Вирішення “Парадоксу Чорних дір” від Гокінга

Світ сколихнувся ще у січні, коли вчений оголосив про те, що знайшов можливе пояснення свого ж таки парадоксу чорних дір – тобто того, як саме чорні діри можуть одночасно знищувати та зберігати інформацію.


Тоді він виклав свої думки на сайті препринтів ArXiv.org, де решта фізиків могла передивитись їх та вказати на можливі помилки або неточності. Майже 6 місяців потому дослідження опублікували у науковому журналі, тож, можливо, ми трохи наблизились до рішення цієї загадки.

Аби зрозуміти, чому це настільки важливо, та у чому полягає гучний космологічний парадокс, доведеться повернутись до витоків.

Згідно з Теорією Айнштайна, все що перетинає горизонт подій – тобто межу чорної діри – втрачене назавжди. Навіть світло не може пробитись крізь її темні нетрі. Саме через це чорні діри й отримали таку оригінальну назву, а ми досі не в змозі зазирнути всередину та побачити хоч щось, що коїться всередині цих загадкових космічних монстрів.

У 70-х Гокінг висловив думку, що вирватися з полону чорної діри здатна радіація, і допомогти їй у цьому можуть закони квантової механіки. Іншими словами, він припустив, що коли чорна діра «ковтає» половину пари частинка-античастинка, остання випромінюється назад у космос, поцупивши трохи енергії у самої чорної діри. Так виникла теорія “випаровування” чорних дір. Через цей ефект чорна діра може зрештою зникнути взагалі, залишивши по собі лише слабкий електромагнітний слід, відомий власне як “випромінювання Гокінга”.

Проблема полягає у тому, що згідно з розрахунками вченого, випромінювання не нестиме у собі жодної корисної інформації щодо того, що саме поглинула чорна діра – адже, як ви пам’ятаєте, поглинута інформація — втрачена назавжди. З цим не погоджуються сучасні вчені, які керуються квантовою теорією,за якою завжди можна «повернути час назад» – тобто космічні процеси та явища виглядатимуть однаково, якщо їх прокручувати вперед-назад, наче у кіно. Звідси й виник парадокс, адже, якщо закони квантової механіки не працюють у чорних дірах, то хіба вони мають шанси працювати у всіх інших випадках?

Історичний момент

Стівен Гокінг, зрештою, знайшов власне пояснення. На його думку, чорна діра може мати своєрідне гало з так званого «м’якого волосся» довкола, і воно дійсно здатне зберігати інформацію.

Що «волосся» Гокінга — насправді ніяке не волосся, ви вже певно здогадались. В уявленні фізиків це низькоенергетичні квантові поля, здатні зберігати своєрідний відбиток усього, що поглинає чорна діра, та існувати дуже тривалий час після її «випаровування».

Наче візерунок, як пікселі на вашому iPhone або хвилясті канавки на вініловій платівці, воно містить інформацію про те, що пройшло крізь горизонт і зникло,

– зазначив репортер NY Times з питань космосу Денніс Овербай.

Перш ніж дійти такого висновку, Гокінг виявив дві головні проблеми свого початкового припущення, через які він визнав свою теорію про втрату інформації за горизонтом подій помилковою.

Суть першого припущення полягає у тому, що вакуум у квантовій гравітації має особливі властивості, а інше – описує явище так званого “м’якого волосся”.

Нова гіпотеза Гокінга вже отримала рецензію та була опублікована. На думку науковців, це перспективний крок на шляху до вирішення відомого інформаційного парадоксу. На черзі великий обсяг роботи, однак на кону те, за що готові боротися найкращі голови планети — ключ до розгадки однієї з таємниць Всесвіту.

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або