شعاع الضوء الذي ينزلق على طول أفق الثقب الأسود لا يتحرك فحسب، بل يحمل معه الحرارة والمعلومات. لطالما اشتبه الفيزيائيون في أن هندسة هذه الأشعة تخضع لقواعد صارمة، لكن التفاصيل ظلت غامضة. العمل الجديد يحول هذه القواعد إلى متباينة واضحة.
اعتمد المؤلفون على فرضية التركيز الكمومي (QFC) - وهو مبدأ حديث يحد من نمو الإنتروبيا على طول المسارات الضوئية. ومنه اشتقوا متباينة تفاضلية للتمدد المعمم Θ - وهي كمية تجمع بين التمدد الهندسي لحزمة الضوء والإنتروبيا الكمومية. تُظهر الصيغة أن معدل تغير Θ محدود بمجموع حدين متنافسين. أحدهما هو المساهمة السالبة للانحراف (σ²)، والآخر هو المساهمة الموجبة للتمدد نفسه (θ²/2). الانحراف، أي تشوه شكل المقطع العرضي للحزمة، يعمل دائمًا كمكبح ويقمع Θ بشكل رتيب. أما التمدد فقد يحفزه.
هذا النهج يقدم لأول مرة وصفة هندسية محلية لاختبار QFC. لا حاجة لمعرفة التاريخ الكامل للأفق؛ يكفي قياس التمدد والانحراف عند كل نقطة. هذا يشبه مراقبة شريط مطاطي يتم شده في أماكن مختلفة: بعض الأجزاء تتمدد، وبعضها يلتوي، وهي معًا تحدد مقدار "الحرارة" التي يمكن للشريط حملها.
بالإضافة إلى ذلك، أظهر العلماء أن نفس مجموعة التمدد والانحراف تتحكم في التباعد الأسي للأشعة الضوئية المتجاورة. وهذا يربط الخصائص الحرارية للأفق بعدم استقراره الهندسي. النتيجة تحسن فهمنا للديناميكا الحرارية للثقوب السوداء - وهي المنطقة التي تتشابك فيها الجاذبية والكم والحرارة في عقدة واحدة.
الانحراف (σ) في هذه المتباينة يدخل دائمًا بعلامة سالبة، أي أن أي تشوه لحزمة الضوء يبطئ نمو الإنتروبيا - تقريبًا مثلما تعيق الاضطرابات التدفق السلس للنهر.
في رواية "Hyperion" لدان سيمونز، تحيط بمقابر الزمن حقول مضادة للإنتروبيا - مثل هذه القيود المحلية على تدفق الإنتروبيا يمكن أن تفسر سلوكها الغريب.