Stephen Hawking publikoval nový článek o teorii černých děr, ve kterém on a jeho kolegové vyvracejí „teorém bez vlasů“pro černé díry a popisují, jak z něj unikají informace.
Britský astrofyzik Stephen Hawking připustil, že černé díry neodvolatelně neabsorbují informace - některé z nich prosakují ve formě „měkkých vlasů“- fotonů s téměř nulovou energií, podle článku zveřejněného v elektronické knihovně Cornell University.
Po dlouhou dobu vědci věřili, že hmota spolknutá černou dírou není schopna opustit své hranice. Vědci popsali jednu stranu tohoto jevu od 60. let minulého století krátkou, ale stručnou větou - „černá díra nemá vlasy“, což znamená, že všechny černé díry se stejnou hmotností, rychlostí nabíjení a rychlosti rotace budou vypadat a budou popsány přesně stejně.
Situace se stala mnohem složitější a kontroverznější v roce 1975, kdy slavný astrofyzik Stephen Hawking ukázal, že černé díry se budou postupně „odpařovat“kvůli kvantovým efektům v jejich horizontu událostí, přičemž budou emitovat energii ve formě Hawkingova záření.
To se pro teoretiky stalo velkým problémem, protože odpařování černých děr a vytváření takového záření znamená, že téměř veškerá informace o kvantovém stavu částic „jedených“černou dírou, s výjimkou jejich hmoty, náboje a rychlosti rotace, bude nenávratně ztracena, což není může nastat podle zákonů kvantové fyziky.
Hawking a jeho kolegové nyní naznačují, že tomu tak ve skutečnosti není. Ve svém novém článku, který dosud nebyl přijat k publikování v recenzovaném vědeckém časopise, argumentují, že některé informace propuknou ve formě fotonů s téměř nulovou energií a zůstanou na místě odpařující se černé díry.
Takové částice světla, které autoři článku nazývají „měkkými fotony“, jsou přítomny ve velkém množství ve vesmíru, ale je prakticky nemožné si jich všimnout pomocí moderních zařízení kvůli jejich ultra nízké energii.
Přidáním takových částic k rovnicím popisujícím chování černých děr Hawking a jeho kolegové zjistili, že tyto fotony by fungovaly jako nosiče informací, které by zaznamenávaly údaje o některých vlastnostech částic „jedených“černou dírou. Bude velmi obtížné z nich získat informace, i když se vědcům podaří najít způsob interakce s těmito fotony - autoři článku to srovnávají s úkolem zjistit, co shořelo v ohni, dívali se na kouř a plameny.
Propagační video:
Důsledkem existence těchto fotonů bude to, že místo jasné linie horizontu událostí bude mít černá díra zvláštní sadu „chloupků“„měkkých fotonů“, na které, stejně jako na hologramu, bude zaznamenána část informace o absorbovaných částicích. Tento druh „obrazovky“aktualizuje svůj obsah pokaždé, když černá díra emituje další část Hawkingova záření, což dále zkomplikuje jeho studium. Hawking a jeho kolegové se nicméně domnívají, že takový nápad nám umožňuje vyřešit informační paradox, aniž bychom se uchýlili k fantastickým a nepravděpodobným předpokladům a odchylkám od moderních fyzikálních teorií.