Stephen Hawking heeft een nieuw artikel over de theorie van zwarte gaten gepubliceerd, waarin hij en zijn collega's de "no hair theorem" voor zwarte gaten weerleggen en beschrijven hoe informatie daaruit ontsnapt.
De Britse astrofysicus Stephen Hawking gaf toe dat zwarte gaten niet onherroepelijk informatie absorberen - een deel ervan sijpelt eruit in de vorm van ‘zacht haar’ - fotonen met bijna geen energie, volgens een artikel in de elektronische bibliotheek van Cornell University.
Wetenschappers geloofden lange tijd dat materie die door een zwart gat wordt opgeslokt, zijn grenzen niet kan verlaten. Wetenschappers hebben de ene kant van dit fenomeen sinds de jaren 60 van de vorige eeuw beschreven met een korte maar bondige zin - "een zwart gat heeft geen haar", wat betekent dat alle zwarte gaten met dezelfde massa, lading en rotatiesnelheid er precies hetzelfde uitzien en beschreven worden.
De situatie werd veel complexer en controversiëler in 1975, toen de beroemde astrofysicus Stephen Hawking aantoonde dat zwarte gaten geleidelijk zouden "verdampen" als gevolg van kwantumeffecten aan hun waarnemingshorizon, waarbij energie werd uitgezonden in de vorm van Hawking-straling.
Dit is een groot probleem geworden voor theoretici, aangezien de verdamping van zwarte gaten en het ontstaan van dergelijke straling impliceert dat bijna alle informatie over de kwantumtoestand van de deeltjes die door het zwarte gat worden 'opgegeten', met uitzondering van hun massa, lading en rotatiesnelheid, onherstelbaar verloren zal gaan. kan optreden volgens de wetten van de kwantumfysica.
Hawking en zijn collega's suggereren nu dat dit eigenlijk niet het geval is. In hun nieuwe artikel, dat nog niet is geaccepteerd voor publicatie in een peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift, stellen ze dat een deel van de informatie zal uitbarsten in de vorm van fotonen met bijna nul energie, die op de plaats van het verdampende zwarte gat blijven.
Dergelijke lichtdeeltjes, die de auteurs van het artikel "zachte fotonen" noemen, zijn in enorme hoeveelheden aanwezig in het heelal, maar het is praktisch onmogelijk om ze te detecteren met behulp van moderne apparaten vanwege hun ultralage energie.
Door dergelijke deeltjes toe te voegen aan de vergelijkingen die het gedrag van zwarte gaten beschrijven, ontdekten Hawking en zijn collega's dat deze fotonen zouden fungeren als informatiedragers, die gegevens zouden vastleggen over enkele eigenschappen van deeltjes die door het zwarte gat worden "opgegeten". Het zal buitengewoon moeilijk zijn om er informatie uit te halen, zelfs als wetenschappers erin slagen een manier te vinden om met deze fotonen om te gaan - de auteurs van het artikel vergelijken dit met de taak om erachter te komen wat er in een vuur verbrandt, door naar rook en vlammen te kijken.
Promotie video:
Het gevolg van het bestaan van deze fotonen zal zijn dat in plaats van een duidelijke lijn van de waarnemingshorizon, het zwarte gat een eigenaardige reeks "haren" van "zachte fotonen" zal hebben, waarop, zoals op een hologram, een deel van de informatie over de geabsorbeerde deeltjes zal worden vastgelegd. Dit soort "scherm" zal de inhoud bijwerken elke keer dat het zwarte gat een ander deel van de Hawking-straling uitzendt, wat de studie nog ingewikkelder zal maken. Desalniettemin zijn Hawking en zijn collega's van mening dat een dergelijk idee ons in staat stelt om de informatieparadox op te lossen zonder toevlucht te nemen tot fantastische en onwaarschijnlijke aannames en afwijkingen van moderne natuurkundige theorieën.
