MALÁ KOSMOLOGICKÁ HLÍDKA -- JAK STEPHEN HAWKING KOMUNIKUJE A PUBLIKUJE

Jak Stephen Hawking komunikuje a publikuje

Počítačový systém těžce zdravotně postiženého profesora S. Hawkinga

Speciálně pro mimořádnou osobnost světové vědy - silně handicapovaného  britského teoretického fyzika, známého profesora Stephena W. Hawkinga, vyvinula společnost Intel Corporation, ve spolupráci s jinými organizacemi, počítačový systém se softwarovým vybavením, které mu ve větší či menší míře nahrazuje řadu funkcí a možností běžných u zdravých lidí. Především jde o komunikace s okolím, ale i mnoho jiných činností a tvůrčích aktivit. Softwarové produkty se nyní veřejně publikují v internetu pro možnost jejich dalšího šíření a zdokonalování.

Představitel společnosti nemocných amyotrofickou laterální sklerózou ve Spojeném království v interview BBC uvedl, že asociace vysoce hodnotí tento krok. Při silném rozvinutí nemoci totiž nemocný člověk ztrácí schopnost komunikovat hlasem i používat ruce k jakékoli činnosti. Tvůrci hardwaru a především softwaru Hawkingova počítačového systému věří, že i jiní specialisté získají možnost dalších prací nad produkty a jejich přizpůsobování potřebám a zvláštnostem konkrétních pacientů.

Zvláštní situace

Specializovaný počítačový systém známého vynikajícího astrofyzika Stephena Hawkinga umožňuje, aby se mohl, nehledě na svůj pokročilý věk (73 roků) a strašlivou těžkou chorobu - amyotrofickou laterální sklerózu, která ho připoutala do speciálního invalidního křesla-vozíku a zbavila možnosti normálně komunikovat, pracovat a tvořit, v rámci omezených možností věnovat své vědecké práci i pedagogické a publikační činnosti.

Systém s důmyslným softwarem dokáže interpretovat vizuální signály člověka a přetvářet je do slov a vět, které pak hlasový syntezátor počítače pronáší místo něho. Výzkumní a vývojoví tvůrci navrhují programátorům možnost modifikace softwaru i pro jiné mimořádné situace.

V Hawkingově případě systém interpretuje především pohyby svalů tváře člověka a uskutečňuje jejich převod do prvků přirozeného jazyka. Analogicky však by mohly být využity i vizuální signály generované jinými částmi lidského těla (včetně očí).

Program pomáhá uživateli nejen “mluvit”, jeho pomocí je možné např. prohlížet webové stránky, používat textový editor a využívat řadu dalších možností, o kterých bude řeč níže.

Jak psal o svém počítačovém systému sám S. Hawking

Od roku 1997 začala práce na jeho komunikačně orientovaném počítačovém systému sponzorovat a zajišťovat firma Intel Corporation. Počítačový systém tabletového typu byl nainstalován na rameno jeho kolového invalidního vozíku. Elektricky byl napájen z vozidlové baterie, přitom interní baterie tabletu jej v případě potřeby mohla udržet v provozním stavu.

Stephen Hawking se svým počítačovým systémem na invalidním vozíku

(Marco Grob/WIRED UK)

Fungování systému

Hlavní uživatelské rozhraní jeho počítače zajišťoval program s názvem EZ Keys vytvořený firmou Words Plus Inc. Jednotka zajišťovala na obrazovce monitoru softwarovou klávesnici. Kursor automaticky skenoval klávesnici v řádcích nebo sloupcích. Uživatel mohl vybrat pohybem své tváře znak tím, že zastavil kursor. Pohyb tváře byl detekován infračerveným senzorovým spínačem připevněným na brýlích uživatele. Uživatelským rozhraním na počítač je vlastně jen tento senzor. EZ Keys zahrnoval algoritmus pro predikci slov, takže uživatel pouze napsal prvních pár znaků a pak vybral celé slovo. Když uživatel vytvořil větu, mohl ji poslat do svého hlasového syntezátoru. S. Hawking používal separátní syntezátor vyrobený firmou Speech+. Bylo to nejlepší co slyšel, i když se vyznačoval akcentem, který býval označován různě (jako skandinávský, americký nebo skotský).

Možnosti pro uživatele

Pomocí EZ Keys mohl S. Hawking také ovládat myš ve Windows. To mu umožňovalo cele využívat počítač. Vyzkoušel svoji elektronickou poštu s použitím e-mailového klienta Eudora, surfoval na internetu s použitím FireFox, nebo psal přednášky s použitím Notepadu. Jeho počítač od Intelu pracoval s procesorem Intel CoreTM i7 a polovodičovým diskem řady 520. Obsahoval rovněž webovou kameru, kterou používal se Skypem pro udržování kontaktu se svými přáteli. Pro ty, kteří ho dobře znali, mohl podle výrazu tváře vyjádřit i své pocity.

Mohl také vystupovat s přednáškami. Přednášku si mohl napsat předem a uložit si ji na disk. Pak celé věty odesílal do hlasového syntezátoru používajícího software Equalizer napsaný firmou Words Plus. Pracoval velmi dobře a před tím, než S. Hawking přednášku přednesl, mohl ji ještě doladit.

Stálý proces inovace počítačového systému Stephena Hawkinga

(Obrázek: Intel)

S. Hawking stále sleduje nové asistenční technologie. Intel např. sponzoroval práci týmu odborníků, kteří navrhli nový systém pro rozpoznávání pohybů tváře s cílem zvýšení rychlosti jeho komunikování. Objevily se i některé nové ideje týkající se softwaru uživatelského rozhraní a bylo zajímavé seznámit se s jejich výsledky. Vypadalo to slibně. Experimentoval rovněž s uživatelským rozhraním jeho počítače ovládaným mozkem, avšak to dosud nepracovalo takovým praktickým přijatelným způsobem jako senzor využívající pohyby svalů tváře.

Inovace počítačového systému S. Hawkinga

Dalších prací na softwaru Hawkingova počítačového systému od Intelu se ujal mladý kolektiv tvůrčích pracovníků londýnské technologické firmy SwiftKey. V posledních dvou letech spolupracoval tým SwiftKey se S. Hawkingem i s firmou Intel na tom, aby mohl vědec snadněji psát a komunikovat (dnes již je SwiftKey součástí Intelu). Technologie SwiftKey byla integrována do existujícího systému tak, aby mohla při tvorbě textu pto syntézu hlasu přesně predikovat spíše celá slova než jednotlivé znaky. Takže čas a úsilí profesora Hawkinga při psaní se mohlo podstatně snížit a umožnit mu využívat své znalosti a zkušenosti z předchozích prací mnohem snadněji a rychleji.

Tým pracovníků SwiftKey se S. Hawkingem v profesorově Cambridgeské pracovně

(Stephen Spencer, Joe Osborne-vedoucí týmu a James Hay)

SwiftKey vlastně vytvořil personální “model jazyka” pro profesora Hawkinga založený na jeho rozsáhlých pracích, včetně dokumentů, které nikdy nebyly publikovány. Software ze z nich “učí” jak provádět predikci kontextově relevantních slov. Je rovněž schopný analyzovat obsah určité knihy nebo přednášky, s kterou se má pracovat a stále přizpůsobovat a vylepšovat své predikce, případně automaticky provádět i určité opravy.

Vývojáři SwiftKey mj. pracují i v oblasti smartphonů s Androidem a iOS. Shledali, že chyby profesora Hawkinga jsou od základu jiné, než ty jichž se dopouští běžný uživatel smartphonu. Většina z uživatelů rychle a ledabyle píše texty nebo tweety. S. Hawking je skvělým znalcem pravopisu a používá svůj systém k psaní podrobných přednášek a knih. Cílem bylo umožnit mu snadněji psát a vyjadřovat se delší dobu, a přitom minimalizovat chyby tisku.

Joe Osborne, který vedl tento projekt se vyjádřil tak, že to byla skvělá zkušenost úzké spolupráce jeho týmu s profesorem Hawkingem při integraci nové technologie do jeho komunikačně orientovaného počítačového systému. Predikční technologie SwiftKey se může “učit” od každého individuálního uživatele porozumět stylu jeho personálního jazyka.

Členové tvůrčího kolektivu vytvořili “zákaznickou” verzi pro Stephena tak, aby odpovídala specifickému výrazu jeho obličeje při pronášení přednášky, psaní kapitol nové knihy nebo poutavosti obsahu sdělení při konverzaci. Odhaduje se, že technologie SwiftKey přibližně zdvojnásobila rychlost mluveného projevu profesora Hawkinga. Pochopením způsobu jak S. Hawking používá jazyk bylo možné zrychlit a usnadnit komunikaci a ponechat více času na vědcovo uvažování o tajemstvích vesmíru.

Dnes a dále

Současný Hawkingův počítačový systém používající predikční softwarovou technologii SwiftKey má dnes označení ACAT (Assistive Context Aware Toolkit).

Současný počítačový systém S. Hawkinga (vlevo) a první provedení počítače - hlasového syntezátoru (vpravo)
(Obrázek vlevo - Intel Corp., obrázek vpravo Photo Studio/Getty Images, 1999 London Science Museum)

Kromě kontextuálních nabídek, které vědci umožňují časově ovládat doručování vhodných výrazů během řeči, je počítač vybaven zvláštním ovládačem utlumení zvuku, který vypne hlasový syntezátor. Jelikož je syntetizovaný zvuk ovládán pohyby svalů tváře, může syntezátor, například při jídle nebo cestování, vytvářet chaotické zvuky. Stalo se například, že při náhodném napsání písmen ‘x x x x’ vydal syntezátor na výstup ‘sex sex sex sex’.

V rámci projektu Intelu je u monitoru umístěna kamera nasměrovaná na Stephenův obličej, sledující ani ne pohyby jeho tváře, ale jiné pohyby v obličeji. Může pohybovat svými bočními čelistmi nahoru a dolů a ovládat myš, a dokonce potenciálně ovládat svůj invalidní vozík. To je příklad nápadu připravovaného k možnému využití až pro něj nadejde čas.

Dalším experimentálním projektem navrhovaným výrobcem Hawkingova vozíku je joystick připoutaný k Hawkingově bradě, který by mu umožnil nezávisle navigovat jeho vozík. Někdy je Stephen velmi dychtivý a uvažuje o kontaktu mezi jeho bradou a joystickem. Jelikož nemůže pohybovat krkem, je však obtížné joystick aktivovat a deaktivovat.

Pokud jde o software pro syntézu Hawkingovy řeči, realizující výše popsané vymoženosti, je dnes volně dostupný (jako open source). Intel publikoval software a uživatelskou příručku na Git-hubu. Kdokoli si jej může stáhnout a bezplatně využívat.

S využitím statí Stephena Hawkinga “The Computer“, Stephen Hawking Official Website, “Stephen Hawking’s new communication system revealed”, SwiftKey Blog, Dec. 2, 2014, “How Intel Gave Stephen Hawking a Voice”, WIRED UK, Jan. 13, 2015, Jamese Tempertona “Stephen Hawking’s speech software is now open source”, WIRED UK, Aug. 19, 2015 a dalších pramenů.

MALÁ KOSMOLOGICKÁ HLÍDKA -- ČERNÉ DÍRY A INFORMAČNÍ PARADOX

Černé díry a informační paradox

Nová teorie S. Hawkinga k černým dírám ve vesmíru

Mimořádná osobnost světové vědy - britský teoretický fyzik Stephen W. Hawking přišel s novou teorií týkající se tématiky na které po velkou část doby své aktivní vědecké činnosti pracuje - vesmírných ≪ černých děr ≫. Má za to, že záhadné černé díry ve vesmíru ve skutečnosti nejsou tak černé. Podle jeho názoru informace, které se do nich dostanou, nemizí beze stopy, tak jako vesmírné objekty a různá fyzická tělesa.

O co v nové teorii jde

Známý vynikající astrofyzik Stephen Hawking, nehledě na svůj pokročilý věk (73 roků) a strašlivou těžkou chorobu - amyotrofickou laterální sklerózu, která ho připoutala do speciálního invalidního křesla-vozíku a zbavila možnosti normální řeči, stále pokračuje v aktivní vědecké činnosti, produkuje vědecké objevy a vyslovuje hypotézy, které se rozlétají do celého světa. V posledních dnech, při vystoupení na malém vědeckém shromáždění v Královském technologickém institutu (KTH) ve Stockholmu, vzbudil pozornost tématem procesů, které probíhají na hranicích černých děr, což je dlouhodobým předmětem jeho zájmu.

Královský technologický institut ve Stockholmu
(nejstarší a největší technická vysoká škola ve Švédsku (Foto Rachel Ho, 2014)

Jedním z hlavních problémů, které jsou před současnými teoretickými fyziky je tzv. informační paradox černé díry. Jeho podstatou je to, co se děje s informacemi o stavu hmoty padající do černé díry, zda se beze stopy ztratí nebo nikoli.

Podle obecné teorie relativity by se jakékoli informace o objektu padajícím do černé díry měly nenávratně ztratit poté, co dosáhl hranice tzv. horizontu událostí. Připomeňme, že horizont událostí je plocha v prostoročasu, která vymezuje oblast prostoru, z kterého (pro prakticky nepředstavitelnou sílu gravitace) nemůže ven nic uniknout, dokonce ani světelné záření s nejvyšší existující reálnou rychlostí šíření. Ilustrací k uvedenému jevu je tvrzení o tom, že dvě černé díry se stejnou hmotností bez náboje a spinu nelze nijak rozlišit. Jinak řečeno není důležité to, co dopadlo na hranici horizontu událostí - informace o objektu budou nenávratně ztraceny. Proto, jak se vědci žertovně vyjádřili, “černá díra nemá vlasy”. To znamená, že všechny černé díry se stejnou hmotností jsou ve skutečnosti stejné.

Výše uvedené je však v rozporu se zákony kvantové mechaniky v nichž platí to, že informace nikam nemizejí. Podle jejích principů musejí informace sídlit kdesi ve vesmíru, i když hmota se v černé díře ztratí.

S. Hawking při práci s kolegy z univerzit, profesorem Malcolmem J. Perrym z Cambridge a profesorem Andrewem E. Stromingerem z Harvardu došel k závěru, že kvantově-mechanické informace o hmotě v nitru černé díry nemizejí. Na výše zmíněném setkání 32 proslulých teoretických fyziků z různých zemí, S. Hawking oznámil, že tyto informace se na hranici černé díry, tj. v horizontu událostí, kódují do formy vhodné pro supertranslaci - jakéhosi dvourozměrného hologramu padajících částic.

Podle soudobých představ jsou černé díry formálně hypotetickými superhustými objekty jejichž gravitaci nemohou překonat ani fotony světla, které vznikají při kolapsu hvězd. S. Hawking prohlásil, že informace se neshromažďují uvnitř černé díry jak by se dalo očekávat, ale zůstávají na její hranici, tj. v horizontu událostí. Podle vědcova názoru mohou tedy informace o padajícím objektu přežít a zůstat uloženy  v horizontu událostí. Tyto informace se vyzařují jako kvantové fluktuace generované černou dírou, bohužel v chaotické, prakticky nevyužitelné formě.

Ve svém vystoupení S. Hawking vyslovil předpoklad o tom, kam se ve skutečnosti může dostat hmota, která se propadne do černé díry, totiž jinam do paralelních vesmírů. Jestli velká černá díra rotuje, může v ní být průchod do jiných vesmírů. Nemůže se však již vrátit zpět do našeho vesmíru. K tomu vědec zažertoval, že sní o vesmírném letu, ale to co říká by rozhodně neověřoval, navíc dodal, že pocítíte-li pád do černé díry, nemáte zoufat, východ tam je.

V roce 1975 vypracoval S. Hawking teorii, podle které se mohou černé díry “vypařovat” na základě stálého vznikání elementárních částic, převážně fotonů u jejich hranic. Nejdřív vědec měl za to, že vznikající záření nenese žádné informace z vnitřku černé díry, avšak v roce 2004 takovou možnost připustil. Jeho nová hypotéza říká, že Hawkingovo záření může obsahovat část informací uložených u horizontu událostí a vytrhávat se z okolí černé díry, informace ovšem budou v neužitečném chaotickém tvaru.

Hlavní myšlenkou vystoupení S. Hawkinga, jehož předmět mají spolupracující vědci komplexně zpracovat a vydat, je to, že černé díry nejsou zase tak černé jak se malují, a nejsou to ani věčná vězení, jak by si někdo mohl myslet. Hmota se, podle něho, z nich může vytrhnout jak za jejich hranice, tak i do jiných vesmírů.

Důkladnější pohled na problematiku informací ve vztahu k černým dírám

Všeobecný pohled na chování černé díry a probíhající procesy

Samotný název ‘černá díra’ vyvolává v člověku negativní pocity. V běžném vědomí většiny lidí je vlastně hypotetická černá díra spojována s něčím strašným, ničivým a zhoubným. Málo kdo si však umí představit to, čím vlastně jsou černé díry tak strašné a jaký je princip jejich chování.

Černé díry jsou oblasti prostoru a času vytvořené následkem zakřivení prostoročasu vlivem vysoké koncentrace energie a hmoty. Tak to zdůvodňuje Einsteinova teorie relativity. Černé díry mají tak silnou přitažlivost, že odolat jí není možné (jak jsme výše uvedli, ani světelným paprskům šířícím se nejvyšší možnou mezní rychlostí). V praktické vědě se pod černými dírami chápou umírající hvězdy v posledním stádiu kolapsu, jelikož jejich vlastnosti jsou prakticky stejné, jako je tomu u ”opravdových” černých děr.

Grafické znázornění horizontu událostí černé díry

V současné době lidstvo nedisponuje technickými a technologickými možnostmi provádění experimentů s přímým pozorováním bezprostředního působení černých děr na objekty, které se dostanou do zóny jejich gravitace. Proto jsou obecné představy o tomto procesu také odvozeny od teorie relativity.

Objekt, který se přibližuje k černé díře se od určitého okamžiku (když se dostane do oblasti její gravitace) prudce zrychlí a začne se pohybovat k hranici - horizontu událostí. Vzhledem k nezávislému pozorovateli objektu se však při přibližování k horizontu událostí začne prostor a čas podstatně deformovat a objekt zpomalí svůj pohyb téměř až do zastavení. Když objekt projde horizontem událostí (jinak též bodem nenávratu) nebude již schopen odolávat a ztratí se s ním jakékoli spojení (nebude moci přijímat ani vysílat jakékoli signály). Pro vnější reálný svět (ve vztahu k černé díře) objekt zmizí. O tom, co se děje s objektem uvnitř černé díry, nelze nic soudit, ani prakticky, ani teoreticky. Někdy se uvádí, že např. z těla člověka by se po pádu do černé díry roztahováním stala dlouhá “nudle” a jeho hmota by se atom po atomu ukládala do bodu singularity, to ovšem nelze ničím doložit.

Otázka života a smrti informací

Vědce celkově vzato nezajímá to, co by se stalo s člověkem po pádu do černé díry, v dohledné budoucnosti není něco takového vůbec možné a ani rozvoji teoretického poznání to nic nepřinese. Z tohoto hlediska je mnohem důležitější problém zmizení nebo zachování informací, které se dostanou do černé díry. Je tomu tak proto, že při řešení daného problému vznikly rozpory v kvantové mechanice a zatím nepřekonatelné překážky jejich řešení.

Podstata problému

Podle obecné teorie relativity (OTR) musejí černé díry existovat. Přímo je nikdo neviděl a soudí se tak pouze podle nepřímých příznaků. Ve vesmíru je vůbec mnoho různých jevů, které nelze přímo pozorovat.

Černá díra se projevuje pouze jednou svojí vlastností, a to intenzitou gravitačního pole závisející na hmotnosti hvězdy, která zkolabovala a stala se černou dírou. K tomu poznamenejme, že černá díra může mít elektrický náboj a moment hybnosti, pokud je měla původní hvězda.

Podle zákonů kvantové mechaniky může být v našem světě všechno rozloženo formou informací, např. ve formě řádku z jedniček a nul. Tyto informace se uchovávají věčně, dokonce i tehdy budou-li vtaženy do černé díry. Teorie relativity však tvrdí jiné - informace tam musejí být zničeny. A tento problém je právě informačním paradoxem.

Profesor Stephen Hawking pracoval na informačním paradoxu s výše uvedenými vědci M. J. Perrym z Cambridge a A. Stromingerem z Harvardu. Podle nich se informace na horizontu událostí mění na 2D-hologram (tzv. supertranslaci). Idea je v tom, že supertranslace je hologram částic vcházejících do černé díry, kde se uchovávají všechny informace. Tak dochází k tomu, že idea o černých dírách je trochu jiná, než se předpokládá v Einsteinově teorii. Nemají takovou vnitřní oblast, když se objekty mohou udržet na horizontě událostí. Vědecký konsenzus však v této otázce neexistuje.

Jakými výpočty je doložena idea S. Hawkinga a jeho kolegů není zatím jasné.Stať s výsledky prací se teprve má publikovat.

Částice světla - fotony - mohou opouštět černou díru v důsledku kvantových fluktuací. Tato koncepce je známa jako “Hawkingovo záření”. Touto cestou tak mohou informace uniknout z černé díry. Jak autor ideje vysvětluje, budou však nestrukturované, fragmentované, a proto pro praktické cíle bezcenné. Kdyby se informace nestaly chaotickými, mohl by vnější pozorovatel rekonstruovat obraz všeho, co spadlo do černé díry, i když by k tomu byl nutný nepředstavitelně dlouhý čas.

Zdrženlivé postoje a skeptické ohlasy

Světem fyziky prošel zprávou o napohled skvělém Hawkingově řešení informačního paradoxu černých děr, dokonce včetně objevení cesty úniku z černé díry, značný rozruch, avšak poněkud předčasný.

Teoretický fyzik S. Hawking poprvé odhalil zapeklitý problém v 70. létech, když předpověděl, že z černé díry, jako gravitační jámy, ve skutečnosti uniká světlo, nazvané Hawkingova radiace. V průběhu času může teoreticky černá díra vyzářit tak mnoho radiace, že se zcela vypaří. Takový výsledek však představuje problém, jelikož to vypadá tak, že by černé díry vypařováním ničily informace. To je podle teorie kvantové mechaniky předem jasně vyloučené.

Černé díry, jako cokoli jiného, musejí zachovávat kvantově mechanické postupy jejich vytvoření. K tomu může dojít například smrtí velké hvězdy, která spotřebuje palivo pro jadernou fúzi a svou vlastní přitažlivostí zkolabuje. Jak již bylo naznačeno výše, černá díra musí uchovat informace o tom, jak se z hvězdy zrodila jakož i o věcech, které do ní od té doby spadly. Jestli se černá díra někdy vypaří, tak to vypadá tak, že informace budou zničeny.

Fyzici se pokusili najít způsob, jak se informace vyhnou zániku v černé díře únikem cestou Hawkingova záření. Problém tohoto scénáře je v tom, že černé díry, podle všeho nemají žádnou možnost změnit informace do formy tohoto záření. Ve skutečnosti jsou černé díry podle obecné teorie relativity velmi jednoduché objekty, které nejprve předpovědí jejich existenci. Víme, že mají pouze tři vlastnosti: hmotnost, náboj a moment hybnosti. Nemají žádné charakteristiky dalších podrobností, podle hantýrky fyziků “žádné vlasy”.

Jen větší zmatek?

Mnozí fyzici mají za to, že je příliš brzy na posouzení toho, zda je Hawkingova idea reálným krokem kupředu. Může to být ještě hodně daleko od úplného řešení informačního paradoxu. U ideje supertranslací pro kódování informací je nyní ještě poněkud nejasné jak to probíhá a s jakou efektivností se to děje. Rovněž mechanizmus, kterým by se měly ukládat informace, by ve skutečnosti umožňoval střádat příliš mnoho informací (např. fyzička Sabine Hossenfelder z Nordického institutu ve Stockholmu).

A supertranslace jsou jen sotva řešením na stole. V posledních letech fyzici přišli s řadou idejí pro řešení (nebo další zkomplikování) paradoxu ztráty informací. Fyzik Ulf Danielsson ze švédské univerzity v Uppsale vyslovuje názor o tom, že říká-li Hawking, že vyřešil informační paradox, pro Danielssona to znamená, že je zde další přicházející přídavek a otázkou je, zda to skutečně něco řeší, anebo nás to zanechává v ještě větším stavu zmatku. Není si tím jist.

Záhady se zvětšují

Ať to dopadne s Hawkingovým scénářem jakkoli, paradox zůstane ve fyzice “horkým bramborem”. Otázkou nejsou jen tajemné faktory o černých dírách. Ta je hluboce provázaná s většími záhadami o podstatě a původu vesmíru. A pro zodpovězení otázky budou vědci potřebovat nejen lepší porozumění černým dírám, ale úplnou teorii kvantové gravitace, teorii, která dosud chybí.

Černé díry jsou zapeklité a místy matoucí objekty, částečně proto, že se odvolávají na odlišné teorie, které jsou podstatou - kvantovou mechaniku, která pokrývá subatomický svět a obecnou teorii relativity, která popisuje gravitaci a rozprostírá se do velkých kosmických měřítek. Dosud jsou tyto dvě teorie od základu neslučitelné. Co fyzici opravdu potřebují, je způsob jak popsat gravitaci podle pravidel kvantové mechaniky. Odvolávání se na kvantovou mechaniku a relativitu může dát paradoxu ztráty informací šanci na to, zaměřit se na to, co víme a na to, co nevíme a pokusit se přijít na to, jaké závěry bude možné učinit z odlišných hypotéz o kvantové gravitaci, prohlásil fyzik Lee Smolin z Perimeter Institute pro teoretickou fyziku v Ontariu.

L. Smolin a S. Hossenfelder v poslední době spolupracují na přehledové stati, která sumarizuje všechna různá možná řešení pro “skládanku” ztráty informací a docházejí k závěru, že se převážně dělí do šesti kategorií, z nichž každá má určitý přístup k řešení zřejmého paradoxu. Pro stručnost textu je zde nebudeme všechny probírat.

Ať již řešení dopadne jakkoli, může ovlivnit nejen problematiku černých děr, ale teoreticky také související událost - velký třesk. Malý, hustý stav černých děr je velmi podobný předpokládané situaci našeho vesmíru v době jeho zrodu. Je možné uplatnit mnoho stejných fyzikálních úvah. V obou případech matematici v současné době předpovídají “singularitu”, prostoro-časový bod, který je nekonečně hustý a nekonečně malý. Někteří fyzici mají za to, že tyto nekonečnosti jsou důkazem nesprávnosti rovnic, jiní tvrdí, že singularita je fyzikální realitou. Jestli řešení paradoxu ztráty informací přijde od kvantové teorie gravitace a vyloučí singularitu, mohlo by to přinést odlišný pohled na počátek našeho vesmíru. Podle L. Smolina jsme stále ještě u prvního okamžiku času. A táže se, zda by mohla být singularita vyloučena a zda bychom se na základě toho mohli vrátit zpět do éry vesmíru před velkým třeskem.

Z toho je vidět, kam až mohou současné úvahy vést.

S využitím statí Gautama Naika “Stephen Hawking Offers New Theory on How Information Might Escape Black Holes“, The Wall Street Journal, Aug. 25, 2015, C. Moskowitzové “Stephen Hawking Hasn’t Solved the Black Hole Paradox Just Yet”, Scientific American, Aug.27, 2015, statě “Stiven Hawking: černé díry ukládají informace” z portálu Vědecké Rusko, 28. srpna 2015 a dalších pramenů.