Stephen Hawking: Mustat Aukot Ovat "Hiuksia"

{h1}

Mustat reiät eivät välttämättä tuhoa tietoja, vaan ne voivat sen sijaan tallentaa sen karvapeitteeseen nollavenergisten subatomisten hiukkasten joukkoon, uusi tutkimus ehdottaa.

Mustat reiät voivat urheilla ylellinen "hiusten" pää, joka koostuu haaveista, nollasta peräisin olevista hiukkasista, sanoo Stephen Hawkingin ja muiden fyysikkojen ehdottamasta uudesta hypoteesista.

Uusi paperi, joka julkaistiin verkossa tammikuun 5. päivänä preprint-lehdessä arXiv, ehdottaa, että ainakin osa mustan reiän syöneistä tiedoista tallennetaan näihin sähköisiin karvoihin.

Silti uusi ehdotus ei osoita, että kaikki mustan aukon sisältämät tiedot säilytetään.

"Miljoonan dollarin kysymys on, tallennetaanko kaikki tiedot tällä tavalla, emmekä ole esittäneet mitään väitteitä", sanoi tutkija Andrew Strominger, Massachusettsin Harvardin yliopiston fyysikko. "Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että sellainen hius, jota me kuvattu on riittävän rikas tallentamaan kaikki tiedot."

Mustat aukot

Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian mukaan mustat reiät ovat äärimmäisen tiheitä taivaankappaleita, jotka loivat avaruusajan niin voimakkaasti, ettei valoa tai ainetta pääse eroon kynsistään. Jotkut äärimmäiset mustat reiät muodostuvat pian Big Bangin jälkeen, ja ne voivat olla yhden atomin koko yhtä suuria kuin vuoristo, NASAn mukaan. Toiset muodostavat jättimäisten tähtien romahduksen itsestään, kun taas supermassiiviset mustat aukot ovat lähes kaikkien galaksien sydämissä. [8 tapaa näet Einsteinin suhteellisuuden teorian todellisessa elämässä]

1960-luvulla fyysikko John Wheeler ja kollegat ehdottivat, että mustat reiät "eivät ole hiuksia", metaforia, joka merkitsee sitä, että mustat aukot kaatuivat kaikista monimutkaisista erityispiirteistä. Wheelerin formulaatiossa kaikki mustat reiät olivat identtisiä lukuun ottamatta niiden spin, kulmamomentti ja massa.

Sitten 1970-luvulla Stephen Hawking ehdotti käsitystä Hawking-säteilystä. Tässä formulaatiossa kaikki mustat aukot "vuotaa" massan muodossa aavemainen kvanttihiukkaset, jotka paeta ajan mittaan. Lopulta Hawking-säteily aiheuttaa mustia aukkoja haihtumaan kokonaan, jättäen yhden ainutlaatuisen tyhjiön. Alkuperäisten teorian mukaan nämä mustat reiät jättävät tyhjiöt olisivat identtisiä, eivätkä siten kyenneet tallentamaan tietoja esineistä, joista ne muodostuivat, Strominger sanoi.

Koska mustasta reiästä vuotava Hawking-säteily on täysin satunnaista, se merkitsisi, että mustat aukot menettäisivät tietoja ajan mittaan, eikä mitään taivutettaisi tietää paljon taivaallisista esineistä, jotka muodostivat mustia reikiä. Silti tämä käsitys luo paradoksi, koska pienimmän mittakaavan fysiikan lait ovat täysin palautuvia, eli aikaisemmin olemassa olleita tietoja olisi voitava teoriassa palauttaa. Viime vuosina Hawking on palannut tietoisuuden menetyksen käsitykseen ja myöntänyt, että mustat reiät tallentavat tietoja loppujen lopuksi.

Musta reikä "lumihiutaleet"

Viime vuosina Strominger on purkanut joitakin näistä käsitteistä. Ensinnäkin hän kysyi: Mitä tapahtuu, jos lisäät "pehmeän" fotonin tai hiukkasen, jolla ei ole energiaa, tyhjöön, joka jää jäljelle mustavan reiän haihtumisesta?

Vaikka useimmat ihmiset eivät ole koskaan kuullut pehmeistä fotoneista, hiukkaset ovat kaikkialla, Strominger sanoi. (Muut hiukkaset, joita kutsutaan pehmeiksi gravitoneiksi, ovat hypoteettisia kvanttihiukkasia, jotka lähettävät painovoimaa. Vaikka niitä ei ole koskaan havaittu, useimmat fyysikot uskovat, että nämä hiukkaset ovat olemassa ja ovat myös uskomattoman runsaasti, Strominger sanoi). [Beyond Higgs: 5 muuta hiukkasia, jotka saattavat kuulla maailmankaikkeudessa]

"Jokainen törmäys Large Hadron Colliderissa tuottaa ääretön määrä pehmeitä fotoneja ja pehmeitä gravitoneja", Strominger sanoi. "Meillä on uinti niitä koko ajan."

Yhtälöiden jälkeen hän - yhdessä Hawkingin ja Malcolm Perryn kanssa, jotka ovat molemmat fysiikan tutkijoita Cambridgein yliopistossa Englannissa - havaitsivat, että musta aukon tyhjöllä olisi sama energia, mutta eri kulmamomentti pehmeän fotonin lisäämisen jälkeen. Tämä tarkoitti haihtuneen mustan reiän tyhjötilaa eräänlainen taivaallinen lumihiutale, jonka yksilölliset ominaisuudet riippuvat sen alkuperästä ja historiasta.

"Se ei ole yksinkertainen, vaniljakäyttöinen objekti, se on kuin suuri kovalevy, joka pystyy tallentamaan äärettömän paljon informaatiota näiden nolleneräisten fotonien ja gravitonien muodossa", Strominger kertoi WordsSideKick.com.

Uusi teos on jatkoa vuonna 2014 julkaistulle Hawking-julkaisulle, joka väitti, että tapahtumahorisontti tai kohta, joka ei ole paluuta esineeseen saataisiin joutumaan mustaksi aukoksi, ei välttämättä ole kiinteä raja. Uusi paperi asettaa siihen, että pehmeiden fotonien ja gravitonien karvat reunustavat mustat aukot "tapahtumahorisonttiin.

Tiedot paradoksi seisoo

Ongelmana on, että tämä tieto on "uskomattoman hämmästynyt", joten noutaminen siitä mustasta reiästä on samanlainen sen määrittämiseksi, mitä joku ryömi kokoukseen sen palamisen jälkeen, Strominger sanoi. Pohjimmiltaan uusi teos on savun ja tulen käyttämien mustien aukkojen ekvivalentti, joka paljastaa alkuperäisen poltetun esineen identiteetin, hän lisäsi.

"Tämä ei ole lopullinen vastaus informaatioongelmiin, mutta näyttää siltä, ​​että se on askel oikeaan suuntaan", sanoo Aidan Chatwin-Davies, Kalifornian teknillisen instituutin fyysikko, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.

Vaikka tietyt mustan reiän tiedot saattavat sisältyä pehmeiden fotonien ja gravitonien karvaisiin haloihin, ei kaikki välttämättä ole siellä, hän sanoi.

"Jos jotain, se tuo esille uusia ideoita, jotta voimme ajatella, mikä voisi olla erittäin hyödyllistä ymmärtää mustia reikiä ja miten ne koodaavat tietoja", Chatwin-Davies kertoi WordsSideKick.com.

Seuraa Tia Ghoseia Viserrysja Google+. seurata WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli aiheesta WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com