Un paradox care nu a putut fi explicat de Stephen Hawking ar putea avea în sfârșit o soluție

Pe măsură ce găurile negre dispar încetul cu încetul prin radiația Hawking, informația acestora poate fi păstrată în ondulațiile subtile din spațiu-timp, sugerează o nouă teorie.

În teorie, nimeni și nimic nu ar trebui să poată scăpa din „ghearele” orizontului evenimentelor unei găuri negre, însă o nouă cercetare sugerează că ar putea exista o scurgere de informații. Această scurgere ar apărea prin semnături subtile în undele gravitaționale, iar acum știm cum să le căutăm, spun autorii studiului.

• Bacteriile dăunătoare pot declanșa dureri în intestin, iar oamenii de știință au aflat de ce
• Luna Pământului ar fi putut avea inele asemănătoare cu Saturn, sugerează un nou studiu

În 1976, Stephen Hawking a zguduit lumea astrofizicii cu descoperirea sa, potrivit căreia, găurile negre nu sunt în întregime negre. În schimb, acestea emit cantități mici de radiații și, dacă li se acordă suficient timp, pot emite atât de multe încât să dispară complet.

Stephen Hawking a zguduit lumea astrofizicii în 1976

Dar acest lucru a scos la iveală o problemă majoră. Informația curge în găurile negre pe măsură ce acestea consumă materie, iar această informație nu poate scăpa. Dar radiația Hawking nu transportă nicio informație cu ea. Așadar, ce se întâmplă cu aceasta atunci când gaura neagră dispare?

Acest „paradox al informației din gaura neagră” îi frământă pe cercetători de zeci de ani, iar aceștia au dezvoltat numeroase soluții potențiale.

Una dintre ele este cunoscută sub numele de nonlocalitate nonviolentă. În acest scenariu, interiorul găurilor negre este conectat la exteriorul lor prin „nonlocalitate cuantică” – în care particulele corelate împart aceeași stare cuantică – un efect pe care Einstein l-a numit „acțiune stranie la distanță”.

Cercetarea sugerează că ar putea exista o scurgere de informații

Această nonlocalitate este „nonviolentă”, deoarece nimic energetic, precum o explozie sau o fuziune, nu provoacă undele gravitaționale rezultate – undele în spațiu-timp din afara găurii negre. Mai degrabă, acestea sunt cauzate de conexiunile cuantice dintre interiorul și exteriorul găurii negre.

Dacă această ipoteză este adevărată, spațiul-timp din jurul găurilor negre poartă mici perturbații care nu sunt în întregime aleatorii. În schimb, variațiile ar fi corelate cu informațiile din interiorul găurii negre. Apoi, atunci când gaura neagră dispare, informațiile ar fi păstrate în afara ei, rezolvând astfel paradoxul.

Într-o lucrare recentă care nu a fost încă revizuită de colegi, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din California, SUA (Caltech) au analizat această ipoteză interesantă pentru a explora modul în care am putea să o testăm.

Cercetătorii au descoperit că aceste corelații cuantice nelocale nu lasă doar o amprentă în spațiul-timp din jurul unei găuri negre, ci și o semnătură în undele gravitaționale eliberate atunci când găurile negre fuzionează, scrie LiveScience.

Mici fluctuații deasupra semnalului

Aceste semnături există sub formă de mici fluctuații deasupra semnalului principal al undelor gravitaționale, dar au un spectru unic care le separă clar de undele obișnuite.

Cercetătorii au continuat să elaboreze un program pentru separarea acestui semnal special. Ei au constatat că detectoarele actuale de unde gravitaționale, precum Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory și interferometrul Virgo, nu au sensibilitatea necesară pentru a determina în mod cuprinzător dacă nonlocalitatea nonviolentă este o soluție precisă la paradoxul informațional al găurilor negre.

Instrumentele de generație următoare, care sunt în prezent proiectate și construite, ar putea fi capabile să facă acest lucru.

Următorul pas al cercetării este de a construi modele și mai precise ale modului în care acest fenomen afectează spațiul-timp din jurul găurilor negre realiste. Acest lucru va oferi o predicție precisă a modului în care ar trebui să arate modificările semnalelor undelor gravitaționale și ar putea duce la o rezolvare a infamului paradox.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Un obiect neidentificat s-a izbit de o gaură neagră, iar NASA a reușit să surprindă momentul

O gaură neagră „înfometată” se hrănește de 40 de ori mai rapid decât limita teoretică

Astronomii au descoperit că gaura neagră supermasivă a Căii Lactee ascunde o structură alungită

Cele mai mari jeturi văzute vreodată erupând dintr-o gaură neagră! Se întind pe 23 de milioane de ani-lumină