Η επιστήμη στα πρόθυρα να λύσει το παράδοξο πληροφοριών του Χόκινγκ για τη μαύρη τρύπα

Το παράδοξο πληροφοριών για τη μαύρη τρύπα που έθεσε ο Στίβεν Χόκινγκ προκαλεί πονοκεφάλους στην επιστημονική κοινότητα για περισσότερο από μισό αιώνα και έχει θέσει υπό αμφισβήτηση ορισμένους από τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής. Οι επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι μπορεί να έλυσαν ένα μεγάλο πρόβλημα, δείχνοντας ότι οι μαύρες τρύπες έχουν την ιδιότητα της «κβαντικής τρίχας». Εάν αυτό αποδειχθεί αληθινό, θα σηματοδοτήσει μεγάλη πρόοδο στη θεωρητική φυσική.

Ο καθηγητής Xavier Kalmet από το Πανεπιστήμιο του Sussex λέει ότι η ομάδα του, μετά από δέκα χρόνια προσπαθειών μαθηματικής επίλυσης, έκανε μεγάλη πρόοδο πέρυσι, γι’ αυτό πιστεύουν ότι μπορεί τελικά να έλυσαν το πρόβλημα.

«Γενικά, γίνεται κατανοητό στην επιστημονική κοινότητα ότι η επίλυση αυτού του παραδόξου θα απαιτήσει μια σημαντική αλλαγή παραδείγματος στη φυσική, η οποία θα περιλαμβάνει πιθανή αναδιατύπωση είτε της κβαντικής μηχανικής είτε των γενικών θεωριών της σχετικότητας. Αυτό που καταλήξαμε δείχνει ότι δεν είναι απαραίτητο», είπε ο Καλμέτ.

Το παράδοξο του Χόκινγκ συνοψίζεται στο γεγονός ότι σύμφωνα με τους νόμους της κβαντικής φυσικής, οι φυσικές πληροφορίες δεν μπορούν να εξαφανιστούν, αλλά ο ιδιοφυής Βρετανός επιστήμονας έθεσε το ερώτημα της αξιοπιστίας τους, επειδή κάθε αντικείμενο που εισέρχεται σε μια μαύρη τρύπα ουσιαστικά εξαφανίζεται και όλες οι πληροφορίες με αυτήν παύουν να υπάρχουν. .

Ωστόσο, αυτό παραβιάζει τις βασικές παραδοχές τόσο της κλασικής όσο και της κβαντικής φυσικής σχετικά με τη θερμοδυναμική κατάσταση ενός συστήματος, σύμφωνα με τις οποίες η κατάσταση ενός συστήματος θα πρέπει σε ένα σημείο να καθορίζει την αξία του σε οποιαδήποτε άλλη χρονική στιγμή.

Το παράδοξο έχει προβληματίσει την επιστημονική κοινότητα για δεκαετίες, προσφέροντας πολλές προτάσεις για τη λύση του, αλλά οι περισσότερες από αυτές απαιτούσαν αλλαγή στους νόμους της κβαντικής μηχανικής ή στη γενική θεωρία της σχετικότητας των δύο πυλώνων της σύγχρονης φυσικής του Αϊνστάιν.

Αντίθετα, το θεώρημα της «κβαντικής τρίχας» ισχυρίζεται ότι λύνει το παράδοξο συμβιβάζοντας τη γενική θεωρία της σχετικότητας και την κβαντική μηχανική με τη βοήθεια ενός μαθηματικού τύπου.

Το θεώρημα της «κβαντικής τρίχας».

Φωτογραφία: Shutterstock/Dima Zel

Το όνομα προέρχεται από την υπόθεση στην κλασική φυσική ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να θεωρηθούν ως πολύ απλά αντικείμενα, που ορίζονται μόνο από τη μάζα και την ταχύτητα περιστροφής τους.

Στην υπόθεση των απλών «φαλακρών μαύρων τρυπών» δόθηκε το επιστημονικό ψευδώνυμο «άτριχο θεώρημα» στη δεκαετία του ’70.

Ο Καλμέτ και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν από την υπόθεση ότι οι μαύρες τρύπες είναι πιο περίπλοκες, δηλαδή πιο «τριχωτές». Καθώς η ύλη καταρρέει σε μια μαύρη τρύπα, αφήνει ένα ελαφρύ αποτύπωμα στο βαρυτικό της πεδίο.

Ονόμασαν αυτή την εκτύπωση “κβαντική τρίχα”. Θα παρείχε έναν μηχανισμό μέσω του οποίου οι πληροφορίες θα διατηρούνταν κατά την κατάρρευση μιας μαύρης τρύπας.

Σύμφωνα με αυτό το θεώρημα, δύο μαύρες τρύπες ίδιας μάζας και ακτίνας, αλλά διαφορετικής εσωτερικής σύνθεσης, θα είχαν ανεπαίσθητες διαφορές στα βαρυτικά τους πεδία.

“Η λύση μας δεν απαιτεί εικασίες. Αντίθετα, δείχνει ότι δύο θεωρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να γίνουν συνεπείς υπολογισμοί σχετικά με τις μαύρες τρύπες και να εξηγηθεί πώς αποθηκεύονται οι πληροφορίες χωρίς την ανάγκη ριζικών αλλαγών στη φυσική”, επεσήμανε ο Kalmet.

ΠΗΓΗ: RTS

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.