Estou postando aqui links dos artigos relevantes que Hawking escreveu, para aqueles interessados em examiná-los e / ou investigar neles.
Começamos por mencionar a tese de doutorado de S. W. Hawking, "Propriedades de universos em expansão", Universidade de Cambridge (1966), dirigida por Dennis Sciama, disponível na web [repository.cam.ac.uk]. Enquanto todos os seus resultados aparecem no livro Stephen Hawking, George Ellis, "The Large Scale Structure of Space-Time", Cambridge University Press (1973), muitos esperavam ler esta tese para provar a jovem centelha do gênio.
O primeiro artigo discutido é S. W. Hawking, R. Penrose, "As singularidades do Colapso Gravitacional e Cosmologia", "Proceedings of the Royal Society of London". Série A, Ciências Matemáticas e Físicas 314: 529-548 (1970), doi: 10.1098 / rspa.1970.0021, http://www.jstor.org/stable/2416467. Nas equações da relatividade geral, as singularidades, regiões do espaço-tempo em que a curvatura deixa de ser finitas, são inevitáveis. Basta que a energia das fontes externas do campo gravitacional atenda certas condições razoáveis de positividade, que não haja violações da causalidade e que o campo gravitacional seja de intensidade suficiente.
Os teoremas de singularidade que nasceram do trabalho de Penrose e Hawking-Penrose só podem ser evitados em situações matemáticas muito excepcionais, cuja realidade física é discutível (embora seu interesse matemático seja enorme para entender melhor a teoria). As situações patológicas são excepcionais e fisicamente não realistas, mas a única maneira de evitá-las é recorrer à conjetura de uma forte censura cósmica, cuja demonstração é um problema aberto na relatividade geral, e para alguns impossíveis de resolver (pode ser necessário recorrer a uma futura gravidade quântica para derivar essa conjectura, separando a matemática do físico na relatividade geral).
O segundo
artigo é S. W. Hawking, "Radiação Gravitacional de Colisão de Buracos
Negros", Physical Review Letters 26: 1344 (1971). LIGO observou as ondas gravitacionais produzidas pela fusão de dois buracos negros; A
energia irradiada de forma gravitacional é enorme, mas tem um limite
máximo, que para os buracos negros de igual massa foi calculado por este
artigo. Hawking se basea na lei de áreas conjeturadas por Carter e Israel. Este
trabalho foi fundamental para a introdução da chamada termodinâmica de
buracos negros (na verdade, uma termodinâmica do espaço-espaço vazio) de
Bekenstein (1973) e suas quatro famosas leis de Bardeen, Carter e
Hawking (1973).
O
terceiro artigo é S. W. Hawking, "Criação de partículas por buracos
negros", Communications in Mathematical Physics 43: 199-220 (1975), doi:
10.1007 / BF02345020. Talvez o trabalho que fará com que este Senhor passe para a história da física através da grande porte, como fez Planck. Todos
pensam que contém a primeira fórmula da futura gravidade quântica
(assim como o trabalho do corpo preto de Planck continha a primeira
fórmula quântica). Claro, ninguém já observou um análogo à radiação Hawking no laboratório; Vários grupos proclamaram, mas ainda não foi confirmado. Mesmo
assim, se esse fenômeno fosse observado antes da morte de nosso herói,
ele receberia o Prêmio Nobel de Física no mesmo ano.A idéia principal deste trabalho é que o vácuo quântico longe do buraco negro antes da sua formação e o vácuo bem atrás de sua formação são diferentes devido à presença do horizonte do evento. As partículas virtuais do vácuo antes da formação dão origem a partículas reais após a formação que interagem com o buraco negro, roubando-a de energia e, portanto, de massa, até evaporar e desaparecer. Os buracos negros têm temperatura, são objetos termodinâmicos com todos os direitos; portanto, eles também devem ser seus análogos físicos e, graças a isso, podem ser estudados no laboratório. Graças a este trabalho, no futuro, será possível estudar a natureza quântica do espaço-tempo no laboratório usando análises físicas.
O quarto artigo é S. W. Hawking, "Desagregação da previsibilidade no colapso gravitacional", Physical Review D 14: 2460 (1976), doi: 10.1103 / PhysRevD.14.2460. Não sabemos se a futura gravitação quântica será uma versão quântica da gravitação, cumprindo todas as leis da física quântica ou uma versão gravitacional da física quântica, quebrando as leis da física quântica. O que este estudo propõe é que a evolução unitária de um sistema quântico isolado, que conserva a informação quântica, parece ter problemas quando aplicado a um buraco negro microscópico (para um macroscópico, não faz sentido aplicar leis quânticas).
O problema da perda de informação em buracos negros foi considerado fechado e aberto alternadamente muitas vezes durante as últimas décadas. A solução mais natural no contexto da teoria das cordas, a solução holográfica, tem problemas, como revelou Almheiri, Marolf, Polchinski e Sully (AMPS) graças ao seu famoso firewall (parede de fogo). Muitas soluções foram propostas, entre elas ER = EPR e GR = QM, mas, estritamente falando, ainda não está claro se a solução holográfica é sustentável. Este trabalho de Hawking é uma das idéias mais exóticas que gerou e talvez entre elas seja a solução certa, embora não saibamos o que é.
O quinto artigo é S. W. Hawking, "O desenvolvimento de irregularidades em um único universo inflacionário de bolhas", Physics Letters B 115: 295-297 (1982), doi: 10.1016 / 0370-2693 (82) 90373-2. Isso nos lembra que nosso herói sempre se qualificou como cosmólogo, ao invés de um físico-matemático ou um físico teórico. Neste artigo, o carro da inflação é direcionado e apresenta uma predição genérica que, de fato, foi contrastada com o sucesso nas observações WMAP e Planck. Talvez seja o único trabalho de Hawking que poderia lhe conceder o Prêmio Nobel sem críticas da Academia Sueca.
O sexto artigo é J. B. Hartle, S. W. Hawking, "Função de Onda do Universo", Revisão Física D 28: 2960 (1983), doi: 10.1103 / PhysRevD.28.2960. A proposta do universo sem borda (isto é, sem Big Bang), onde a singularidade inicial é como o pólo sul da Terra, é famosa por sua aparência estelar na História do Tempo. O autor foi convidado para o Vaticano para falar sobre a teoria do big bang e em vez disso falou sobre este artigo. Usando uma versão euclidiana da gravitação riemanniana, certos cálculos quânticos podem ser feitos (porque não há necessidade de se preocupar com a questão da causalidade, a existência de horizontes e singularidades). Neste artigo, podemos estimar certas propriedades das soluções da equação de Wheeler-DeWitt, o equivalente à equação de Schrödinger não estacionária para o universo como um todo (lembre-se que esta equação não tem tempo). O mais importante é que a probabilidade de o vácuo primordial flutuar espontaneamente para dar origem à aparência de nosso universo é muito pequena, mas diferente de zero. O universo não precisa de um criador e sua Santidade teve que conhecê-lo.
E, finalmente, o sétimo artigo é Stephen W. Hawking, Malcolm J. Perry, Andrew Strominger, "Cabelos macios em buracos negros," Physical Review Letters 116: 231301 (2016), doi: 10,1103 / PhysRevLett.116.231301. Um trabalho controverso que reivindicou as supertranslações (graus de liberdade associados à simetria BMS de ondas gravitacionais próximas a uma fonte e no infinito) como cabelo de buracos negros. Hoje sabemos que eles não são suficientes para explicar a fórmula da entropia. No entanto, o trabalho continua em superalocações, onde os cálculos são mais difíceis e ainda não sabemos qual será a resposta. Mesmo assim, o importante é que Hawking continua com uma nova mente capaz de combinar memórias sobre o que ele estudou no início da década de 1960 com as idéias mais recentes (como as que ele ouviu de Strominger em uma conferência).
Talvez este artigo seja o último artigo relevante da ciência de Hawking. Ou talvez ele ainda nos reserve uma surpresa inesperada. Os gênios são assim.
fonte: http://francis.naukas.com/2018/03/11/especial-de-coffee-break-senal-y-ruido-sobre-la-fisica-de-stephen-w-hawking/#more-44413