מגזין הטכניון | סתיו 2019

13 9 במשך עשור למדה קבוצת המחקר של פרופ’ סטיינהאור את התופעה ואת הבעיה, ובשלוש השנים האחרונות שיפרה ללא הרף את מערכת הניסוי. כדי להגיע למסקנות נחרצות חזרו פעמים, 7,400 החוקרים על הניסוי בקרינת הוקינג מדדו פרופיל צפיפות בכל “הרצה” כזאת וכך חישבו את הממוצעים. “השילוב בין עבודות תאורטיות למחקר הממושך שלנו בנושא אפשר לנו לצפות בקרינת הוקינג התרמיוּת ספונטנית בחור שחור, למדוד את בספקטרום הוקינג ולהשוות את הטמפרטורה בחור השחור לניבויים של הוקינג על סמך הכבידה על שטח החור השחור.” על פי החוקרים, הטמפרטורה שנחזתה ונמדדה מספקת קשר מעניין בין התאוריות של הוקינג לאלה של פרופ’ בקנשטיין. “מרשים מאוד שאף שחישוביהם התבססו על רעיונות שונים מאוד, הוקינג ובקנשטיין הגיעו לאותה מסקנה: הטמפרטורה נקבעת על ידי הכבידה על שטח החור השחור. אנחנו אימתנו את הניבויים שלהם.” על פי פרופ’ סטיינהאור, ממצאי קבוצת המחקר שלו מספקים רמזים לא רק על טבעם של חורים שחורים אמיתיים אלא גם על “פרדוקס המידע”. על פי הוקינג, הקרינה והספקטרום התרמי נושאים מידע זעום מאוד, והרעיון הזה הוא הבסיס לפרדוקס המידע, המעלה שאלות כגון: מה גורל המידע הנבלע בחור שחור אמיתי? האם הוא נעלם מהיקום? ואם לא, לאן הוא מגיע? החוקרים גילו כי הספקטרום של קרינת הוקינג הוא אכן תרמי, ולכן אין בו פתרון לפרדוקס המידע. ב https://www.nature.com/articles/s41586-019-1241-0 למ אמר: מהלך הקריירה שלו כפיזיקאי תיאורטי וכקוסמולוג סבר סטיבן הוקינג המנוח כי חורים שחורים - עצמים שמסתם עצומה ושום דבר, אפילו לא אור, אינו יכול לברוח מאחיזתה העמוקה והאפלה - פולטים קרינה. לקרינת הוקינג אמור להיות ספקטרום תרמי, בדומה לקרינה הנפלטת מכל אובייקט חם. הטמפרטורה של קרינת הוקינג אמורה לעלות בקנה אחד עם הטמפרטורה שחזה האסטרופיזיקאי יעקב בקנשטיין המנוח. מאמר Nature בחודש מאי הופיע בכתב העת הקובע כי חורים שחורים אכן פולטים קרינה בדומה לעצם חם, כפי שניבא הוקינג. בראש קבוצת המחקר שפרסמה את המאמר עומד פרופ’ ג’ף סטיינהאור מהפקולטה לפיזיקה בטכניון. לצורך אימות ניבויו של הוקינג בנתה הקבוצה חור שחור מלאכותי ופיתחה שיטה למדידת הספקטרום של קרינת הוקינג. לפני כמעט ארבעה עשורים התפרסמה תאוריה הגורסת כי אפשר לבנות חורים שחורים מלאכותיים ולמדוד בהם את קרינת הוקינג, אולם יצירת חור שחור מלאכותי ומדידת הספקטרום והטמפרטורה של קרינת הוקינג בחור זה הן אתגרים טכנולוגיים עצומים, שנותרו בלתי פתורים עד לפריצת הדרך הנוכחית שהשיגו חוקרי הטכניון. “החור השחור המלאכותי שלנו מספק אימות של קרינת הוקינג,” מסביר פרופ’ לתרמיוּת סטיינהאור. “מלבד זאת גילינו כי הטמפרטורה נקבעת על ידי הכבידה המלאכותית על שטחו של החור השחור המלאכותי, וגם היא תואמת את הניבויים של הוקינג.”