Hawking wyjaśnił paradoks informacyjny?

To ze słynnych badań Stephena Hawkinga z 1976 roku wynika jeden z wielkich problemów kosmologii - tzw. paradoks informacyjny czarnej dziury, ale znany fizyk twierdzi, że w końcu udało się to zagadnienie rozwiązać.

Paradoks informacyjny czarnej dziury jest problemem pojawiającym się po połączeniu ogólnej względności z mechaniką kwantową. Według starszej teorii bowiem czarne dziury tracą masę emitując promieniowanie - tak zwane promieniowanie Hawkinga (wyjaśniało to inny problem - czemu czarne dziury nie zyskują masy bez końca). Stoi to jednak w sprzeczności z mechaniką kwantową, gdyż promieniowanie to nie zawiera żadnej informacji, a zgodnie z podstawowymi prawami mechaniki kwantowe informacja nie może całkowicie zginąć.

Problem ten wymaga rozwiązania, bo tak naprawdę chodzi tu o podstawowe prawa rządzące naszym wszechświatem, które dopiero w obliczu tak trudnych do wyobrażenia obiektów jak czarne dziury podlegają prawdziwym testom.

Paradoks informacyjny dręczył Hawkinga od dawna, wobec czego cały czas rozmyślał on nad nieco inną, "nową" czarną dziurą, a swój pierwszy pomysł przedstawił w 2004 roku gdy stwierdził, czarne dziury po prostu muszą bardziej przypominając kosmiczne więzienie niż śmiertelną pułapkę bez wyjścia. Informacja zatem wcale w nich  nie ginie, lecz jest przetrzymywana i dopiero po jakimś czasie ją opuszcza.

Nowy pomysł zaprezentowany podczas wykładu na Królewskim Instytucie Technologicznym w Sztokholmie wygląda nieco inaczej. Teraz, według Hawkinga, wyglądać ma to tak, że informacja przechowywana jest nie w samym jądrze czarnej dziury lecz raczej w jej horyzoncie zdarzeń, a więc strefie buforowej wyznaczającej granicę, zza której nic już nie ucieknie przed miażdżącą grawitacją.

W nowej teorii Hawkinga cząstki przedostające się przez ten horyzont zostawiają w nim ślad, a informacja ta następnie zabierana jest w formie swoistego hologramu z horyzontu zdarzeń przez opuszczające czarną dziurę promieniowanie Hawkinga. Oczywiście cały ten proces powoduje, że informacji początkowej nie da się odczytać, co Hawking porównuje do spalonej encyklopedii - to niby nadal to samo, lecz w popiele będziemy mieli problem ze znalezieniem stolicy Minnesoty.

Nowy pomysł Hawkinga nie jest aż tak oryginalny - podobne proponują niektórzy inni fizycy w tym noblista Gerard 't Hooft. Twierdzi on, że na niemal identyczny pomysł wpadł już 19 lat temu, jednak napotkał taki problem, że jego matematyczne obliczenia się nie zgadzały. Hawkingowi udało się je widocznie rozwiązać.

Źródło: