Чували ли сте, че черните дупки унищожават всяка информация, която влиза в тях? Защо това е толкова голям проблем за физиката?
В моя ден нещата бяха прости. Разрезът на моята греда беше напълно без укор. Натан Филион беше капитан на спокойствието през целия ден, всеки ден. ... И черните дупки бяха дупки, които бяха черни. Имам предвид, че черните дупки биха компресирали материята и енергията в безкрайно плътна сингулярност и не създадоха привидно непреодолим информационен парадокс. Да, това бяха дните на добрия оле.
Но тези дни свършиха. Сега всичко е 50 нюанса на сивото, законите на физиката се огъват по други закони на физиката. „Хаштаг не е моят християнин“. Това, за което говоря, е парадокс на информацията за черната дупка.
Първо, нека поговорим с информация. Когато физиците говорят информация, те се отнасят за конкретното състояние на всяка една частица във Вселената: маса, позиция, въртене, температура, вие я назовавате. Отпечатъкът, който идентифицира уникално всеки един от тях, и вероятностите за това, което ще правят във Вселената. Можете да промените атомите, да ги смажете заедно, но квантовата вълнова функция, която ги описва, трябва винаги да бъде запазена.
Квантовата физика ви позволява да управлявате цялата Вселена напред и назад, стига да обърнете всичко в математиката си: заряд, паритет и време. Ето важната част. Големите мозъци ни казват, че информацията трябва да живее, независимо какво. Мислете за това като за енергия. Не можете да унищожите енергия, всичко, което можете да направите, е да я преобразите.
Сега, черната дупка обобщава. Естествено се образува, когато най-големите звезди, тези с повече от 20 пъти по-голяма маса от Слънцето, се сриват силно и експлодират. Тук плътността на материята е толкова висока, скоростта на бягство надвишава скоростта на светлината. Фантастичните разполагат със супер нагрят диск за натрупване на материя, завъртяна около хоризонта на събитията на черната дупка, където дори светлина може да бъде изтеглена в орбита.
Тук получаваме един от най-странните странични ефекти от относителността: дилатация във времето. Представете си часовник, падащ към черна дупка, движещ се по-дълбоко в гравитационния кладенец. Изглежда, че се забавя, когато се приближава до черната дупка и в крайна сметка замръзва в края на хоризонта на събитията. Фотоните от часовника щяха да се простират, а цветът на часовника би се изместил червено. В крайна сметка той избледнява, когато фотоните се простират отвъд онова, което очите ни могат да открият.
Ако можехте да се взирате в черната дупка в продължение на милиарди години, щяхте да видите всичко, което някога е събирало, залепнало отвън като листовка. Бихте могли да посочите часовника, „Титаник“, „Рейнджър“ и „USS Cygnus“ и теоретично бихте могли да идентифицирате квантовото състояние на всяка отделна частица и фотон, които влязоха в черната дупка. Тъй като ще отнемат безкрайно време, за да изчезнат напълно, всичко е наред.
Информацията им се запазва завинаги на повърхността на черната дупка. Всички те са напълно мъртви, но тяхната информация, ценната им ценна квантова информация, е напълно безопасна.
Ако успеете да разгадаете черна дупка, бихте могли да получите изобщо квантовата информация, описваща всичко, което черната дупка някога е консумирала. И най-малкото, така беше в добрите стари времена.
Но през 1975 г. Хокинг пусна бомба. Той осъзна, че черните дупки имат температура, за дълги периоди от време те ще се изпарят, докато не остане нищо. освобождавайки своята маса и енергия обратно във Вселената. Неучудващо известно като Хокинг радиация.
Но тази ... идея създаде парадокс. Информацията за това, което е влязло в черната дупка, се запазва чрез разширяване на времето, но със самата маса на черната дупка се изпарява. В крайна сметка тя напълно ще изчезне и тогава, къде отива нашата информация? Тази информация, която не може да бъде унищожена ...?
Това строго не е крикет, а озадачени астрономи. Те работят от десетилетия, за да го разрешат. Тук има забавен куп опции:
Черните дупки изобщо не се изпаряват и Хокинг греши.
Информацията в черната дупка някак си изтича, докато радиацията на Хокинг избягва.
Черната дупка държи всичко това до самия край и докато последните две частици се изпарят, цялата информация изведнъж се пуска обратно във Вселената.
Всичко отива в най-малките възможни битове и нищо не се губи ИЛИ Информацията се компресира в микроскопично пространство, което остава след изпаряването на самата черна дупка.
И може би физиците никога няма да го разберат. Наскоро Хокинг предложи нова идея за разрешаване на парадокса на информацията за черната дупка. Той предположи, че има начин новата радиация на Хокинг да бъде отпечатана от информацията за нова материя, попадаща в черната дупка.
И така, информацията за всичко, което попада, се запазва от изходящата радиация, връщайки я във Вселената и разрешавайки парадокса. Това е предпоставка, тъй като самата радиация на Хокинг никога не е била открита. Ние сме на десетилетия от това да разберем дали това е в правилната посока или дори дали има начин да разрешим парадокса.
В ситуации като тази, която напомняме колко малко за Вселената наистина разбираме. Някои аспекти от нашето разбиране за целия този процес са неясни и ще са необходими много повече детективска работа и експерименти, за да се доближим до истината.
Каква информация би искала да бъде унищожена от Вселената завинаги? Разкажете ни всичките си тайни в коментарите по-долу.
Podcast (аудио): Изтегляне (Продължителност: 6:16 - 5.7MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (видео): Изтегляне (Продължителност: 6:41 - 79.2MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
