То, что информация исчезает в недрах черной дыры – это чисто гипотетическое предположение. Однако она обязательно там исчезнет, если черная дыра соответствует тому термодинамическому описанию, которое предложил Стивен Хокинг. Но перед квантовой гравитацией это явление ставит серьезную проблему, поскольку оно никак не вписывается в принципы квантовой механики.
Выход в другие вселенные
В нынешнем понимании черная дыра, которая не вращается, имеет только один параметр – массу. Это значит, что если в нее попадет какой-либо объект, свойства дыры будут зависеть только от массы. Про это говорят, что у черной дыры нет волос, то есть если дыры такого типа (невращающиеся и незаряженные) весят одинаково, тогда их просто никак не отличить.
Еще это означает, что те черные дыры, которые возникли в результате быстрого сжатия вещества под действием гравитации (гравитационного коллапса вещества), и быстрого сжатия антивещества под воздействием той же гравитации, при одинаковой массе также неотличимы для наблюдателя. Получается, что гравитационный коллапс нарушает собой все законы сохранения квантовых чисел.
По классической теории гравитации черную дыру нельзя уничтожить. Она не уменьшается, тем более не исчезает. Она все время только растет. Значит и информация, попавшая в черную дыру, тоже не исчезает. Хоть она и не наблюдается, но находится внутри дыры. Однако есть еще и другое предположение: информация входит в черную дыру в нашей Вселенной и выходит с другой стороны в какую-нибудь другую вселенную.
Уничтожение информации
Если применить к черной дыре квантовую теорию, то тут и начнутся противоречия. Под воздействием гипотетического излучения Хокинга, она испаряется. Это значит, что когда-нибудь черная дыра станет весить столько же, сколько весила изначально, пока в нее не попадет новый объект. Получается, что дыра перемалывает объекты в разные излучения, однако сама остается неизменной (она же стремится к исходному весу).
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Излучение, которое испускается, совершенно не зависит от происхождения объекта, который дыра затянула в себя. То есть попавшая внутрь информация уничтожилась. Так складывается ситуация, противоречащая исходным постулатам квантовой механики, и получается некий парадокс. Тело падает в черную дыру, испаряется, причем для квантовой системы, которая находится в своем чистом состоянии. Так как черная дыра не изменяется, то это чистое состояние преобразовывается в смешанное (тепловое). Это преобразование не унитарно, а квантовая механика зиждется только на унитарных постулатах. Получается, чтобы построить квантовую гравитацию, нужно решить это противоречие.
Сама проблема заключается в том, что если к черной дыре одновременно применить две физические теории, то они начинают противоречить друг другу. Не исключено, что в этом случае работает только одна из них. Есть мнение, что в сверхсильном гравитационном поле, квантовая механика уже не действует. А может излучение Хокинга на самом деле не такое уж хаотично-тепловое, и между его частицами есть некие взаимодействия, которые кодируют попадающую информацию. В этом случае черная дыра не будет ее уничтожать.
Кажущийся объект
Стивен Хокинг сам работал над разрешением этого противоречия. В 2004 году он представил доклад на эту тему. Физик-теоретик пришел к выводу о том, что в согласии с требованиями квантовой механики, информация не теряется в ходе образования и испарения черных дыр, возможных в нашем мире. Вообще Хокинг не ставил перед собой задачу показать, каким именно образом информация покидает дыру, он просто анализирует два состояния Вселенной: до появления дыры и после ее испарения. Так вот ее преобразование из начального состояния до конечного унитарно, и неважно, какими путями оно произошло. В квантовую механику вписывается как раз так, что и информация не исчезает.
В доказательство физик говорит о том, что реальная черная дыра не образуется в результате коллапса, поскольку обладает весьма необычными свойствами. Та дыра, которая образуется в нашем мире, не наделена действительной топологической сингулярностью. Это всего лишь кажущийся объект, напоминающий истинную черную дыру.
Стоит отметить, что вычисления Хокинга относятся к антидеситтеровскому пространству (AdS), не описывающему реальную геометрию нашей Вселенной (эта модель полезна только для теоретиков). Что произойдет в других моделях пространства, не понятно. Это заметно умаляет ценность его работы.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
