עקב בקנשטיין

יעקב בקנשטיין. מקור: ויקיפדיה

פרופ' יעקב דוד בקנשטיין חתן פרס ישראל בפיזיקה שהחזיק בקתדרה על שם פולק לפיזיקה עיונית באוניברסיטה העברית בירושלים וחבר באקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.
חתן פרס רוטשילד לשנת 1988, חתן פרס ישראל לשנת 2005 וחתן פרס וולף לשנת 2012. עיתון דה מרקר מנה אותו ברשימת 50 המוחות החדים בישראל - "החוקר שסחף את הוקינג".

בקנשטיין תרם לייסוד התרמודינמיקה של חורים שחורים ולהיבטים אחרים של הזיקה בין מידע וכבידה. בשנת 1972, בגיל 25, הציע לייחס אנטרופיה לחור שחור. הוא הציע כי השטח הכולל של אופק האירועים כתוצאה של מיזוג בין חורים שחורים לא יכול לקטון, שהאנטרופיה של חור שחור פרופורציונלית לשטח אופק האירועים שלו.

בתחילה הקהילה המדעית התייחסה בביטול לטענתו, כולל על ידי סטיבן הוקינג, שטען כי אם לחור שחור יש אנטרופיה צריכה להיות לו גם טמפרטורה, ואז הוא צריך לקרון כמו גוף שחור. אולם בשנת 1974הוקינג גילה כי חור שחור יכול לפלוט קרינה, תוצאה של זוגות חלקיקים וירטואליים שנוצרים קרוב לפני אופק האירועים שלו. קרינה זו נקראת קרינת הוקינג. החישובים הראו שקרינה זו אכן מתאימה לקיום אנטרופיה הפרופורציונלית לשטח החור השחור, הרעיון נעשה למקובל, ואנטרופיה זו מכונה אנטרופיית בקנשטיין־הוקינג.

בקנשטיין תיאר את תגליתו כך:
"הרעיון שלי היה שברגע שאתה זורק את האנטרופיה של דבר מסוים, כמו כוס התה, לחור השחור, השטח של הגבול של החור השחור גדל קצת, אז האנטרופיה שנוצרה בחור השחור עצמו מקזזת את האנטרופיה של התה וכל מה שנפל לתוכו".

בקנשטיין עסק בניסיונות להשיג ביסוס יחסותי לדינמיקה הניוטונית המתוקנת שפיתח פרופ' מרדכי מילגרום.

נימוקי השופטים בטקס הענקת פרס וולף בשנת 2012

בזכות עבודתו על גופים אסטרונומיים מסיביים מאד, הקרויים חורים שחורים. הוא הראה כי יש לגופים אלה תכונה סטטיסטית-תרמודינמית, הקרויה אנטרופיה. זאת, למרות שהדינמיקה הפנימית של גופים אלה איננה ידועה. עבודה זו פתחה שדה מחקר של דינמיקה של חורים שחורים, מחקר שהיה לאבן פינה בתחומי הפיזיקה העיונית של כבידה קוונטית ומיתרים.

בקנשטיין, יהודי מאמין, ראה קשר הדוק בין אמונתו הדתית לעבודתו המדעית, ואמר כי הוא "מסתכל על העולם כתוצר של העבודה של הקדוש ברוך הוא. הוא קבע חוקים מאוד מסוימים ואנחנו נהנים מאוד לגלות אותם בעבודה מדעית - לראות איך הכל משתלב ביחד".