Stephen Hawking végre megoldotta a fekete lyuk „információ” problémáját

Az elmúlt évtizedekben a fekete lyukak álltak egy paradox probléma középpontjában - a probléma híres fizikusa, Stephen Hawking most úgy véli, hogy megoldotta. Még ha nem is követi szorosan a csillagászatot vagy a fizikát, valószínűleg ismeri a fekete lyukak fogalmát. A fekete lyukak, amelyek a szupermasszív csillagok összeomlásával jönnek létre, olyan intenzív gravitációs területek, hogy semmi, még a fény sem menekülhet el. Amint egy tárgy a fekete lyukhoz közeledik, a felismerhetetlenségig feszül és összenyomódik, amíg át nem megy az eseményhorizonton, és… nos, nem tudjuk, mi történik a fekete lyuk eseményhorizontján belül.

Itt van a probléma, amelyet Hawking úgy gondol, hogy megoldott. 1974-ben Hawking bebizonyította ezt a fekete lyukat csináld részecskéket bocsát ki, úgynevezett Hawking-sugárzás formájában. Ez azt jelenti, hogy az idő múlásával - abszolút fantasztikus idő alatt - a fekete lyukak elpárolognak. De ha egy fekete lyuk elpárologhat, mi történik az egykor abszorbeált anyagra vonatkozó információkkal?

Hogy megértsük ezt a fizikai világban, vegyük figyelembe az aszályt, amely az amerikai délnyugati rész nagy részét sújtja. A tározók hullása közben láthatóvá válnak a szemét, a régi járművek, sőt az egész városok. Az „információt” ebben az esetben a tározó elpárologtatásával közlik. Ne feledje azonban: a fekete lyuk olyan intenzív gravitációs terület, hogy semmi sem kerülheti el, beleértve az információt arról is, amit korábban megemésztett. Ha az információ eltűnik a fekete lyukkal, az megsérti a kvantummechanikát. Ha az információ nem menekülés, amely szintén megsérti a kvantummechanika törvényeit. Ez baj.

Hawking a konferencián. KTH képe

Hawking a konferencián. KTH képe

Itt van Hawking új megoldása (i). A KTH Királyi Műszaki Intézete által a héten támogatott konferencián a két válasz egyikét javasolta. Először is lehetséges, hogy a fekete lyuk által elnyelt fizikai anyag (információ) valójában egyáltalán nem kerül be. Ehelyett a visszatérés pontjába törik, és kétdimenziós hologramként kódolják.

'Az információkat nem a fekete lyuk belsejében tárolják, mint az várható lenne, hanem annak határában - az eseményhorizontban' - mondta. Malcolm Perry cambridge-i professzorral (aki utána beszélt) és Andrew Stromberg Harvard professzorral együttműködve Hawking megfogalmazta azt az elképzelést, hogy az információkat úgynevezett szuperfordítások formájában tárolják.

'Az ötlet az, hogy a szuper fordítások a bejövő részecskék hologramja' - mondta Hawking. 'Így minden információt tartalmaznak, amely egyébként elveszne.'

Az ezekben a hologramokban tárolt információkat ezután kvantumingadozások formájában bocsátják ki, bár az adatokat annyira összekeverik, hogy minden szempontból haszontalanok legyenek. Visszatérve a valós analógiánkhoz, képzelje el, hogy gépkocsit aprítóval, ipari aprítóval és kávédarálóval etessen. Még ha meg is ragadja a folyamat minden szakaszában felszabaduló folyadékot, fémforgácsot és kopott kárpitot, akkor sem lehet két tonnát finomra őrölt Volvót járművé átalakítani.

Ennek az elméletnek az az előnye, hogy nem sérti a kvantummechanikát. Hátránya, hogy meglehetősen unalmas.

Hawking másik javasolt lehetősége, hogy a fekete lyukak átjáróként szolgálhatnak más univerzumokba. 'A fekete lyukakkal rendelkező alternatív történetek megléte arra utal, hogy ez lehetséges' - mondta Hawking. „A lyuknak nagynak kell lennie, és ha forog, átmehet egy másik univerzumba. De nem térhetett vissza univerzumunkba.

'Tehát bár nagyon vágyom az űrrepülésre, nem fogom megpróbálni.'

Fehér lyukak és alternatív univerzumok

Az egyik elmélet szerint minden fekete lyuk belsejében található egy másik univerzum - és ha át tudna haladni a fekete lyuk eseményhorizontján, akkor a másik oldalon fehér lyuknak nevezett tárgy bocsátaná ki. A fehér lyuk egy elméleti struktúra (egyik sem ismert, bár léteznek, bár nem sértik a fizika egyik ismert törvényét sem) kibocsát anyag és energia, de kívülről soha nem érhető el. Nem fogok úgy tenni, mintha megérteném a fizikát sokkal régebben, kivéve, hogy megjegyzem, hogy fehér lyuk kialakulásának nincs ismert módja, soha nem figyeltek meg fehér lyukakat és fehér lyukakat ne akkor alakulnak ki, amikor a csillagok összeomlanak.

Művész

A művész elképzelése egy fehér lyukról. Kép készítette Mordekhay88.

Egyes elméletek szerint az Univerzum helyett egy fehér lyuk lehet felelős a saját univerzumunk születéséért. Ezt, amire számíthat, meglehetősen nehéz közvetlenül tesztelni.

Elég kicsi az esély arra, hogy valaha is megválaszoljuk a pro vagy a con kérdést. Az erdő nyakán nem csak friss lyukak vagyunk, az őket körülvevő gravitációs mezők megsemmisítenek minden tudományos műszercsomagot, amelyet felépíthetünk. Még akkor is, ha az alternatív univerzum-elmélet igaz, az, amit egy fehér lyuk bocsát ki, az egy energia robbanása - nem szonda, és természetesen nem emberi lény.

Csillagközi ennek ellenére a közvetlen feltárásra várni kell.

Képhitel, felső: ESO

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com