Kas Stephen Hawking tikrai reiškė, kai jis sakė, kad nėra juodųjų skylių


J. KROLIK Johns Hopkins universitetas IR S. NOBLE Ročesterio technologijos institutas Kai Stephen Hawking buvo cituotas anksčiau šiais metais, sakydamas, kad „nėra juodųjų skylių“, jis iš tikrųjų nekalbėjo apie juodąsias skyles. Bent jau ne apie juodąsias skyles, kaip jūs ar aš įsivaizduoju - astrofizinius objektus, kurie čiulpia viską, net šviesą. Visi, visi sutinkantys

J. KROLIK Johns Hopkins universitetas IR S. NOBLE Ročesterio technologijos institutas

Kai Stephen Hawking buvo cituotas anksčiau šiais metais, sakydamas, kad „nėra juodųjų skylių“, jis iš tikrųjų nekalbėjo apie juodąsias skyles. Bent jau ne apie juodąsias skyles, kaip jūs ar aš įsivaizduoju - astrofizinius objektus, kurie čiulpia viską, net šviesą. Visi, visi sutinkantys, yra lygiai taip pat juodi kaip bet kada.

„Hawking“ kvapas yra susijęs su juodosiomis skylėmis labai teoriškai. Kaip ir daugelis kitų teoretikų, Hawkingas bandė suprasti paradoksą, valgantį fizikos centre. Ši problema, dažnai vadinama „juodosios skylės ugniasienės paradoksu“, reiškia, kad fizikai gali tekti atsisakyti (ar giliai modifikuoti) kvantinės mechanikos arba Einšteino bendrą reliatyvumo teoriją, arba abu.

Ugniasienės problema susijusi su paradoksu, kurį Hawking pirmą kartą nurodė aštuntajame dešimtmetyje. Tai susiję su šiuo klausimu: Kas atsitinka su informacija, kuri patenka į juodąją skylę? Kvantinės mechanikos taisyklės reikalauja, kad informacija niekada nebūtų prarasta. Netgi deginant knygą nepavyksta sunaikinti jos viduje esančios informacijos - ji tik sukrečia. Tačiau atrodo, kad juodosios skylės sunaikina informaciją, čiulpdamos ją per įvykio horizontą - tašką, kurio nėra.

Juodosios skylės informacija paradoksuoja du dešimtmečius fizikus. Atrodė, kad jis išspręstas dešimtojo dešimtmečio pabaigoje, kai tyrėjai suprato, kad informacija gali nutekėti iš juodosios skylės Hawking spinduliuotės pavidalu. Tada 2012 m. Kalifornijos universiteto „Santa Barbara“ fizikai rado ankstesnių sprendimų trūkumus. Jie padarė išvadą, kad įvykių horizontas, kaip jau minėta, nėra įprasta vieta. Vietoj to, tai yra ugnies siena, kuri užkerta kelią Hawking spinduliuotei iš išorės likti tarpusavyje susieta su vidine medžiaga.

Paskutinis Hawkingo darbas yra bandymas pasiūlyti alternatyvų sprendimą. Jis siūlo, kad juodoji skylė, be savo renginio horizonto, turėtų „akivaizdų“ horizontą. Abi yra beveik visada identiškos. Informacija iš juodosios skylės gali pakilti iki akivaizdaus horizonto. Tuomet kvantiniai efektai gali susilpninti ribą tarp „akivaizdaus“ ir „įvykio“ horizonto, kartais leidžiant informaciją pabėgti. Taigi, juodosios skylės nebūtų griežtai juodos, jei šimtus trilijonų metų juos žiūrėtumėte. Bet galiausiai tai, ką reiškia „Hawking“ dokumentas, reiškia, kad yra kažkas esminio apie juodas skyles, kurių mes vis dar nesuprantame.

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas pavadinimu „Naujas juodosios skylės mūšis“ 310, 4, 16 (2014 m. Balandžio mėn.)