A fekete lyukak egyik legnagyobb rejtélye az információs paradoxon, amely az ellentmondásokból adódik.
A klasszikus általános elmélet szerintA relativitáselmélet szerint minden anyag, amelyből fekete lyuk keletkezett, a középpontjában (a szingularitási pontban) köt ki, és ott marad örökre. Ezzel szemben Stephen Hawking egyik fő művében megmutatta, hogy a fekete lyukak energiát sugároznak és lassan eltűnnek.
Amint azonban a tanulmány szerzői megjegyzik,A munka azt sugallja, hogy a fekete lyukak által kibocsátott sugárzás nem tartalmazza az összes információt a keletkezésébe került anyagról. Kiderül, hogy az információ egy része helyrehozhatatlanul elveszett, ami ellentmond a kvantummechanika alapelveinek.
„Egy egyszerű por segítségével tanulmányoztuk a problémátolyan anyag, amely nem gyakorol nyomást, mert ez a legegyszerűbb anyagtípus. Mozgását egy laptopon is megoldható irányított egyenlet írja le – mondta Vikar Hussein, a tanulmány társszerzője a Phys.org-nak adott interjújában. "Ez az egyenlet a klasszikus Einstein-egyenletek módosított változata, amely magában foglalja a tér alapvető diszkrétségét mikroszkopikus szinten."
A kutatók nyomon követték a felhő fejlődésétösszeomló porszemcséket, amíg fekete lyukat nem képez. Godunov numerikus módszere lehetővé tette a tudósok számára, hogy tanulmányozzák az anyag mozgását egy pont felé, még a fekete lyuk tartományán belül is, ahol a klasszikus megoldásban szingularitás lenne.
kvantumgravitációval korrigált egyenlet,Husszein és munkatársai által levezetett modell dinamikusabban oldja meg a szingularitás problémáját, mint a klasszikus modellek. Különösen azt feltételezik, hogy az anyag a fekete lyuk közepébe esik, nagy, de véges sűrűséget ér el, majd visszaverődik, lökéshullámot képezve.
A kvantumgravitáció hatásai fontosak a sokk szempontjábólhullámokat, és lehetővé teszik, hogy kifelé mozogjon a fekete lyukon belül, ami a klasszikus egyenletekkel lehetetlen. Ugyanakkor a téridő görbülete nagy lesz, de soha nem tér el (ahogyan ez a klasszikus elméletben történik).
A tanulmány szerzői
С использованием метода Годунова исследователи ki tudták számolni a fekete lyuk élettartamát a keletkezésétől az eltűnéséig, amikor is egy lökéshullám kilép az eseményhorizontból és elkezd eltűnni. A papírban kiszámított fekete lyuk élettartama sokkal rövidebb, mint a Hawking által megjósolt párolgási idő.
Ez, amint azt a kutatók megjegyzik, arra utal, hogy modelljük segíthet megoldani az információvesztés problémáját, de ennek megerősítéséhez további kutatásokra lesz szükség.
Olvass tovább:
Évszázadok óta vadásznak rá: mit tudunk a Nap melletti Vulkán bolygóról
A fizikusok kísérletileg megerősítették a folyadékokra vonatkozó új alaptörvényt
A csillagászok megtalálták az űrből érkező titokzatos rádiókitörések forrását