Yeni ve eğlenceli bir makale, solucan deliklerinin kötü şöhretli kara delik paradoksunu çözmeye yardımcı olabileceğini söylüyor

Bir kara deliğin olay ufkunu geçtikten sonra bilgilere ne olur? Mühendislik solucan deliklerinin bu can sıkıcı sorunu çözmemize yardımcı olabileceğine dair öneriler var – ancak matematik, en azından söylemek gerekirse, zor oldu.

Yeni bir araştırmada, uluslararası bir fizikçi ekibi, karadeliğin çöküşlerinin kuantum fiziğinin temel yasalarını çiğnemekten nasıl kaçındığını daha iyi anlamak için bir geçici çözüm buldu (bundan biraz daha fazlası).

Çok teorik olmasına rağmen, çalışma, onları çözme arayışımızda muhtemelen gözden kaçıracağımız şeyler olduğunu gösteriyor. Genel görelilik kuantum mekaniği ile.

“Geleneksel hesaplamalarda gözden kaçan solucan deliği benzeri bir yapıya sahip yeni bir uzay-zaman geometrisi keşfettik.” Fizikçi Kanato Goto diyor ki: Japonya’daki Cornell Üniversitesi ve RIKEN’den.

“Bu yeni geometriyi kullanan hesaplanan entropi, tamamen farklı bir sonuç veriyor.”

Kara delik bilgi paradoksu, Einstein’ın genel görelilik kuramı ile kuantum mekaniği arasındaki çözülmemiş gerilimlerden biridir.

Genel görelilik altında, bir kara deliğin olay ufku geri dönüşü olmayan nokta olarak kabul edilir. Bu kritik noktanın ötesindeki her şey amansızca bir kara deliğin yerçekimi kuyusunda kaplıdır ve evrendeki hiçbir hız, hatta ışığın boşluktaki hızı bile kaçış hızı için yeterli değildir. Gitti, bu kadar. busty geri döndürülemez.

Sonra geldi Stephen Hawking 1970’lerde, kuantum mekaniği hesaba katıldığında, Kara delikler Sonuçta radyasyon yayabilir.

Bu, teoriye göre, karadeliğin çevresindeki parçacıkların dalga benzeri özelliklerine müdahale etmesi ve kara delik küçüldükçe daha da ısınan bir sıcaklıkta parlamasına neden olması nedeniyle olur.

Nihayetinde, bu parıltı kara deliğin küçülmesini sağlamalıdır.

“Buna kara delik buharlaşması denir, çünkü kara delik küçülür, tıpkı buharlaşan su damlacıkları gibi.” Goto açıklıyor.

‘Parlama’ ilk etapta bir kara delikte olana benzemediğinden, buharlaşan bir kara deliğe giren her şeyin sonsuza kadar gitmiş olduğu görünebilir. Ancak kuantum mekaniğine göre, bilgi evrenden öylece yok olamaz. Birçok fizikçi, bu bilginin bir şekilde şifrelenmiş olma olasılığını keşfetti. Hawking radyasyonu.

Goto ve ekibi, bu fikri matematiksel olarak hesaplayarak keşfetmek istediler. olanaksız Bir kara deliğin etrafındaki Hawking radyasyonu. Bu, sistemdeki bozulmanın bir ölçüsüdür ve Hawking radyasyonundaki bilgi kaybını teşhis etmek için kullanılabilir.

uyarınca 1993 . kağıt Fizikçi Don Page’e göre, türbülans tersine çevrilirse ve karadelik kaybolurken entropi sıfıra düşerse, kayıp bilgi paradoksunun önüne geçilmelidir. Ne yazık ki, kuantum mekaniğinde bu tersine dönüşün gerçekleşmesine izin veren hiçbir şey yoktur.

Bir solucan deliği girin ya da en azından evrenin çok özel modelleri altındaki birinin matematiksel bir kopyası. Bu, bir vadi boyunca bir köprüye biraz benzeyen, kavisli bir uzay-zaman levhasının iki bölgesi arasındaki bir bağlantıdır.

Goto, kara deliklerle birlikte bu şekilde düşünmek, Hawking radyasyonunun entropisini hesaplamak için bize farklı bir yol sunuyor.

“Bir solucan deliği, kara deliğin içini ve radyasyonu dışarıya bir köprü gibi bağlar” açıklıyor.

Ekip, solucan deliği modelini kullanarak hesaplamalarını yaptığında, sonuçları sayfa entropi eğrisiyle eşleşti. Bu, bir kara deliğin olay ufkunun ötesindeki bilgilerin sonsuza kadar kaybolmayabileceğini gösteriyor.

Ancak, elbette, hala kalan bazı sorular var. Bu sorular cevaplanmadan kara delik bilgi paradoksunun kesin olarak çözüldüğünü düşünemeyiz.

“Bilginin radyasyonla nasıl iletildiğinin altında yatan mekanizmayı hala bilmiyoruz” Git diyor. “Kuantum yerçekimi teorisine ihtiyacımız var.”

Arama yayınlandı Yüksek Enerji Fiziği Dergisi.