Znanstvenici su možda upravo pronašli rješenje jedne od astrofizičkih najnevjerojatnijih misterija u vezi s crnim rupama, također poznate kao ‘Hawkingov informacijski paradoks’.
Studija objavljena u časopisu Physics Letters B prošlog mjeseca nudi rješenje problema na kojem je pokojni fizičar Stephen Hawking radio u svojim posljednjim godinama.
Hawkingovo istraživanje pokazalo je da crne rupe emitiraju zračenje — kolokvijalno poznato kao ‘kvantna kosa’ — u obliku toplinske energije. Zbog svoje toplinske prirode, ovo zračenje nije u stanju prenijeti informacije o zvijezdama koje su stvorile crne rupe.
Napokon riješen misterij
To znači da bi curenje tog zračenja u konačnici uzrokovalo potpuno isparavanje crne rupe, ostavljajući vakuum iza sebe i uzrokujući gubitak informacija – to je postalo poznato kao ‘Hawkingovo zračenje’.
Ova su otkrića, međutim, u suprotnosti sa zakonima kvantne mehanike, koji tvrde da se informacije ne mogu uništiti i da konačno stanje objekta još uvijek može zadržati tragove o njegovom podrijetlu, što dovodi do paradoksa.
Istraživanje autora studije Xaviera Calmeta, profesora fizike na Sveučilištu u Sussexu, i Stevea Hsua, profesora teorijske fizike na Državnom sveučilištu Michigan, uvodi izmjene u Hawkingove izračune koji bi zračenje učinili ‘netermalnim’ i stoga sposobnim za nošenje informacija.
‘Posljednji čavao u lijes’
“Ovo istraživanje posljednji je čavao u lijes za paradoks jer sada razumijemo točan fizički fenomen pomoću kojeg informacije bježe iz raspadajuće crne rupe”, rekao je Calmet za Live Science.
Također je primijetio kako se, prema zakonima kvantne fizike, informacija ne može stvoriti niti uništiti, uspoređujući život crne rupe s filmom koji se ‘može premotati’.
“Počevši od zračenja, trebali bismo biti u mogućnosti ponovno izgraditi izvornu crnu rupu, a zatim na kraju i zvijezdu”, nastavio je. Calmet i Hsu ponovno su procijenili Hawkingovu teoriju uzimajući u obzir učinke ‘kvantne gravitacije’, što je opis gravitacije prema načelima kvantne mehanike.
Riješen misterij
“Uspjeli smo pokazati da ovi efekti modificiraju Hawkingovo zračenje na takav način da ovo zračenje postaje netermalno. Drugim riječima, uzimajući u obzir kvantnu gravitaciju, zračenje može sadržavati informacije.”
Unatoč tome što su Calmet i Hsu identificirali točan fizički fenomen kojim informacije bježe iz crne rupe putem Hawkingovog zračenja, trenutno ga je nemoguće povratiti jer ne postoji dovoljno osjetljiv instrument za mjerenje Hawkingovog zračenja, što je čisto teoretski koncept.
Calmet je priznao da trenutno ne postoji način da astrofizičari izmjere učinak koji istraživači sugeriraju jer je minijaturan.