სტივენ ჰოკინგი შავი ხვრელების შესახებ ბევრს ფიქრობდა. მაგრამ მისი ყველაზე დიდი მიგნება - გრავიტაციის კვანტურ მექანიკასთან დაკავშირების იდეა მეცნიერს ენტროპიაზე ფიქრისას გაუჩნდა. ენტროპია ფუნდამენტური კონცეფციაა, რომელიც არა მხოლოდ ყოველდღიური ცხოვრების ფიზიკისთვისაა უკიდურესად მნიშვნელოვანი, არამედ - თავად დროის არსის შესამეცნებლადაც.

მარტივად რომ ვთქვათ, ენტროპია სისტემაში არსებული უწესრიგობის რაოდენობის გაზომვის გზას წარმოადგენს. უმეტესწილად, ეს ფენომენი ერთობ ინტუიციურია. ათქვეფილ კვერცხს უფრო მაღალი ენტროპია აქვს, ვიდრე - მთლიანს; აგურებისა და ხის ფიცრების გროვას უფრო მეტი ენტროპია აქვს ვიდრე - სახლს, რომელშიც თითოეული აგური და ფიცარი მისთვის განკუთვნილ ადგილზე იმყოფება.

პრინციპი, რომელიც გვეუბნება, რომ სისტემაში (ან სამყაროში) არსებული სრული ენტროპია დროის მსვლელობასთან ერთად მხოლოდ გაიზრდება, თერმოდინამიკის მეორე კანონის სახელითაა ცნობილი. თუ ოდესმე თქვენი სამუშაო მაგიდის მოწესრიგებულ მდგომარეობაში შენარჩუნება გიცდიათ, დიდი შანსია, რომ ფიზიკის ფუნდამენტურ პრინციპთა შორის სწორედ ეს დებულება გემშობლიუროთ ყველაზე მეტად.

ეს კანონი, რა თქმა უნდა, არ ნიშნავს იმას, რომ აგურებისა და ხის ფიცრების გროვის სახლად ქცევა არ შეგიძლია; ან თუნდაც იმას, რომ დროის და ძალისხმევის არდაშურების შემთხვევაში, კვერცხის პირვანდელ მდგომარეობაში დაბრუნება შეუძლებელია. ეს, უბრალოდ, ნიშნავს იმას, რომ ენტროპიის ერთ ადგილზე შემცირება სხვა ადგილზე მისი რაოდენობის გაზრდის ხარჯზე მიიღწევა.

სახლის შენების მაგალითს რომ დავუბრუნდეთ, ლურსმნების ჩაჭედებისა და აგურების დალაგების დროს დიდი რაოდენობის ენერგიის დახარჯვა მოგიწევთ. ამ ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება სითბოდ, რომელიც გარემოში გავრცელდება და თქვენ გარშემო არსებულ ჰაერს, გარკვეულწილად, უფრო არეულს გახდის. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია ენტროპია, რადგან ცხელი ტემპერატურის პირობებში ნაწილაკები უფრო ქაოსურად მოძრაობენ.

თქვენ მიერ გაწეული გარჯა აგურების მოწესრიგებულად დალაგების საკომპენსაციო ენტროპიას ყველა ვარიანტში წარმოშობს.

მაგრამ რა საერთო აქვს ამ ყველაფერს შავ ხვრელებთან?

1970-იან წლებში ჰოკინგი და სხვა ფიზიკოსები ორი, ერთი შეხედვით არაფრით დაკავშირებული, კონცეფციით დაინტერესდნენ: სამყაროში შეუჩერებლად მზარდი ენტროპიითა და ფაქტით, რომ შავი ხვრელებისგან თავს ვერაფერი აღწევს.

მათ კითხვების დასმა დაიწყეს: რა მოხდება, თუ აიღებ რაღაცას, რასაც ენტროპიის მაღალი მაჩვენებელი აქვს, და მას შავ ხვრელში გადაისვრი? სად წავა ეს ენტროპია? ამ გზით სამყაროში არსებულ ენტროპიას შეამცირებ და, მაშასადამე, თერმოდინამიკის მეორე კანონი დაირღვევა? ერთადერთი ლოგიკური დასკვნა, რომლამდე მისვლაც მათ შეძლეს, იყო ის, რომ შავ ხვრელებსაც უნდა ჰქონოდათ ენტროპია.

თერმოდინამიკის კანონები ამბობენ, რომ თუ შავ ხვრელს ენტროპია აქვს, მაშინ მას ტემპერატურაც უნდა ჰქონდეს. რაც ნიშნავს იმას, რომ ის უნდა აწარმოებდეს რაღაც სახის სითბოს, რომლის აღქმაც მის გარეთ მყოფთათვის იქნება შესაძლებელი. ეს, თავის მხრივ, ნიშნავს, რომ მძლავრი ენერგიის მქონე ნაწილაკებისა თუ გამოსხივებისთვის უნდა არსებობდეს გზა, რომლის საშუალებითაც შავი ხვრელიდან გამოღწევას შეძლებენ.

იმის მისახვედრად, თუ ზუსტად როგორ მივიდა ჰოკინგი ამ დასკვნებამდე, ფარდობითობის ზოგადი თეორიისა და კვანტური მექანიკის სიღრმისეულ წიაღსვლებში ჩასვლა მოგვიწევდა. მაგრამ მოკლედ იმის თქმაც საკმარისია, რომ ენტროპიაზე ფიქრმა შავ ხვრელებსა და კვანტურ ნაწილაკებს შორის არსებული კავშირი გამოავლინა, რამაც მათ შესახებ ჩვენი წარმოდგენები თავდაყირა დააყენა.

საბოლოო გამოთვლების დასრულების შემდეგ დამტკიცდა, რომ შავი ხვრელები ენერგიას ასხივებდნენ; ამ ფენომენს დღეს ჰოკინგის გამოსხივებას უწოდებენ. ეს მოვლენა ცეცხლში ჩადებული რკინის გავარვარებული ჯოხიდან წამოსულ მხურვალებას უნდა წააგავდეს. ამ წინასწარმეტყველებამ სრულიად ახალი ტიპის პარადოქსები შექმნა, რომელთა ამოხსნასაც ფიზიკოსები დღემდე ცდილობენ.

მაგრამ ენტროპიის ამბავი ამაზე ბევრად უფრო შორს მიდის. ბევრი ფიზიკოსი ამტკიცებს, რომ ენტროპიის მუდმივი ზრდა დროის მსვლელობაზეც კია პასუხისმგებელი. ფიზიკის კანონები, როგორც წესი, შექცევადი ბუნებისაა; აი, ენტროპია კი მხოლოდ ერთი მიმართულებით იზრდება. სწორედ ეს შეიძლება იყოს მიზეზი იმისა, თუ რატომ შეგვიძლია წარსულის დამახსოვრება, მაგრამ არ შეგვიძლია მომავლის განჭვრეტა. დროის ისრის მიმართულებას, შეიძლება, ის ძალა განსაზღვრავს, რომელიც ენტროპიის მუდმივ ზრდას იწვევს.

ფიზიკისთვის დამახასიათებელი ტრადიციების დაცვით, ახალმა აღმოჩენამ ახალი კითხვები დაბადა. დროის ისრის ენტროპიის ზრდასთან დაკავშირებამ სამყაროს წარმოშობის შესახებ მწვავე საკითხი წამოწია: კერძოდ, როგორ შეიქმნა სამყარო იმ პირობებში, რომელშიც ენტროპია იმდენად დაბალი იყო, რომ მთელი ამ დროის განმავლობაში გაზრდის შესაძლებლობა ჰქონდა.

მიუხედავად იმისა, რომ ამ კითხვაზე პასუხი ჯერ კიდევ არ გვაქვს, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ მისი დახმარებით შევძლებთ, უკეთ გავიგოთ, როგორ წარმოიშვა სამყარო და რა ბედი შეიძლება ეწიოს მას იმის შემდეგ, რაც ენტროპია თავის მაქსიმალურ მდგომარეობას მიაღწევს.

იქამდე კი თითოეული ჩვენგანი ჩვენს პაწაწინა სამყაროებში ქაოსის აგენტებად ყოფნას განვაგრძობთ. ხოლო იმის ცოდნა, რომ პრობლემებისაგან თავის დაღწევას მათი შავ ხვრელში გადასროლით ვერ მოახერხებ, ნამდვილად სასარგებლოა: ასე თუ მოიქცევი შენ, უბრალოდ, თავდაპირველზე უფრო დიდ არეულობას შექმნი.

ამავე თემაზე:

რატომ იყო სტივენ ჰოკინგი 21-ე საუკუნის უდიდესი მეცნიერი.