Црвоточине би могле да помогну у решавању злогласног парадокса црне рупе, пише у забавном новом листу

Шта се дешава са информацијама након што пређу хоризонт догађаја црне рупе? Било је сугестија да би нам инжењерске црвоточине могле помоћи да решимо овај узнемирујући проблем – али математика је била зезнута, у најмању руку.

У новом истраживању, међународни тим физичара смислио је решење како би боље разумео како се урушавање црне рупе избегава кршење основних закона квантне физике (више о томе у мало).

Иако веома теоретски, рад сугерише да постоје ствари које ћемо вероватно пропустити у нашој потрази да их решимо општа релативност са квантном механиком.

„Открили смо нову геометрију простор-времена са структуром попут црвоточине која је била занемарена у конвенционалним прорачунима. Физичар Канато Гото каже: са Универзитета Цорнелл и РИКЕН у Јапану.

„Израчуната ентропија помоћу ове нове геометрије даје потпуно другачији резултат.“

Информациони парадокс црне рупе је једна од нерешених тензија између Ајнштајнове теорије опште релативности и квантне механике.

Према општој релативности, хоризонт догађаја црне рупе се сматра тачком без повратка. Све изнад те критичне тачке је немилосрдно прекривено гравитационим бунаром црне рупе, и никаква брзина у универзуму, чак ни брзина светлости у вакууму, није довољна за брзину бекства. Нестало је, то је то. бусти. Неповратно.

Онда је дошло Стивен Хокинг 1970-их, сугеришући да када се узме у обзир квантна механика, Црне рупе На крају крајева, може да емитује зрачење.

То се дешава, према теорији, као резултат тога што црна рупа омета таласасте особине околних честица, што доводи до тога да сија на температури која постаје све топлија како црна рупа постаје мања.

На крају, овај сјај би требало да учини да се црна рупа смањи на ништа.

„Ово се зове испаравање црне рупе јер се црна рупа смањује, баш као испаравање капљица воде“, Гото објашњава.

Пошто је ‘бакља’ другачија од онога што се уопште догодило у црној рупи, могло би изгледати да је све што је убачено у црну рупу која испарава нестало заувек. Али према квантној механици, информација једноставно не може нестати из универзума. Многи физичари су открили могућност да су ове информације некако кодиране Хокингово зрачење.

Гото и његов тим су желели да математички истраже ову идеју рачунањем неспособан да Хокингово зрачење око црне рупе. Ово је мера пертурбације у систему и може се користити за дијагностицирање губитка информација у Хокинговом зрачењу.

према 1993. папир Физичар Дон Пејџ, ако се турбуленција преокрене и ентропија падне на нулу како црна рупа нестане, парадокс изгубљених информација треба избећи. Нажалост, у квантној механици не постоји ништа што би омогућило да дође до овог преокрета.

Унесите црвоточину, или барем њену математичку реплику под врло специфичним моделима универзума. Ово је веза између два региона закривљеног слоја простор-времена, донекле слична мосту преко долине.

Размишљање о томе на овај начин у комбинацији са црним рупама даје нам другачији начин да израчунамо ентропију Хокинговог зрачења, каже Гото.

„Цвоточина повезује унутрашњост црне рупе и зрачење споља, попут моста“ објашњава он.

Када је тим извршио своје прорачуне користећи модел црвоточине, њихови резултати су се поклапали са кривом ентропије странице. Ово сугерише да информације изван хоризонта догађаја црне рупе можда уопште неће бити изгубљене заувек.

Али, наравно, још увек постоје нека питања. Док се не одговори на ова питања, не можемо сматрати да је парадокс информација о црној рупи дефинитивно решен.

„Још увек не знамо основни механизам како се информације преносе зрачењем“, Гото каже. „Потребна нам је теорија квантне гравитације.“

Претрага је објављена у Часопис за физику високих енергија.