Черните дупки не изтриват информация

Впечатлението на художника показва обкръжението на свръхмасивна черна дупка в сърцето на активната галактика NGC 3783 в южното съзвездие на Кентавър. Ново проучване на университета в Бъфало установява, че информацията не се губи, след като е навлязла в черна дупка. Изображение чрез ESO/M. Корнмессер

Впечатлението на художника за свръхмасивна черна дупка в сърцето на активна галактика. Изображение чрез ESO/M. Корнмессер


Какво се случва с информацията, която влиза в черна дупка? Изгубено ли е безвъзвратно? Изтича ли постепенно или внезапно? Запазено ли е по някакъв начин? Физиците озадачават от десетилетия това, което наричатпарадокс за загуба на информацияв черни дупки. Ново проучване на физици от университета в Бъфало -публикуванипрез март 2015 г. в списанието вПисма за физически преглед- показва, че информацията, попадаща в черна дупка, изобщо не се губи.

Вместо това, казват тези изследователи, е възможно наблюдател, застанал извън черна дупка, да възстанови информация за това, което се крие вътре.


Деян Стойкович, доцент по физика в университета в Бъфало, направи изследването със своя студент Аншул Саини като съавтор. Стойкович каза в аизявление:

Според нашата работа информацията не се губи, след като влезе в черна дупка.

Той не просто изчезва.

За каква информация говорим? По принцип,всякаквиинформацията, извлечена в черна дупка, има неизвестно бъдеще, според съвременната физика. Тази информация може да включва например характеристиките на обекта, образувал черна дупка за начало, и характеристики на цялата материя и енергия, изтеглени вътре.




Стойкович казва, че неговото изследване „бележи значителна стъпка“ към решаване на парадокса за загуба на информация, проблем, който тормози физиката в продължение на почти 40 години, откакто Стивън Хокинг първо предложи черните дупки да излъчват енергия и да се изпаряват с течение на времето, изчезвайки от Вселената и поемайки тяхната информация с тях.

Изчезването на информация е проблем за физиците, защото това е нарушение на квантовата механика, което твърди, чеинформацията трябва да се съхранява.

Годишната кампания за набиране на средства на EarthSky наближава. Помогнете на ForVM да продължи!

Според съвременната физика всяка информация за астронавт, влизаща в черна дупка - например височина, тегло, цвят на косата - може да бъде загубена. По същия начин може да се загуби информация за обекта, който е образувал дупката, или всякакви вещества и енергия, влизащи в дупката. Това понятие нарушава квантовата механика, поради което е известно като

Според съвременната физика всяка информация, свързана с влизане на астронавт в черна дупка - например височина, тегло, цвят на косата - може да бъде загубена. Това понятие е известно като „парадокс на загуба на информация“ на черните дупки, защото нарушава квантовата механика.Концепцията на художника чрез природата.


Стойкович казва, че физиците - дори тези, които вярват, че информацията е такаванеизгубени в черни дупки - изпитваха трудности да покажат математически как се съхранява информацията. Той казва, че новата му статия представя изрични изчисления, демонстриращи как тя може да бъде запазена. Неговото изявление от университета в Бъфало обяснява:

През 70 -те години [Стивън] Хокинг предполага, че черните дупки са способни да излъчват частици и че енергията, загубена чрез този процес, ще доведе до свиване и изчезване на черните дупки. По -нататък Хокинг заключава, че частиците, излъчвани от черна дупка, няма да дадат никакви улики за това какво се крие вътре, което означава, че всяка информация, държана в черна дупка, ще бъде напълно загубена, след като обектът се изпари.

Въпреки че по -късно Хокинг каза, че е сгрешил и че информацията може да избяга от черните дупки, темата дали и как е възможно да се възстанови информация от черна дупка остава тема за дебат.

Новият доклад на Стойкович и Саини помага да се изясни историята.


Вместо да разглежда само частиците, които излъчва черна дупка, изследването взема предвид и фините взаимодействия между частиците. По този начин изследването установява, че е възможно наблюдател, застанал извън черна дупка, да възстанови информация за това, което се крие вътре.

Взаимодействията между частиците могат да варират от гравитационно привличане до обмен на медиатори като фотони между частици. Такива „корелации“ отдавна са известни, но много учени ги отхвърляха като маловажни в миналото.

Стойкович добави:

Тези корелации често се пренебрегват в свързаните изчисления, тъй като се смята, че са малки и не могат да направят значителна разлика.

Нашите изрични изчисления показват, че макар корелациите да започват много малки, те нарастват с времето и стават достатъчно големи, за да променят резултата.

Впечатлението на художника за черна дупка, чрез Икар

Впечатлението на художника за черна дупка,чрез Икар

В крайна сметка: От 1975 г., когато Стивън Хокинг и Джейкъб Бекенщайн показаха, че черните дупки трябва бавно да излъчват енергия и в крайна сметка да изчезнат от Вселената, физиците се опитват да обяснят какво се случва с информацията в черна дупка. Деян Стойкович и Аншул Саини, и двамата от университета в Бъфало, току -що публикуваха ново проучване, което съдържа конкретни изчисления, показващи, че информацията в черна дупка не се губи.

Чрез университета в Бъфало