واحدة من أكبر ألغاز الثقوب السوداء هي مفارقة المعلومات، والتي تنشأ بسبب التناقض
حسب النظرية العامة الكلاسيكيةالنسبية ، كل المادة التي تشكل الثقب الأسود منها تنتهي في مركزها (عند نقطة التفرد) وتبقى هناك إلى الأبد. في المقابل ، أظهر ستيفن هوكينج في أحد أعماله الرئيسية أن الثقوب السوداء تشع طاقة وتختفي ببطء.
ومع ذلك ، كما لاحظ مؤلفو الدراسة ،يشير العمل إلى أن الإشعاع المنبعث من الثقوب السوداء لا يحتوي على جميع المعلومات حول المادة التي دخلت في تكوينها. اتضح أن جزءًا من المعلومات يُفقد بشكل غير قابل للاسترداد ، وهو ما يتعارض مع مبادئ ميكانيكا الكم.
لقد درسنا المشكلة باستخدام الغبار البسيطالأمر الذي لا يضغط عليه لأنه أبسط نوع من المواد. قال فيكار حسين ، المؤلف المشارك للدراسة ، في مقابلة مع موقع Phys.org ، إن حركته موصوفة بمعادلة مضبوطة يمكن حلها على جهاز كمبيوتر محمول. "هذه المعادلة هي نسخة معدلة من معادلات أينشتاين الكلاسيكية التي تتضمن التمييز الأساسي للفضاء على المستوى المجهري."
تابع الباحثون تطور السحابةتنهار جزيئات الغبار حتى تشكل ثقبًا أسود. سمحت طريقة جودونوف العددية للعلماء بدراسة حركة المادة نحو نقطة حتى داخل منطقة الثقب الأسود ، حيث سيكون هناك تفرد في الحل الكلاسيكي.
معادلة تصحيح الجاذبية الكمية ،استنتج حسين وزملاؤه مشكلة التفرد بشكل ديناميكي أكثر من النماذج الكلاسيكية. على وجه الخصوص ، من المفترض أن تسقط المادة في مركز الثقب الأسود ، وتصل إلى كثافة عالية ولكن محدودة ، ثم ترتد مرة أخرى ، وتشكل موجة صدمة.
تأثيرات الجاذبية الكمومية مهمة للصدمةموجات والسماح لها بالتحرك للخارج داخل الثقب الأسود ، وهو أمر مستحيل باستخدام المعادلات الكلاسيكية. في الوقت نفسه ، يصبح انحناء الزمكان كبيرًا ، لكنه لا يتباعد أبدًا (كما يحدث في النظرية الكلاسيكية).
مؤلفو الدراسة
باستخدام طريقة غودونوف الباحثونتمكنوا أيضًا من حساب عمر الثقب الأسود من تكوينه حتى اختفائه ، عندما تنبثق موجة صدمة من أفق الحدث وتبدأ في الاختفاء. عمر الثقب الأسود المحسوب في الورقة أقصر بكثير من وقت التبخر الذي تنبأ به هوكينج.
هذا ، كما لاحظ الباحثون ، يشير إلى أن نموذجهم يمكن أن يساعد في حل مشكلة فقدان المعلومات ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد ذلك.
قراءة المزيد:
لقد تم اصطياده لقرون: ماذا نعرف عن كوكب فولكان المجاور للشمس
أكد الفيزيائيون تجريبيا قانون أساسي جديد للسوائل
اكتشف علماء الفلك مصدر انفجارات راديو غامضة قادمة من الفضاء