Дупките на червеи биха могли да помогнат за разрешаването на скандалния парадокс на черната дупка, се казва в забавен нов документ

Какво се случва с информацията, след като пресече хоризонта на събитията на черна дупка? Имаше предположения, че инженерните дупки на червеи могат да ни помогнат да решим този досаден проблем – но математиката е меко казано трудна.

В ново изследване международен екип от физици измисли решение, за да разбере по-добре как колапсът на черната дупка избягва нарушаването на основните закони на квантовата физика (повече за това след малко).

Макар и много теоретична, работата предполага, че има неща, които вероятно ще пропуснем в стремежа си да разрешим обща теория на относителността с квантовата механика.

„Открихме нова геометрия на пространство-времето със структура, подобна на червейна дупка, която е била пренебрегвана в конвенционалните изчисления“, Физикът Канато Гото казва: от университета Корнел и RIKEN в Япония.

„Изчислената ентропия, използваща тази нова геометрия, дава напълно различен резултат.“

Информационният парадокс на черната дупка е едно от неразрешените напрежения между общата теория на относителността на Айнщайн и квантовата механика.

Според общата теория на относителността хоризонтът на събитията на черна дупка се счита за точка без връщане. Всичко отвъд тази критична точка е безмилостно покрито в гравитационния кладенец на черна дупка и никаква скорост във Вселената, дори скоростта на светлината във вакуум, не е достатъчна за скоростта на бягство. Няма го, това е. бюст. Необратима.

После се появи Стивън Хоукинг през 70-те години, което предполага, че когато се вземе предвид квантовата механика, черни дупки В крайна сметка може да излъчва радиация.

Според теорията това се случва в резултат на това, че черната дупка пречи на вълнообразните свойства на околните частици, което я кара да свети при температура, която става по-гореща, когато черната дупка става по-малка.

В крайна сметка това сияние трябва да накара черната дупка да се свие до нищо.

„Това се нарича изпаряване на черна дупка, защото черната дупка се свива, точно като изпаряване на водни капчици“, Гото обяснява.

Тъй като „излъчването“ е различно от това, което се е случило в черна дупка на първо място, може да изглежда, че всичко, което е било вмъкнато в изпаряваща се черна дупка, е изчезнало завинаги. Но според квантовата механика информацията не може просто да изчезне от Вселената. Няколко физици са открили възможността тази информация да е кодирана по някакъв начин Радиация на Хокинг.

Гото и неговият екип искаха да проучат тази идея математически чрез изчисляване не може да Радиация на Хокинг около черна дупка. Това е мярка за смущения в системата и може да се използва за диагностициране на загуба на информация при радиация на Хокинг.

Според 1993 г. хартия Според физика Дон Пейдж, ако турбуленцията се обърне и ентропията падне до нула, когато черната дупка изчезне, парадоксът на изгубената информация трябва да се избягва. За съжаление, в квантовата механика няма нищо, което да позволява това обръщане да се случи.

Въведете дупка за червей или поне математическа реплика на такава под много специфични модели на Вселената. Това е връзка между две области на извит лист пространство-време, донякъде подобен на мост през долина.

Мисленето за това във връзка с черните дупки ни дава различен начин да изчислим ентропията на радиацията на Хокинг, казва Гото.

„Червеевата дупка свързва вътрешността на черната дупка и радиацията отвън, като мост“ обяснява той.

Когато екипът извърши своите изчисления, използвайки модела на червейната дупка, техните резултати съвпадаха с кривата на ентропията на страницата. Това предполага, че информацията отвъд хоризонта на събитията на черна дупка може изобщо да не бъде загубена завинаги.

Но, разбира се, все още остават някои въпроси. Докато не се отговори на тези въпроси, не можем да считаме, че информационният парадокс на черната дупка е окончателно разрешен.

„Все още не знаем основния механизъм за това как информацията се предава чрез радиация“, Гото казва. „Нуждаем се от теория на квантовата гравитация.“

Търсенето е публикувано в Списание по физика на високите енергии.