Stephen Hawking będzie miał niezwykły nagrobek
Świat nauki opłakuje śmierć wybitnego fizyka Stephena Hawkinga. Na jego nagrobku może pojawić się wzór na entropię czarnej dziury wyprowadzony przez Hawkinga w 1974 r.
Podczas warsztatów poświęconych przyszłości fizyki teoretycznej, które odbyły się w 2002 r. z okazji 60. urodzin Hawkinga, fizyk oświadczył, że ma ochotę, by jego najsłynniejsze równanie ozdobiło kiedyś jego nagrobek. Niestety, w 2018 r. ten czas nastąpił, a życzenie Hawkinga może zostać spełnione.
Równanie Hawkinga jest podstawą naszego rozumienia czarnych dziur i ukoronowaniem prac brytyjskiego fizyka, który opracował je razem z kolegą, Jacobem Bekensteinem. Łączy ważne wielkości termodynamiczne, takie jak entropia (S) z właściwościami fizycznymi czarnej dziury (A). Wzór na entropię czarnej dziury powstał przy założeniu, że podczas spadania ciała do czarnej dziury jej masa rośnie i rośnie też jej entropia; proporcjonalny do masy jest horyzont zdarzeń, czyli promień Schwarzschilda. Wzór na entropię czarnej dziury wyprowadzony przez Hawkinga wygląda w ten sposób:
Gdzie:
k - stała Boltzmanna;
A - powierzchnia horyzontu zdarzeń czarnej dziury;
c- prędkość światła w próżni;
h - stała Plancka;
G - stała grawitacyjna.
Entropia jest opisywana w podręcznikach fizyki jako stopień nieuporządkowania materii w systemie makroskopowym. Ale można ją również zdefiniować jako ilość informacji, którą można upakować do obiektu. I ten wniosek jest kluczowy w kontekście zrozumienia entropii czarnej dziury. Ta jest proporcjonalna do jej powierzchni, a nie objętości. Powierzchnię czarnej dziury stanowi horyzont zdarzeń, poza który nic nie może uciec.
Sam Hawking przedstawił bardziej ogólne i dalekosiężne interpretacje opracowanego równania. Cały wszechświat może być postrzegany jako "kosmologiczny horyzont zdarzeń", sugerujący, że wszechświat jako całość ma określoną wartość entropii i temperaturę.
Pierwszym fizykiem, który próbował wyjaśnić II zasadę termodynamiki mówiącą, że entropia wszechświata zawsze wzrasta był Ludwig Boltzmann. Na jego nagrobku znajdziemy stosowny wzór opisujący to zjawisko. Wydaje się słuszne, by na nagrobku Hawkinga znalazło się równanie przedstawiające kosmologiczne ujęcie entropii.
