Најпознатији живи физичар предложио је нови начин решавања једне од најнезаборавнијих загонетки у савременој физици: Може ли црна рупа избрисати информације из свемира? Према Степхену Хавкингу и његовим сарадницима, одговор би могао бити не - ако црним рупама дате бујну главу косе.
Сличан садржај
- Побегните из понора црне рупе!
- Да ли би астронаути преживели међузвездано путовање кроз црвоточину?
„Да ли је то коначан одговор или не, за нас је потпуно нејасно“, каже коаутор Малцолм Перри, теоријски физичар са Универзитета у Цамбридгеу. "Кажемо да је то корак на путу."
Најосновнији опис црне рупе каже да оно што долази никада не настане. На основу Еинстеинове опште теорије релативности, која описује како гравитација утиче на космос, црна рупа је толико масивна да се било шта што пређе преко њеног руба или хоризонта догађаја увуче и изгуби заувек, чак и светлост.
Тада је 1970-их Хавкинг открио да саме црне рупе могу нестати. Захваљујући предвиђањима квантне механике, физичари мисле да простор није вакуум, већ је испуњен такозваним виртуелним честицама које намигну и излазе из постојања. Те се честице појављују у паровима који су осуђени на уништавање чим ступе у међусобни контакт. Али ако се пар појави на обе стране хоризонта догађаја црне рупе, један се прогута, а други зрачи у свемир.
Настала радијација краде енергију из црне рупе како одмиче, тако да црна рупа временом губи масу. На крају испарава из постојања. Према Хавкинговим прорачунима, дуготрајно зрачење - једини траг нестале црне рупе - не садржи никакве корисне податке о томе како се црна рупа формирала и шта је јела.
То је проблем за физичаре који се надају да ће спојити релативност са квантном механиком, за коју већина стручњака каже да забрањује губитак информација. Исјецкајте енциклопедију, спалите је или изгубите до запањујуће јаке црне рупе, а њени остаци морају увек да садрже трагове који у теорији омогућавају премотавање врпце и познат је њен оригинални садржај.
У потрази за овом реверзибилношћу, Хавкинг је поново направио своје оригиналне прорачуне. У време кад је предложио зрачење црним рупама, математички теореми су црне рупе осликавали као прилично безобличне целине посматране споља. Све што се могло измерити била је укупна маса и наелектрисање црне рупе, као и брзина окретања.
Нови рад, објављен ове недеље на веб локацији за штампање аркив.орг, даје космичком монструму додатне препознатљиве карактеристике познате као "длачице", у овом случају минутне промене у вакууму непосредно изван хоризонта догађаја.
„Показујемо да ако нешто бацате на црну рупу на прави начин, можете да имплантирате косу“, каже теоријски физичар Андрев Стромингер са Харвард Универзитета. Он и његове колеге то илуструју наелектрисаним честицама.
Попут енергије, електрични набој се не може створити нити уништити. Како се набој мора сачувати у свемиру, Хавкинг и његови коаутори сугерирају да набијене честице које пролазе кроз хоризонт догађаја могу оставити трагове себе у простору у облику чудних честица свјетлости, званих мекани фотони, који немају енергије. Ови бизарни фотони мењају вакуум простор-времена и омогућавају му да сачува информације о оригиналним честицама.
Хавкинг и његове колеге предлажу да измењени вакуум може похранити информације о тродимензионалним објектима на површини црне рупе на исти начин на који холограм делује као 3Д приказ равне слике.
„Да ли математика опште релативности то дозвољава, прилично је суптилно“, каже Лее Смолин, теоријски физичар са Института за теоријску физику „Периметер“. Смолин уместо тога фаворизује квантна објашњења црних рупа на основу њихових средишта уместо њихових ивица, додајући да ће он тражити друге стручњаке да провере математику на новом папиру.
Још нико није пријавио грешку у прорачунима, али почела се појављивати забринутост да је теорија у најбољем случају непотпуна. Сабине Хоссенфелдер из Нордијског института за теоријску физику поставља питање колико информација предложена мека коса може да кодира. Она такође истиче да рад не објашњава како ће длачице, које би нестале с црном рупом након што би испариле, пренети своје податке радијацији која остаје.
„Уопште нисам уверена да нова идеја коју су предложили Хавкинг, Перри и Стромингер решава проблем губитка информација“, пише на блогу Бацкреацтион. „Али чини се занимљив пут који вреди даље истражити. А сигуран сам да ћемо видети и даље истраживање. "
