zmizet. Problém je, že odpověď na takovou otázku proti sobě staví zákony obecné a zákony kvantové fyziky.

Například z pohledu obecné fyziky, jak pro Guardian vysvětlil jeden ze spoluautorů Malcom Perry – jakmile je známa počáteční rychlost a pozice hozeného míčku, dokážeme říct, kde přistane. V kvantové fyzice však člověk může pouze předpovědět a kalkulovat, co by se mohlo stát. Nicméně fyzika černých děr jde ještě dál a jednu dobu byl přijímán poznatek, že jakmile byl objekt vhozen do černé díry, nebylo možné zjistit, jaký objekt to byl. Daný objekt dle tohoto předpokladu zkrátka zmizí včetně všech informací o něm.

Z fyzikálního hlediska ale zkrátka nemůže objekt ani informace o něm jen tak zmizet, tím spíše za předpokladu Hawkingova objevu, že černé díry mají teplotu, jsou tedy odsouzeny k vypařování a samy tak dříve nebo později zmizí. Právě poslední Hawkingova práce proto pracuje s konceptem takzvaných „soft hair“ a pojmem entropie.

Dle nynějšího výzkumu by tak černé díry mohly přechovávat nějaké informace. Když by tedy objekt byl vhozen do černé díry, změnila se její teplota a stejně tak entropie, což je hodnota udávající míru neuspořádanosti, která je větší, čím teplejší černá díra je. Entropie je následně zaznamenávána právě ve formě „soft hair“ – fotonů, které jsou na hranici horizontu událostí, jinými slovy místa, za které již neproniká žádné záření ani světlo. Ve výsledku tedy mohou „soft hair“ vysvětlit entropii a práce se zabývá tím, jak ji spočítat.

https://www.youtube.com/watch?v=u0eJRXOOikg

Tým vědců však přiznává, že tím zdaleka není celý informační paradox vyřešen a je ještě spousta práce, která musí být v této oblasti udělána. Ve vzduchu tak zůstávají například otázky, jaké informace o potenciálním vhozeném předmětu jsou na horizontu událostí uchovány nebo zda se v případě všech předmětů uchovávají stejné informace. Dalším faktem je, že Hawkingův vědecký tým musel své bádání založit na několika nelehko pochopitelných předpokladech, a tak dalším krokem je zjistit, zda jsou tyto předpoklady vůbec správné.

Hawking v poslední knize píše, že Bůh nemůže existovat

Jak je známo, akademické vědomosti Stephena Hawkinga však dalece přesahovaly fyziku. V jeho poslední knize nazvané v překladu Stručné odpovědi na velké otázky, která byla publikována v úterý, se zamýšlí nad nejobecnějšími otázkami, jejichž řešením se zabývá lidstvo už po staletí. Jednou z nich je bezpochyby spor o to, zda existuje Bůh.

K této otázce se ostatně slavný fyzik vyjadřoval již dříve, a tak by jeho konečná odpověď neměla být překvapením. „Myslím, že Vesmír byl vytvořen spontánně z ničeho, podle přírodních zákonů,“ píše. „Pokud stejně jako já akceptujete, že tyto zákony jsou pevně dané, tak se musíme ptát: Jaká role je v tomto světě pro Boha?“ Podle Hawkinga lze sice říct, že tyto zákony jsou prací Boha, ale v tom případě jde spíše o definici než důkaz existence.

Vznik kosmu je dle Hawkinga jediná věc na světě, která nemá příčinu, zkrátka proto, že neexistoval čas, ve kterém by tato příčina mohla existovat. Z toho vychází, že nemohl existovat ani Bůh, jakožto stvořitel světa, protože nebyl ani čas.

Foto: NASA HQ Photo / Flickr, Lwp Kommunikáció / Flickr, Ute Kraus / Wikimedia Commons