Stephen Hawking alikuwa Uingereza fizikia ya kinadharia na mmoja wa wanasayansi wanaojulikana sana wakati wote. Amechangia sana kwa maeneo mbalimbali ya cosmology na mvuto wa quantum, na katika miaka 1979 kwa 2009 alifanya nafasi ya profesa Luksian wa hisabati katika Chuo Kikuu cha Cambridge. Uchunguzi wa mwisho wa kisayansi wa utafiti wa kisayansi ulitolewa, moja ya mandhari kuu ya kazi yake ya 56. Kazi hiyo ilikamilishwa Machi kabla ya kifo chake.

Stephen Hawking na kazi yake ya mwisho

Kazi ya mwisho inashughulikia swali la ikiwa mashimo nyeusi huhifadhi habari juu ya vitu vinavyoanguka ndani yao. Wanasayansi wengine wanaamini kuwa habari hii iliharibiwa, lakini wengine walisema ingekiuka sheria za fundi wa quantum. Sheria hizi zinaelezea kuwa kila kitu katika ulimwengu wetu kinaweza kugawanywa katika habari, kwa mfano kama mlolongo wa moja na zero. Habari hii haipaswi kutoweka kabisa, hata ikiingia kwenye shimo jeusi. Lakini Hawking, akijenga wazo lake la kazi ya Albert Einstein, ilionyesha kuwa mashimo meusi yana joto. Na kwa sababu vitu vya moto hupoteza joto kwenye nafasi, mashimo meusi lazima hatimaye yatoweke - yanatoweka na hayapo. Mashimo meusi yenyewe ni mikoa katika nafasi ambapo mvuto ni mkubwa sana hivi kwamba hakuna kitu wanachokokota pamoja kinachoweza kutoroka.

Mmoja wa waandishi wa utafiti wa Malcolm Perry kutoka Chuo Kikuu cha Cambridge alisema:

"Hawking imegundua kuwa kunaonekana kuwa na kutokuwa na uhakika zaidi katika fizikia ya shimo nyeusi kuliko fundi wa quantum. Mashimo meusi ni vitu halisi vya mwili na iko katika vituo vya galaxies nyingi. Ikiwa kitu kina joto, pia kitakuwa na mali inayojulikana kama entropy".

Malcolm Perry anasema alizungumza na Hawking kuhusu makala muda mfupi kabla ya kufa. Yeye hakujua profesa alikuwa mgonjwa.

"Ilikuwa ngumu sana kwa Stephen kuwasiliana. Niliunganishwa na spika kuelezea tulifika wapi. Wakati nilimuelezea, aliweka tabasamu kubwa, "Profesa Perry alielezea.

Black shimo Entropy

Kifungu kipya kinaonyesha kihisabati kwamba entropy ya shimo nyeusi inaweza kugunduliwa na chembe za mwanga (photons) zinazozunguka upeo wa tukio la shimo nyeusi. Upeo wa tukio ni mpaka au hatua bila kurudi, ambapo kutoroka kutoka kwa mvuto wa shimo nyeusi haiwezekani - pamoja na mwanga. Patina ya taa karibu na shimo nyeusi iliitwa "nywele laini."

Profesa Perry anaongeza:

"Hii inaonyesha kuwa 'nywele laini' zinaweza kuwakilisha entropy. Lakini hatujui ikiwa entropy ya Hawking inawajibika kwa chochote kinachoweza kutupwa kwenye mashimo meusi. Kwa hivyo ni hatua ndogo tu njiani hadi sasa. "

Uvumbuzi muhimu wa Hawking

• Na mtaalamu wa hisabati kutoka Oxford Roger Penros, alionyesha kuwa kama Big Bang ilitokea, kuanza kutoka kwa hatua ndogo sana - ubinaji
• Mimea nyeusi hutoa nishati inayojulikana kama mionzi ya Hawking na polepole kupoteza uzito. Ndivyo husababishwa na athari za idadi karibu na ukingo wa shimo nyeusi, ambayo ni eneo linaloitwa upeo wa tukio
• Alitabiri kuwepo kwa mashimo ya mini-nyeusi wakati wa Big Bang. Vile vidogo vidogo vya nyeusi vitakuwa kwa kiasi kikubwa moto, kupoteza molekuli mpaka kutoweka - uwezekano wa kumaliza maisha yake katika mlipuko mkubwa.
• Katika miaka ya sabini, hawking ilizingatiwa kama chembe na mwanga kuingia shimo nyeusi walikuwa kuharibiwa ikiwa shimo nyeusi limepuka. Hawking mwanzoni alifikiri "habari" hii ilikuwa kutoka ulimwengu uliopotea. Lakini mwanafizikia wa Marekani Leonard Susskind hakukubaliana. Mawazo haya yamekuwa inayojulikana kama kitambulisho cha habari. Katika 2004, Hawking alikiri kuwa habari lazima iwe kuhifadhiwa.
• Pamoja na mwanafizikia James Hartle, alijaribu kuelezea historia ya ulimwengu kwa kujieleza moja ya hisabati. Lakini nadharia ya quantum inaonyesha kwamba tofauti kati ya nafasi na wakati haijulikani. Matokeo yake, pendekezo lilionyesha kuwa kuna habari kidogo juu ya kile kilichotokea kabla ya Big Bang.

Mionzi ya Hawking

Sasa, Profesa Perry na waandishi waliobaki wanapaswa kujua jinsi taarifa zinazohusiana na entropy nyeusi shimo kimwili zimehifadhiwa katika "nywele laini". Pia, kama habari hii inatoka shimo nyeusi wakati inapoenea. Utafiti huo unategemea kazi ya awali iliyochapishwa katika 2015, ambayo inaonyesha kuwa habari inaweza kuwa haikuingia kwenye shimo nyeusi lakini ilihifadhiwa kwa kikomo.

Profesa Marika Taylor, mwanafizikia wa kinadharia katika Chuo Kikuu cha Southampton, alisema:

"Waandishi wanapaswa kufanya dhana chache zisizo za maana, kwa hivyo hatua zifuatazo zitakuwa kuonyesha ikiwa mawazo haya ni halali."

Hapo awali, Profesa Hawking alipendekeza kuwa photoni zinaweza kutolewa kutoka kwenye mashimo nyeusi kupitia mabadiliko ya quantum, dhana inayojulikana kama mionzi ya Hawking. Taarifa kutoka shimo nyeusi inaweza kuepuka njia hii, lakini inaweza kuwa katika hali ya machafuko, isiyofaa.

Hati hii inaonyesha maisha ya mwanasayansi huyu wa ajabu: