ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#47 บทที่ 7 หลุมดำไม่ใช่สีดำ : ทฤษฎีบทพื้นที่ของฮอว์คิงและเอนโทรปีของหลุมดำ

ก่อนปี 1970 งานวิจัยของผมเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้มุ่งเน้นไปที่คำถามที่ว่ามีภาวะเอกฐานของบิกแบง (Big Bang singularity) หรือไม่ อย่างไรก็ตาม เย็นวันหนึ่งในเดือนพฤศจิกายนของปีนั้น ไม่นานหลังจากที่ลูซี ลูกสาวของผมเกิด  ผมเริ่มคิดถึงหลุมดำขณะกำลังเข้านอน ความพิการของผมทำให้กระบวนการนี้ค่อนข้างช้า ผมจึงมีเวลาเหลือเฟือ ในขณะนั้นไม่มีคำจำกัดความที่แน่นอนว่าจุดใดในอวกาศ-เวลาอยู่ภายในและภายนอกหลุมดำ ผมได้พูดคุยกับโรเจอร์ เพนโรส (Roger Penrose) เกี่ยวกับแนวคิดในการกำหนดหลุมดำว่าเป็นชุดของเหตุการณ์ที่ไม่มีสิ่งใดสามารถหลบหนีจากมันได้ ซึ่งปัจจุบันเป็นคำจำกัดความที่ยอมรับกันโดยทั่วไป หมายความว่าขอบของหลุมดำซึ่งเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) เกิดขึ้นจากรังสีของแสงที่ไม่อาจหนีจากหลุมดำได้ แต่พวกมันจะคงอยู่ตลอดไปโดยโฉบอยู่บนขอบหลุมดำตลอดไป (รูปที่ 7.1) มันเหมือนวิ่งหนีตำรวจและแค่ล้ำหน้าไปหนึ่งก้าวแต่หลบไม่พ้น!   ทันใดนั้นผมก็ตระหนักว่าเส้นทางของแสงเหล่านี้ไม่สามารถเข้าใกล้กันได้ เพราะถ้าเป็นเช่นนั้น ในที่สุดพวกมันก็ต้องวิ่งเข้าหากัน มันเหมือนกับการพบคนอื่นที่วิ่งหนีตำรวจในทิศทางตรงกันข้าม – คุณทั้งคู่จะถูกจับ! (หรือในกรณีนี้ ตกลงไปในหลุมดำ) แต่ถ้ารังสีแสงเหล่านี้ถูกหลุมดำกลืนเข้าไป พวกมันก็ไม่สามารถอยู่บนขอบของหลุมดำได้ ดังนั้นเส้นทางของรังสีของแสงในขอบฟ้าเหตุการณ์จึงต้องเคลื่อนที่ขนานหรือห่างจากกันเสมอ อีกวิธีหนึ่งในการดูสิ่งนี้คือขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นขอบของหลุมดำ เป็นเหมือนขอบของเงา เป็นขอบของแสงสว่างแห่งการหลีกหนีไปสู่ความไกลโพ้น แต่ก็เป็นเงาแห่งความหายนะที่กำลังจะเกิดขึ้น หากมองดูเงาที่เกิดจากแหล่งกำเนิดในระยะไกล เช่น ดวงอาทิตย์ จะเห็นว่ารัศมีของแสงที่ขอบไม่เข้าใกล้กัน หากรังสีของแสงที่ก่อตัวเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งเป็นขอบเขตของหลุมดำ ไม่สามารถเข้าใกล้กัน พื้นที่ของขอบฟ้าเหตุการณ์จะคงเดิมหรือเพิ่มขึ้นตามเวลา มันไม่มีทางลดลงเลย เพราะนั่นจะหมายความว่า […]