Хокинг утверждал, что в черных дырах информация уничтожается, что противоречит квантовой физике. Но новое исследование говорит, что его знаменитый парадокс ошибочен.
В новом научном исследовании заявлено, что найдено решение одной из величайших загадок современной физики: парадокса черных дыр Стивена Хокинга. Если исследование верно, оно докажет, что выдающийся ученый ошибался и проложит новый путь с далеко идущими последствиями для науки и квантовой физики.
Исследование под названием “Квантовые гравитационные поправки к созданию частиц в черных дырах” объясняет, как работают черные дыры и каков механизм, который может позволить якобы уничтоженной информации сохраниться, что, по словам Хокинга, невозможно, даже если это противоречит законам квантовой физики.
Что же обнаружили ученые? Черные дыры – это объекты настолько плотные и массивные, что их гравитация превращает их в гигантские пылесосы, которые всасывают вокруг себя всё, включая свет и информацию. Когда что-то приближается к черной дыре слишком близко, гравитация захватывает его, оно затягивается внутрь и теоретически исчезает навсегда. Из ловушки выходит только излучение Хокинга, но это тепловое излучение, не содержащее никакой информации.
В 1970-х годах Хокинг применил правила квантовой механики к черным дырам и предположил, что объект, попавший в одну из них, исчезает навсегда вместе с любой информацией, закодированной в нем. Его вопрос был прост: “Если вещи засасываются в черную дыру и исчезают, то куда девается вся эта информация?”. В конце концов, утверждал он, черной дыре суждено исчезнуть совсем. Но, согласно правилам квантовой физики, информация всегда выживает и никогда не может быть уничтожена. Этот парадокс будет преследовать его всю жизнь.
Если расчеты ученых верны, то их исследование устраняет этот парадокс. Как отмечает ведущий автор исследования – Ксавье Кальмет, профессор физики в Университете Сассекса, это “последний гвоздь в гроб парадокса, потому что теперь мы понимаем точное физическое явление, с помощью которого информация уходит из распадающейся черной дыры”. Согласно работе Кальмета и его коллег, информация содержится в “квантовых волосках”, остатках материи, которые разрушаются, когда материю засасывает в черную дыру. Этот квантовый волосок, по их словам, представляет собой небольшой отпечаток в ее гравитационном поле.
Это как отпечаток пальца, который говорит нам, из чего состоит черная дыра. Исследование помогает понять, как этот отпечаток влияет на то, как создаются частицы и как они выходят из черной дыры. Это важно, потому что помогает нам понять, как информация может выходить из черной дыры, чего мы не знали раньше, и это даст нам информацию для восстановления ее истории до первоначальной звезды, которая породила дыру.
Новое исследование описывает механизм утечки информации, показывая, как амплитуды теплового излучения, которое, как мы знаем, уходит из дыры, зависят от квантовых поправок, вызываемых волосками. Таким образом, исследование позволит решить головоломку, возникающую при объединении предсказаний квантовой механики и общей теории относительности, и может привести к новым идеям в других областях физики, таких как теория струн и квантовая гравитация, помогая достичь святого Грааля физики, который объединит две модели, объясняющие Вселенную, но живущие сейчас в явном противоречии.
Читайте также: Вселенная – это голограмма: Последняя теория Стивена Хокинга, объясненная его ближайшим соратником