На uCrazy 9 лет 5 месяцев
Что такое информационный парадокс черной дыры?
Информация во Вселенной очень ценна. В глобальных масштабах она не создается заново и не уничтожается. Вероятно, информация во Вселенной просто сохраняется. Но есть особые области, в который это не работает — черные дыры. Таинственные всепоглощающие объекты ведут себя с информацией особым образом. В этом материале рассмотрим, почему все так происходит, и что такое информационный парадокс черный дыры.
Информация в прошлом и будущем
Для начала определимся, что в этом случае считать информацией, и почему ее следует сохранить. Физика управляется детерминизмом. Это означает, что ее законы могут быть использованы для предсказания состояния системы в будущем. Это относится как к маленькой частице, так и ко всей Вселенной. Физика позволяет делать надежные прогнозы, которые переносят знания человечества из настоящего в будущее.
То же самом применимо и к прошлому. Если о системе известно все, что распространяется на будущее, также можно предположить, что было в далекое время. Именно эта обратимость позволяет сделать утверждение о том, что информация сохраняется. Если о системе известно все: положение частицы, ее скорость, спин, электрический заряд, то предсказывать можно в обе стороны. Таким образом информация сохраняется во времени. Она не создается и не уничтожается, просто преобразуется.
А что с информацией в черной дыре?
На первый взгляд, черные дыры довольно легко принимают то, что в них попадает. Материал заходит в эти объекты вместе с его информацией. С точки зрения внешнего наблюдателя, ничто и никогда не падает в черную дыру. Оно просто «наклеивается» на поверхность. Все «хорошо» до тех пор, пока черная дыра не начинает испаряться.
Физик-теоретик Стивен Хокинг в 70-х годах прошлого века выяснил, что эти всепоглощающие объекты не совсем черные. Они совсем немного, но светятся. Все из-за излучения, которое впоследствии названо в честь Хокинга. Дело в том, что оно считается полностью тепловым. Как например то, что бы излучало человеческое тело.
Это означает, что количество и температура излучения зависит только от массы, спина и заряда черной дыры. Что бы не попадало внутрь, от коробки спичек до корабля, излучение Хокинга остается неизменным. Но информация все еще остается там, «наклеенной» на поверхность. Но поскольку черная дыра производит излучение Хокинга, она теряет энергию и массу, а в конечном счете она просто исчезнет.
Но если информация не просочилась с излучением Хокинга, а черный дыры больше нет, что с ней случилось? Вот и парадокс.
Возможные объяснения информационного парадокса
Пока нет точного объяснения информационного парадокса черной дыры. Но физики-теоретики активно предлагают потенциальные решения данного вопроса. Согласно одной из версий, информация все же сохраняется. Но несмотря на кажущуюся простоту, данное утверждение предполагает переписывание известной сейчас физики. Но стоит ли ради одного объекта в космосе идти на такие жертвы?
Другое предположение гласит, что радиация Хокинга не является единственным источником испарения черной дыры. Возможно, каким-то образом информация, «прилипшая» к поверхности, все-таки проникает в излучение. И таким образом можно было бы восстановить эти объекты, попавшие в черную дыру.
Также ученые предполагают, что информация не остается на поверхности, а сохраняется в неком месте. Из более экзотических объяснений парадокса выделяются две версии: информация направляется в другую Вселенную или же возвращается назад во времени. Что самое удивительное, почти все разрешения данного феномена ведут к новой физике. В любом случае при полном или частичном объяснении информационного парадокса черной дыры человечество узнает много нового о Вселенной.
Для начала определимся, что в этом случае считать информацией, и почему ее следует сохранить. Физика управляется детерминизмом. Это означает, что ее законы могут быть использованы для предсказания состояния системы в будущем. Это относится как к маленькой частице, так и ко всей Вселенной. Физика позволяет делать надежные прогнозы, которые переносят знания человечества из настоящего в будущее.
То же самом применимо и к прошлому. Если о системе известно все, что распространяется на будущее, также можно предположить, что было в далекое время. Именно эта обратимость позволяет сделать утверждение о том, что информация сохраняется. Если о системе известно все: положение частицы, ее скорость, спин, электрический заряд, то предсказывать можно в обе стороны. Таким образом информация сохраняется во времени. Она не создается и не уничтожается, просто преобразуется.
А что с информацией в черной дыре?
На первый взгляд, черные дыры довольно легко принимают то, что в них попадает. Материал заходит в эти объекты вместе с его информацией. С точки зрения внешнего наблюдателя, ничто и никогда не падает в черную дыру. Оно просто «наклеивается» на поверхность. Все «хорошо» до тех пор, пока черная дыра не начинает испаряться.
Физик-теоретик Стивен Хокинг в 70-х годах прошлого века выяснил, что эти всепоглощающие объекты не совсем черные. Они совсем немного, но светятся. Все из-за излучения, которое впоследствии названо в честь Хокинга. Дело в том, что оно считается полностью тепловым. Как например то, что бы излучало человеческое тело.
Не важно что попадет в черную дыру, поскольку информация об объекте уничтожится
Это означает, что количество и температура излучения зависит только от массы, спина и заряда черной дыры. Что бы не попадало внутрь, от коробки спичек до корабля, излучение Хокинга остается неизменным. Но информация все еще остается там, «наклеенной» на поверхность. Но поскольку черная дыра производит излучение Хокинга, она теряет энергию и массу, а в конечном счете она просто исчезнет.
Но если информация не просочилась с излучением Хокинга, а черный дыры больше нет, что с ней случилось? Вот и парадокс.
Возможные объяснения информационного парадокса
Пока нет точного объяснения информационного парадокса черной дыры. Но физики-теоретики активно предлагают потенциальные решения данного вопроса. Согласно одной из версий, информация все же сохраняется. Но несмотря на кажущуюся простоту, данное утверждение предполагает переписывание известной сейчас физики. Но стоит ли ради одного объекта в космосе идти на такие жертвы?
Другое предположение гласит, что радиация Хокинга не является единственным источником испарения черной дыры. Возможно, каким-то образом информация, «прилипшая» к поверхности, все-таки проникает в излучение. И таким образом можно было бы восстановить эти объекты, попавшие в черную дыру.
Также ученые предполагают, что информация не остается на поверхности, а сохраняется в неком месте. Из более экзотических объяснений парадокса выделяются две версии: информация направляется в другую Вселенную или же возвращается назад во времени. Что самое удивительное, почти все разрешения данного феномена ведут к новой физике. В любом случае при полном или частичном объяснении информационного парадокса черной дыры человечество узнает много нового о Вселенной.
Комментарии2
