Физики определенно на это надеются, ведь от ответа на этот вопрос зависит разрешение одной из величайших загадок современной науки – информационного парадокса в черных дырах.
Информационный парадокс черной дыры – одна из тех проблем физики, которые не дают ученым спать по ночам. Он бьет в самое сердце одной из важнейших проблем современной физики: того факта, что мы не можем примирить общую относительность и квантовую механику. И во всем виноваты черные дыры.
И квантовая механика, и общая теория относительности – вершины человеческого знания и изобретательности. Воистину, мы должны гордиться собой и тем, как хорошо мы понимаем Вселенную. Тем не менее, эти два понятия не очень хорошо работают вместе, и когда дело доходит до определенных экстремальных объектов или событий, они разрушаются – и это большая проблема. Информационный парадокс черной дыры – один из таких случаев.
Как в классической, так и в квантовой физике информация о свойствах системы позволяет определить ее состояние в прошлом и в будущем. Черные дыры, как оказалось, являются исключением из этого правила. В 1970-х годах британский физик Стивен Хокинг понял, что свойства черной дыры зависят всего от нескольких глобальных параметров: ее массы, электрического заряда и углового момента. И это еще не все. Перестав питаться, черные дыры теряют энергию в виде так называемого излучения Хокинга, которое, согласно его первоначальным расчетам, не зависело от начального состояния. Отсюда пошло выражение “у черной дыры нет волос”.
У излучения Хокинга не было бы прошлого, а у всего, что падает в черную дыру, внезапно не было бы будущего. Информация, попавшая в черную дыру, была бы безвозвратно потеряна. Это было бы огромной проблемой для физики, если бы это было так – но считается, что информация действительно сохраняется и каким-то образом выбирается из черной дыры. Правда, физики не уверены в том, как именно она это делает.
Разные теории, такие как “пушистое разрешение парадокса” и “мягкие волосы” (от Хокинга и его коллег) пытаются описать этот процесс. Однако единого согласованного решения пока не существует. Поиск ответа – одна из главных задач современной физики, ведь он может подсказать, как объединить общую теорию относительности и квантовую механику не только применительно к черным дырам, но и ко всей Вселенной.
Некоторые ученые утверждают, что парадокс можно разрешить без новой революционной физической теории. Это впечатляет, но в то же время разочаровывает некоторых энтузиастов науки, жаждущих грандиозных прорывов. Как бы то ни было, загадка черных дыр по-прежнему будоражит физиков. И пока она не будет разгадана, наше представление о работе Вселенной останется неполным.
Читайте также: Можно ли путешествовать во времени или мешают парадоксы?
