Uno dei più grandi misteri dei buchi neri è il paradosso dell'informazione, che nasce da contraddittori
Secondo la teoria generale classicarelatività, tutta la materia da cui si è formato un buco nero finisce al suo centro (nel punto di singolarità) e vi rimane per sempre. Stephen Hawking, al contrario, ha mostrato in una delle sue opere principali che i buchi neri irradiano energia e scompaiono lentamente.
Tuttavia, come gli autori della nota di studio,Il lavoro suggerisce che la radiazione emessa dai buchi neri non contiene tutte le informazioni sulla materia che si è formata. Si scopre che parte dell'informazione va irrimediabilmente persa, il che contraddice i principi della meccanica quantistica.
“Abbiamo studiato il problema utilizzando una semplice polveremateria che non esercita pressione perché è il tipo più semplice di materia. Il suo movimento è descritto da un'equazione controllata che può essere risolta su un laptop, ha affermato Vikar Hussein, coautore dello studio, in un'intervista a Phys.org. "Questa equazione è una versione modificata delle classiche equazioni di Einstein che include la discrezione fondamentale dello spazio a livello microscopico".
I ricercatori hanno seguito l'evoluzione della nuvolaparticelle di polvere collassate fino a formare un buco nero. Il metodo numerico di Godunov ha permesso agli scienziati di studiare il movimento della materia verso un punto anche all'interno della regione di un buco nero, dove nella soluzione classica ci sarebbe una singolarità.
Equazione quantistica corretta per gravità,derivato da Hussein e dai suoi colleghi risolve il problema della singolarità in modo più dinamico rispetto ai modelli classici. In particolare, si presume che la materia cada al centro di un buco nero, raggiunga una densità elevata ma finita e poi rimbalzi indietro, formando un'onda d'urto.
Gli effetti della gravità quantistica sono importanti per lo shockonde e permettergli di muoversi verso l'esterno all'interno del buco nero, cosa impossibile usando le equazioni classiche. Allo stesso tempo, la curvatura dello spazio-tempo diventa grande, ma non diverge mai (come accade nella teoria classica).
Autori dello studio
Usando il metodo Godunov, i ricercatorisono stati anche in grado di calcolare la vita di un buco nero dalla sua formazione alla sua scomparsa, quando un'onda d'urto emerge dall'orizzonte degli eventi e inizia a scomparire. La durata di un buco nero calcolata nel documento è molto più breve del tempo di evaporazione previsto da Hawking.
Questo, come notano i ricercatori, suggerisce che il loro modello può aiutare a risolvere il problema della perdita di informazioni, ma saranno necessarie ulteriori ricerche per confermarlo.
Leggi di più:
È stato cacciato per secoli: cosa sappiamo del pianeta Vulcano vicino al Sole
I fisici hanno confermato sperimentalmente una nuova legge fondamentale per i liquidi
Gli astronomi hanno trovato la fonte di misteriose esplosioni radio che provengono dallo spazio