Ați auzit că găurile negre distrug informațiile care intră în ele? De ce este această problemă atât de mare pentru fizică?
Pe vremea mea, lucrurile erau simple. Tăietura bontului meu a fost complet peste ocară. Nathan Fillion a fost căpitanul Serenității toată ziua, în fiecare zi. ... Și găurile negre erau găurile negre. Vreau să spun că găurile negre ar comprima materia și energia într-o singularitate infinit de densă și nu au creat un paradox informațional aparent insurmontabil. Da, au fost zilele bune de ole.
Dar acele zile s-au terminat. Acum sunt cele 50 de nuanțe de gri, cu legile fizicii aplecate în conformitate cu alte legi ale fizicii. „Hashtag nu creștinul meu”. Despre ce vorbesc este paradoxul informațiilor despre gaura neagră
În primul rând, să vorbim despre informații. Atunci când fizicienii vorbesc despre informații, sunt informați despre starea specifică a fiecărei particule din Univers: masă, poziție, rotire, temperatură, îl numiți. Amprenta care îi identifică în mod unic pe fiecare și probabilitățile pentru ceea ce vor face în Univers. Puteți schimba atomii, zdrobi-i împreună, dar funcția de undă cuantică care îi descrie trebuie să fie întotdeauna păstrată.
Fizica cuantică vă permite să rulați întregul Univers înainte și înapoi, atât timp cât inversați totul în matematica dvs.: încărcare, paritate și timp. Iată partea importantă. Creierele mari ne spun că informațiile trebuie să trăiască, indiferent de ce. Gândește-te la asta ca la energie. Nu puteți distruge energia, tot ce puteți face este să o transformați.
Acum, reculul găurii negre. Formate natural când cele mai mari stele, cele cu mai mult de 20 de ori masa Soarelui, se prăbușesc violent și explodează. Aici densitatea materiei este atât de mare, viteza de evacuare depășește viteza luminii. Cele fanteziste au un disc de acumulare super-încălzit de materie care se învârte în jurul orizontului de eveniment al găurii negre, unde chiar și lumina poate fi trasă pe orbită.
Aici, obținem una dintre cele mai ciudate reacții adverse de la Relativity: dilatarea timpului. Imaginează-ți un ceas căzând spre o gaură neagră, îndreptându-te mai adânc în puțul gravitațional. S-ar părea să încetinească pe măsură ce se apropia de gaura neagră și, în cele din urmă, se îngheață la marginea orizontului evenimentului. Fotoni de la ceas s-ar întinde, iar culoarea ceasului s-ar înroși. În cele din urmă, se estompează pe măsură ce fotonii se întindeau dincolo de ceea ce ochii noștri pot detecta.
Dacă ai putea privi gaura neagră miliarde de ani, ai vedea tot ceea ce a strâns vreodată, lipit de exterior ca un hârtie. Ați putea evidenția ceasul, Titanicul, Rangerul și USS Cygnus și, teoretic, puteți identifica starea cuantică a fiecărei particule și fotoni care au intrat în gaura neagră. Întrucât vor avea nevoie de o perioadă infinită de timp pentru a dispărea complet, totul este în regulă.
Informațiile lor sunt păstrate pentru totdeauna pe suprafața găurii negre. Sunt cu totul morți, dar informațiile lor, informațiile lor cuantice prețioase, sunt în totalitate sigure.
Dacă ați putea descoperi o gaură neagră, puteți obține toate informațiile cuantice care descriu tot ceea ce a fost consumată vreodată gaura neagră. Și cel puțin, așa a fost în vremurile bune.
Dar în 1975, Hawking a aruncat o bombă. Și-a dat seama că găurile negre au o temperatură, pe perioade mari de timp, se vor evapora până nu mai rămânea nimic. eliberându-și masa și energia înapoi în Univers. Cunoscut neobișnuit ca Hawking Radiation.
Dar această idee ... a creat un paradox. Informațiile despre ceea ce a intrat în gaura neagră se păstrează prin dilatarea timpului, dar cu masa în sine a găurii negre care se evaporă. În cele din urmă, va dispărea complet și apoi, unde se duc informațiile noastre? Informațiile care nu pot fi distruse ...?
Acest lucru nu este strict cricket, și astronomii nedumeriti. Lucrează de zeci de ani pentru rezolvarea ei. Există o grămadă de opțiuni amuzante aici:
Găurile negre nu se evaporă deloc și Hawking a greșit.
Informațiile din gaura neagră se scurg într-un fel în timp ce radiațiile Hawking scapă.
Gaura neagră o ține totul până la sfârșitul ei, iar pe măsură ce ultimele două particule se evaporă, toate informațiile sunt eliberate brusc înapoi în Univers.
Totul intră în cele mai adolescente biți posibile și nimic nu se pierde SAU informația este comprimată într-un spațiu microscopic, care rămâne după ce gaura neagră în sine s-a evaporat.
Și poate, fizicienii nu își vor da seama niciodată. Hawking a propus recent o nouă idee pentru a rezolva paradoxul informațiilor despre gaura neagră. El a sugerat că există o modalitate prin care noua radiație Hawking ar putea fi imprimată de informațiile despre noile materii care intră în gaura neagră.
Deci, informațiile despre tot ce se încadrează sunt păstrate de radiațiile de ieșire, readucându-le la Univers și rezolvând paradoxul. Aceasta este o problemă, deoarece radiația Hawking în sine nu a fost niciodată detectată. Suntem la câteva decenii de a ști dacă aceasta este în direcția corectă sau chiar dacă există o modalitate de a rezolva paradoxul.
În situații de genul acesta am reamintit cât de puțin despre Univers înțelegem cu adevărat. Unele aspecte ale înțelegerii noastre asupra întregului proces nu sunt clare și este nevoie de mult mai multă detectivitate și experimentare pentru a ne apropia de adevăr.
Ce informații ar dori să fie distruse din Univers pentru totdeauna? Spune-ne toate secretele tale în comentariile de mai jos.
Podcast (audio): descărcare (durata: 6:16 - 5.7MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
Podcast (video): descărcare (durata: 6:41 - 79.2 MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
