I en galakse rullestol, langt, langt borte sitter en liten mann og tenker store tanker.
Den mannen heter Stephen Hawking og er en av vår tids største tenkere og vitenskapsmenn.
Stephen Hawking i sin karakteristiske rullestol.
Størsteparten av sin våkne tid bruker han til å knekke mentale nøtter, helst de som handler om universet, om ting vi ikke kan se eller ta på, men må bruke fysikk og teorier for å klare å forstå.
Nå viser det seg at Stephen Hawking kan ha løst et av astrofysikken største gåter, nærmere bestemt det som kalles informasjonsparadokset i sorte hull, eller black hole information paradox.
Dette paradokset lar seg ikke redusere til en enkel setning, men kortversjonen er i alle fall slik:
Problemet med sorte hull er at absolutt alt som krysser den såkalte event horizon-grensen, eller hendelseshorisonten, og faller inn i et sort hull blir ødelagt og forsvinner — for alltid.
Derfor er det heller ikke mulig å finne ut hva et sort hull har «spist».
Animasjonsvideo som hjelper hjernen din å bearbeide tallverdiene på et av de aller største supermassive sorte hullene i universet.
Så, en gang på 70-tallet, kommer Stephen Hawking med idéen om at «virtuelle partikler» kan tappe sorte hull for energi og masse.
Disse partiklene opptrer i par, og de oppstår og forsvinner hele tiden. Hvis partiklene møtes utsletter de hverandre.
Av og til hender det at de virtuelle partiklene og deres motsats oppstår på hver sin side av hendelseshorisonten, og dette vil ifølge Hawking føre til at det sorte hullet sakte tappes for energi gjennom et fenomen som kalles Hawking-stråling.
Over tid vil dette føre til at alt som blir slukt av et sort hull til slutt forsvinner gjennom denne Hawking-strålingen, og med dette forsvinner også all informasjon om hva det sorte hullet opprinnelig ble laget av.
Og at denne informasjonen forsvinner er problematisk for forskerne ettersom det i kvantemekanikken er slik at ingen informasjon kan forsvinne. Med ordet informasjon i denne sammenhengen menes viten om hva slags egenskaper og verdier de forskjellige partiklene har.
Dette merkelige fenomenet blir derfor omtalt som «informasjonsparadokset».
Nå tror Stephen Hawking at han har funnet en løsning — og den involverer «hår».
Hold deg fast:
I sitt nye forskningsarbeid som ble publisert tidligere denne uken, mener Hawking at sorte hull bør ha små «hår» som gror ut i området like utenfor hendelseshorisonten.
Disse «hårene» oppstår som en følge av at partikler med elektrisk ladning krysser hendelseshorisonten. Når de gjør dette vil de ifølge Hawking etterlate seg såkalte soft photons, en lyspartikkel helt uten energi.
Disse lyspartiklene gjør endringer i romtiden og gjør at det i teorien er mulig å hente ut informasjon om de originale partiklene som krysset hendelseshorisonten.
Illustrasjon: Ethan Siegel/Starts with a Bang
Med andre ord: Hawking mener at ting som faller inn i sorte hull etterlater seg spor (hår) langs «kanten» som i ettertid kan fortelle oss noe om hva som en gang forsvant inn.
Men hvorfor kaller Hawking denne nye oppdagelsen for hår, i stedet for «kvante-stengler» eller noe annet fancy?
Navnet skriver seg tilbake til en diskusjon fra begynnelsen av syttitallet, da fysikeren John Wheeler mente at alle sorte hull var «skalla», i den betydning at sorte hull er forholdsvis like, og at de ikke har noen særlige kjennetegn som kan brukes til å skille dem fra hverandre.
Nå har altså Hawking kommet på banen og mener sorte hull har «hår».
