Stephen Hawking ylitti oman tapahtumahorisonttinsa

Profiilikuva
Kirjoittaja on tiedetoimittaja ja tietokirjailija.
Julkaistu yli kolme vuotta sitten
Stephen Hawking, monessa suhteessa tieteen vastarannan kiiski, ei uskonut mustien aukkojen olevan tyystin yksisuuntaisia nieluja. Kuva: XMM-Newton/ESA/NASA

Keneltäkään ei varmaan ole mennyt ohi korvien tai silmien keskiviikkoinen suru-uutinen. Maailman tunnetuin tutkija Stephen Hawking nukkui pois. Yli 50 vuotta myöhemmin kuin hänen ALS-tautinsa diagnosoineet lääkärit arvioivat.

Hawkingin keskeinen tutkimusalue oli kvanttifysiikan ja gravitaation yhdistäminen eli pienen ja suuren mittakaavan sovittaminen yhteen. Sitähän on yritetty jo Albert Einsteinin ajoista lähtien.

Paljon jäi vielä tekemättä, mutta paljon Hawking ehti saada aikaiseksikin. Ja monet hänen tieteellisistä uroteoistaan liittyivät mustiin aukkoihin.

Jos tieteen superjulkkis muuten pääsisi unohtumaan, hänen nimensä säilyy Hawkingin säteilyssä, jota vastoin ennakko-odotuksia näyttää tulevan mustista aukoista. Niidenhän pitäisi olla pohjattomia yksisuuntaisia kuiluja, joista edes valo ei pääse pakenemaan.

Tai toistaiseksi on ennenaikaista sanoa, että säteilyä ”näyttää” tulevan mustista aukoista, sillä Hawkingin säteilyä ei ole onnistuttu vielä havaitsemaan. Hawking arvelikin missanneensa fysiikan Nobel-palkinnon, koska sitä ei myönnetä hyvistäkään teorioista, ellei niitä ole kokeellisesti vahvistettu.

Hawkingin viimeisiä saavutuksia oli informaatioparadoksin ratkaiseminen – joskaan kaikkia ratkaisu ei ole vakuuttanut.

Informaation pitäisi olla energian ohella yksi asioista, jotka säilyvät maailmankaikkeudessa olosuhteista riippumatta. Siis myös mustassa aukossa. Paradoksi syntyy siitä, että mustan aukon tapahtumahorisontin tuolta puolen ei ole mahdollista saada mitään tietoa, koska se edellyttäisi valon nopeuden ylittämistä.

Ei hätää, tätä ei ymmärrä kovin moni muukaan.

Jos jotakin tipahtaa mustaan aukkoon, se on siellä ja pysyy. Eikä sen kohtalosta tiedetä muuta kuin, että se putosi mustaan aukkoon.

Hawking oli eri mieltä – tässäkin asiassa. Hän esitti pari vuotta sitten ratkaisuksi ”pehmeitä hiuksia”, mustan aukon tapahtumahorisontin liepeillä olevia valohiukkasia eli fotoneita tai painovoimahiukkasia eli gravitoneja (joita ei ole koskaan vielä onnistuttu havaitsemaan…).

Niiden energia olisi nolla, mutta ne säilyttäisivät tiedon mustaan aukkoon pudonneen aineen ominaisuuksista kvantti-informaationa – ei hätää, tätä ei ymmärrä kovin moni muukaan.

Näköpiirissä ei ole mitään teknistä temppua, jolla informaatio pystyttäisiin näistä hiukkasista saamaan ymmärrettävään muotoon, mutta Hawking oli sitä mieltä, että hypoteesi kuitenkin ratkaisi ongelman teoreettisella tasolla.

Nyt Stephen Hawking kohtasi kuitenkin informaatioparadoksin, jolle edes hän ei pystyisi löytämään ratkaisua.

Kuolema on äärimmäinen raja, jokaisen henkilökohtainen tapahtumahorisontti, jonka tuolta puolen on turha odotella tietoa.