衝撃重力波はブラックホールの死の間に情報を解放します

ブラックホールの最大の謎の1つは、矛盾によって生じる情報のパラドックスです。

一般相対性理論の予測と量子力学。カナダのニューブランズウィック大学の研究者らは、量子重力の影響を考慮することでこのパラドックスを解決できることを示した。天体物理学者は、ブラックホールが死ぬと、その生涯の間に吸収した情報が重力衝撃波として放出されると信じています。

古典的な一般理論によると相対性理論、ブラックホールが形成されたすべての物質は、その中心(特異点)で終わり、永遠にそこにとどまります。対照的に、スティーブン・ホーキングは、彼の主要な作品の1つで、ブラックホールがエネルギーを放射し、ゆっくりと消えることを示しました。

ただし、研究ノートの著者として、この研究は、ブラックホールから放出された放射線には、その形成に入った物質に関するすべての情報が含まれているわけではないことを示唆しています。情報の一部が取り返しのつかないほど失われていることが判明しました。これは、量子力学の原理と矛盾しています。

「私たちは単純なほこりを使って問題を研究しました最も単純なタイプの物質であるため、圧力をかけない物質。その動きは、ラップトップで解くことができる制御された方程式によって説明されます、研究の共著者であるVikar Husseinは、Phys.orgとのインタビューで言いました。 「この方程式は、微視的レベルでの空間の基本的な離散性を含む、古典的なアインシュタイン方程式の修正版です。」

研究者たちはクラウドの進化を追跡しましたブラックホールを形成するまでダスト粒子を崩壊させます。ゴドゥノフの数値的方法により、科学者はブラックホールの領域内でさえ、古典的な解法では特異点がある点に向かう物質の動きを研究することができました。

量子重力補正方程式、フセインと彼の同僚によって導き出されたものは、古典的なモデルよりも動的に特異点の問題を解決します。特に、物質はブラックホールの中心に落ち、高いが有限の密度に達した後、跳ね返って衝撃波を形成すると想定されています。

量子重力の影響は衝撃にとって重要です波を発生させ、ブラックホール内で外側に移動できるようにします。これは、古典的な方程式では不可能です。同時に、時空の曲率は大きくなりますが、発散することはありません(古典的な理論で起こるように)。

研究の著者

ゴドゥノフ法を使用して、研究者また、事象の地平線から衝撃波が発生して消滅し始めたときの、ブラックホールの形成から消滅までの寿命を計算することができました。紙で計算されたブラックホールの寿命は、ホーキングによって予測された蒸発時間よりもはるかに短いです。

これは、研究者が指摘しているように、彼らのモデルが情報損失の問題を解決するのに役立つ可能性があることを示唆していますが、それを確認するにはさらに研究が必要です。

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