Знаменитий парадокс Стівена Гокінга може нарешті мати вирішення

Що таке Парадокс Гокінга

Парадокс Гокінга стверджує, що оскільки випромінювання чорних дір є тепловим за своєю природою, воно не може переносити інформацію. В результаті, коли чорні діри випаровуються, вони знищують всю інформацію про зорі, які їх створили. Однак нове дослідження припускає, що інформація про походження чорної діри все ж може міститися у так званому "квантовому волоссі" навколо чорних дір, що дозволяє відновити інформацію про зорі, які їх створили.

Цікаво Науковці зробили дивовижне відкриття, яке пов'язало два дуже різних явища у Всесвіті

Детальніше про роботу науковців

Провідний автор дослідження Ксав'є Кальме, професор фізики з Університету Сассекса, пояснив, що це дослідження "є останнім цвяхом у труну парадокса, оскільки ми тепер розуміємо точне фізичне явище, за допомогою якого інформація витікає з чорної діри".

Висновки команди припускають модифікацію випромінювання Гокінга, яка робить його "нетепловим", що дозволяє йому переносити інформацію подалі від чорної діри. Хоча чорні діри не несуть ніякої "пам'яті" про зірки, якими вони колись були, правила квантової фізики стверджують, що інформація не може бути стерта із Всесвіту.

У минулому відсутність відмінних характеристик у чорних дір призводила до того, що їх називали "безволосими", як сказав фізик Джон Уілер. Однак, якщо кінцева чорна діра проста, то початкова зоря, яка її породила, є складним астрофізичним об'єктом, що складається зі складної амальгами протонів, електронів і нейтронів.

Калме і його колега Стів Хсу, професор теоретичної фізики Мічиганського державного університету, з 2021 року працюють над розгадкою парадокса Гокінга. У своєму попередньому дослідженні, опублікованому в березні 2022 року, команда стверджувала, що чорні діри мають "квантове волосся" у вигляді унікального квантового відбитку в гравітаційних полях, які їх оточують.

Чому це справді важливо

Нове дослідження переоцінило розрахунки Гокінга 1976 року, врахувавши ефекти "квантової гравітації" – опису гравітації згідно з принципами квантової механіки. Калме пояснив, що "хоча ці квантові гравітаційні поправки мізерно малі, вони мають вирішальне значення для випаровування чорних дір". Враховуючи квантову гравітацію, випромінювання, яке випускають чорні діри, може містити інформацію про зірку, яка її створила.

Читайте на сайті Команда дослідників знайшла непрямі докази існування темної матерії навколо чорних дір

Висновки команди дають цінне уявлення про чорні діри та їхню поведінку, що може виявитися неоціненним у моделюванні чорних дір у лабораторіях на Землі. Однак наразі астрофізики не мають можливості виміряти запропонований дослідниками ефект, оскільки він є мізерно малим. А проте, це нове дослідження може стати кроком до остаточного вирішення знаменитого парадоксу чорних дір Стівена Гокінга.