Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια των μαύρων τρυπών είναι το παράδοξο της πληροφορίας, το οποίο προκύπτει λόγω αντιφατικών
Σύμφωνα με την κλασική γενική θεωρίατη σχετικότητα, όλη η ύλη από την οποία σχηματίστηκε μια μαύρη τρύπα καταλήγει στο κέντρο της (στο σημείο της μοναδικότητας) και παραμένει εκεί για πάντα. Ο Stephen Hawking, αντίθετα, έδειξε σε ένα από τα σημαντικότερα έργα του ότι οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν ενέργεια και σιγά σιγά εξαφανίζονται.
Ωστόσο, όπως σημειώνουν οι συγγραφείς της μελέτης,Η εργασία υποδηλώνει ότι η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τις μαύρες τρύπες δεν περιέχει όλες τις πληροφορίες για την ύλη που προέκυψε στον σχηματισμό της. Αποδεικνύεται ότι μέρος των πληροφοριών χάνεται ανεπανόρθωτα, γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με τις αρχές της κβαντικής μηχανικής.
«Μελετήσαμε το πρόβλημα χρησιμοποιώντας μια απλή σκόνηύλη που δεν ασκεί πίεση γιατί είναι ο απλούστερος τύπος ύλης. Η κίνησή του περιγράφεται από μια ελεγχόμενη εξίσωση που μπορεί να λυθεί σε φορητό υπολογιστή, είπε ο Vikar Hussein, συν-συγγραφέας της μελέτης, σε συνέντευξή του στο Phys.org. «Αυτή η εξίσωση είναι μια τροποποιημένη εκδοχή των κλασικών εξισώσεων του Αϊνστάιν που περιλαμβάνει τη θεμελιώδη διακριτικότητα του χώρου σε μικροσκοπικό επίπεδο».
Οι ερευνητές παρακολούθησαν την εξέλιξη του νέφουςσωματίδια σκόνης που καταρρέουν μέχρι να σχηματιστεί μια μαύρη τρύπα. Η αριθμητική μέθοδος του Γκοντούνοφ επέτρεψε στους επιστήμονες να μελετήσουν την κίνηση της ύλης προς ένα σημείο ακόμη και μέσα στην περιοχή μιας μαύρης τρύπας, όπου στην κλασική λύση θα υπήρχε μια ιδιομορφία.
Διορθωμένη εξίσωση κβαντικής βαρύτητας,που προκύπτει από τον Hussein και τους συναδέλφους του λύνει το πρόβλημα της μοναδικότητας πιο δυναμικά από τα κλασικά μοντέλα. Συγκεκριμένα, υποτίθεται ότι η ύλη πέφτει στο κέντρο μιας μαύρης τρύπας, φτάνει σε υψηλή αλλά πεπερασμένη πυκνότητα και στη συνέχεια αναπηδά, σχηματίζοντας ένα ωστικό κύμα.
Τα αποτελέσματα της κβαντικής βαρύτητας είναι σημαντικά για το σοκκύματα και του επιτρέπουν να κινηθεί προς τα έξω μέσα στη μαύρη τρύπα, κάτι που είναι αδύνατο χρησιμοποιώντας κλασικές εξισώσεις. Ταυτόχρονα, η καμπυλότητα του χωροχρόνου γίνεται μεγάλη, αλλά ποτέ δεν αποκλίνει (όπως συμβαίνει στην κλασική θεωρία).
Συγγραφείς μελέτης
Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Godunov, ερευνητέςήταν επίσης σε θέση να υπολογίσουν τη διάρκεια ζωής μιας μαύρης τρύπας από τον σχηματισμό της έως την εξαφάνισή της, όταν ένα ωστικό κύμα αναδύεται από τον ορίζοντα γεγονότων και αρχίζει να εξαφανίζεται. Η διάρκεια ζωής μιας μαύρης τρύπας που υπολογίζεται στο χαρτί είναι πολύ μικρότερη από τον χρόνο εξάτμισης που είχε προβλέψει ο Χόκινγκ.
Αυτό, όπως σημειώνουν οι ερευνητές, υποδηλώνει ότι το μοντέλο τους μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος της απώλειας πληροφοριών, αλλά θα απαιτηθεί περισσότερη έρευνα για να το επιβεβαιώσει.
Διαβάστε περισσότερα:
Το κυνηγούν εδώ και αιώνες: τι γνωρίζουμε για τον πλανήτη Vulcan δίπλα στον Ήλιο
Οι φυσικοί επιβεβαίωσαν πειραματικά έναν νέο θεμελιώδη νόμο για τα υγρά
Οι αστρονόμοι βρήκαν την πηγή των μυστηριωδών ραδιοφωνικών εκρήξεων που προέρχονται από το διάστημα