Jeste li čuli da crne rupe uništavaju sve podatke koji idu u njih? Zašto je to tako velik problem fizike?
U moj dan stvari su bile jednostavne. Rez moje kretnje bio je potpuno neupitan. Nathan Fillion je bio kapetan spokojstva cijeli dan, svaki dan. ... I crne su rupe bile crne rupe. Pod tim mislim da bi crne rupe komprimirale materiju i energiju u beskonačno gustu jedinstvenost, a nisu stvorile naizgled nepremostiv paradoks informacija. Da, to su bili dobri dani.
Ali ti dani su gotovi. Sada je svih 50 nijansi sive, zakoni fizike savijani su prema drugim zakonima fizike. "Hashtag nije moj kršćanin". Ono o čemu govorim je paradoks informacija o crnoj rupi.
Prvo, hajde da razgovaramo o informacijama. Kad fizičari govore informacije, oni govore o specifičnom stanju svake pojedine čestice u Svemiru: masa, položaj, centrifuga, temperatura, kako vi to imenujete. Otisak prsta koji jedinstveno identificira svakog, i vjerojatnosti za ono što će raditi u Svemiru. Možete mijenjati atome, zdrobiti ih zajedno, ali kvantna valna funkcija koja ih opisuje mora uvijek biti sačuvana.
Kvantna fizika omogućava vam pokretanje cijelog Univerzuma prema naprijed i natrag sve dok obrnete sve što vam je u matematici: naboj, paritet i vrijeme. Evo važnog dijela. Veliki mozgovi nam govore kako informacije moraju živjeti bez obzira na sve. Razmišljajte o tome kao o energiji. Ne možete uništiti energiju, sve što možete učiniti je transformirati je.
Sad, crna rupa preziva. Prirodno nastaje kada se najveće zvijezde, one s više od 20 puta mase Sunca, snažno sruše i eksplodiraju. Ovdje je gustoća materije toliko velika, brzina bijega premašuje brzinu svjetlosti. Oni koji imaju fantaziju imaju super zagrijani disk za obradu materije koji se vrti oko horizonta događaja crne rupe, gdje se čak i svjetlost može povući u orbitu.
Ovdje dobivamo jednu od najčudnijih nuspojava iz Relativnosti: vremensku dilataciju. Zamislite kako sat pada prema crnoj rupi, kako se kreće dublje u gravitacijski bunar. Čini se da usporava kako se približava crnoj rupi i na kraju bi se smrznuo na rubu horizonta događaja. Fotoni iz sata bi se protezali, a boja sata bi se pomaknula. Na kraju izmiče kako su se fotoni prostirali dalje od onoga što naše oči mogu detektirati.
Ako biste mogli buljiti u crnu rupu milijardi godina, vidjeli biste sve što se ikada skupi, zalijepljeno izvana poput letaka. Mogli biste istaknuti sat, Titanic, Ranger i USS Cygnus, a teoretski biste mogli prepoznati kvantno stanje svake pojedine čestice i fotona koji su ušli u crnu rupu. Budući će im trebati beskonačno vrijeme da u potpunosti nestanu, sve je u redu.
Njihovi podaci zauvijek su sačuvani na površini crne rupe. Svi su potpuno mrtvi, ali njihovi podaci, njihove dragocjene dragocjene kvantne informacije, potpuno su sigurni.
Ako biste uspjeli otkriti crnu rupu, mogli biste dobiti uopće kvantne informacije koje opisuju sve što je crna rupa ikada konzumirala. I najmanje, tako je bilo i u stara dobra vremena.
No, 1975. Hawking je bacio bombu. Shvatio je da crne rupe imaju temperaturu, i tijekom dugog vremenskog razdoblja one će ispariti dok ne ostane ništa. puštajući svoju masu i energiju natrag u Svemir. Iznenađujuće poznato kao Hawking zračenje.
Ali ova ... ideja stvorila je paradoks. Podaci o tome što je palo u crnu rupu sačuvani su vremenskim dilatacijama, ali sa samom masom crne rupe koja isparava. Na kraju će potpuno nestati, a onda, kamo idu naše informacije? Informacije koje se ne mogu uništiti ...?
Ovo strogo nisu kriket i zbunjeni astronomi. Oni rade desetljećima kako bi to riješili. Ovdje je zabavna skupina opcija:
Crne rupe uopće ne isparaju, a Hawking je pogriješio.
Informacije unutar crne rupe nekako curi dok Hawkingovo zračenje bježi.
Crna rupa drži je sve do samog kraja, a kako posljednje dvije čestice ispare, sve se informacije iznenada vraćaju natrag u Svemir.
Sve ide u sitne moguće komadiće i ništa se ne gubi ILI Informacije se komprimiraju u mikroskopski prostor, koji ostaje nakon što crna rupa ispari.
A možda to fizičari nikada neće shvatiti. Hawking je nedavno predložio novu ideju da se riješi paradoks informacija o crnoj rupi. Izložio je da postoji način da se novo Hawkingovo zračenje može utisnuti informacijama o novoj materiji koja pada u crnu rupu.
Dakle, informacije o svemu što pada su sačuvane odlaznim zračenjem, vraćajući ih u Svemir i razrješavajući paradoks. Ovo je smisao, jer Hawkingovo zračenje nikada nije otkriveno. Desetljećima smo udaljeni od saznanja je li to u pravom smjeru ili čak postoji li način da se riješi paradoks.
U situacijama poput ove podsjetili smo kako malo o Univerzumu zaista razumijemo. Neki je aspekt našeg razumijevanja cijelog ovog procesa nejasan, te će biti potrebno mnogo više detektivskog rada i eksperimentiranja da se približimo istini.
Koje bi podatke željeli zauvijek uništiti iz Svemira? Recite nam sve svoje tajne u komentarima ispod.
Podcast (zvuk): Preuzimanje (Trajanje: 6:16 - 5,7MB)
Pretplatite se: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Preuzimanje (Trajanje: 6:41 - 79.2MB)
Pretplatite se: Apple Podcasts | Android | RSS
