Unda gravitațională de șoc eliberează informații în timpul morții unei găuri negre

Unul dintre cele mai mari mistere ale găurilor negre este paradoxul informațional, care apare din cauza contradicțiilor.

predicţii ale relativităţii generale şimecanica cuantică. Cercetătorii de la Universitatea din New Brunswick din Canada au arătat că paradoxul poate fi rezolvat ținând cont de efectele gravitației cuantice. Astrofizicienii cred că atunci când o gaură neagră moare, informația pe care a absorbit-o în timpul vieții sale este eliberată ca o undă de șoc gravitațională.

Conform teoriei generale clasicerelativitatea, toată materia din care s-a format o gaură neagră ajunge în centrul ei (în punctul de singularitate) și rămâne acolo pentru totdeauna. Stephen Hawking, în schimb, a arătat într-una dintre lucrările sale majore că găurile negre radiază energie și dispar încet.

Cu toate acestea, după cum notează autorii studiului,Lucrarea sugerează că radiația emisă de găurile negre nu conține toate informațiile despre materia care a intrat în formarea ei. Se pare că o parte din informații se pierde iremediabil, ceea ce contrazice principiile mecanicii cuantice.

„Am studiat problema folosind un simplu prafmaterie care nu exercită presiune deoarece este cel mai simplu tip de materie. Mișcarea sa este descrisă de o ecuație controlată care poate fi rezolvată pe un laptop, a declarat Vikar Hussein, coautor al studiului, într-un interviu pentru Phys.org. „Această ecuație este o versiune modificată a ecuațiilor clasice ale lui Einstein, care include discreția fundamentală a spațiului la nivel microscopic.”

Cercetătorii au urmărit evoluția noruluiprăbușirea particulelor de praf până a format o gaură neagră. Metoda numerică a lui Godunov a permis oamenilor de știință să studieze mișcarea materiei către un punct chiar și în interiorul regiunii unei găuri negre, unde în soluția clasică ar exista o singularitate.

Ecuația corectată a gravitației cuantice,derivat de Hussein și colegii săi rezolvă problema singularității mai dinamic decât modelele clasice. În special, se presupune că materia cade în centrul unei găuri negre, atinge o densitate mare, dar finită, și apoi revine, formând o undă de șoc.

Efectele gravitației cuantice sunt importante pentru șocunde și îi permit să se miște în exterior în interiorul găurii negre, ceea ce este imposibil folosind ecuații clasice. În același timp, curbura spațiului-timp devine mare, dar nu diverge niciodată (cum se întâmplă în teoria clasică).

Autorii studiului

Folosind metoda Godunov, cercetătoriau putut, de asemenea, să calculeze durata de viață a unei găuri negre de la formare până la dispariție, când o undă de șoc iese din orizontul evenimentelor și începe să dispară. Durata de viață a unei găuri negre calculată în hârtie este mult mai scurtă decât timpul de evaporare prezis de Hawking.

Acest lucru, după cum notează cercetătorii, sugerează că modelul lor poate ajuta la rezolvarea problemei pierderii de informații, dar vor fi necesare mai multe cercetări pentru a o confirma.

Citeste mai mult:

A fost vânat de secole: ce știm despre planeta Vulcan de lângă Soare

Fizicienii au confirmat experimental o nouă lege fundamentală pentru lichide

Astronomii au găsit sursa unor explozii radio misterioase care vin din spațiu