جدید‌ترین توضیح «استیون هاوکینگ» در مورد پارادوکس سیاه‌چاله استیون هاوکینگ چندی پیش و در ماه ژانویه اعلام کرد که به راه‌حلی برای مسأله پارادوکس سیاه‌چاله‌ها – این که چطور به گفته خود وی سیاه‌چاله هم زمان هم اطلاعات را از بین می‌برد و هم آن‌ها را ابقا می‌کند – پیدا کرده است یا به عبارت […]
جدید‌ترین توضیح «استیون هاوکینگ» در مورد پارادوکس سیاه‌چاله
استیون هاوکینگ چندی پیش و در ماه ژانویه اعلام کرد که به راه‌حلی برای مسأله پارادوکس سیاه‌چاله‌ها – این که چطور به گفته خود وی سیاه‌چاله هم زمان هم اطلاعات را از بین می‌برد و هم آن‌ها را ابقا می‌کند – پیدا کرده است یا به عبارت دیگر توانسته است توضیحی علمی برای این مسأله پیدا کند. اکنون بعد از ۶ ماه وی به شکل مفصل نتیجه تحقیقات خود را در یک ژورنال علمی منتشر کرده که می‌تواند یک‌بار و برای همیشه موضوع پارادوکس اطلاعات در سیاه‌چاله‌ها را توضیح دهد.
به گزارش «تابناک» برای آن که بهتر به اهمیت این موضوع پی ببرید و بدانید که اساساً پارادوکس اطلاعات در سیاه‌چاله چیست، باید کمی به عقب تر و به جایی بازگردیم که این مسأله از آن جا آغاز شده است.
فهم عمومی ما از سیاه‌چاله‌ها بر اساس نظریه نسبیت عمومی اینشتین، این است که هر چیزی که از افق رویداد – Event Horizon یا افق رویداد مرزهای یک سیاه‌چاله است – عبور کند، برای همیشه از بین می‌رود. حتی نور نیز نمی‌تواند از یک سیاه‌چاله بدون از بین رفتن عبور کند و به همین دلیل است که نام این پدید سیاه‌چاله است – به همین دلیل هم برای ما دیدن یک سیاه‌چاله به شکل واقعی غیرممکن است.
اما در دهه ۷۰ میلادی استیون هاوکینگ این مطلب را پیش کشید که پرتو‌ها می‌توانند از سیاه‌چاله‌ها فرار کنند. که این امر براساس قوانین مکانیک کوانتوم است. به شکلی بسیار ساده وی میگوید که وقتی یک سیاه‌چاله نیمی از یک جفت ذره‌ـ ضد ذره را می‌بلعد، بخش دیگر ذره به شکل پرتو یا تابش در فضا پرتاب می‌شود و همزمان که سیاه‌چاله را ترک می‌کند، بخشی از انرژی آن را نیز میدزدد.
به همین دلیل است که سر انجام سیاه‌چاله‌ها از بین میروند و تنها ردی که از آن‌ها باقی میماند اشعه‌های الکترومگنتیک است که از آن‌ها ساطع می‌شود. این اشعه‌ها به نام خود هاوکینگ یا تابش‌های هاوکینگی معروف هستند.
اما مشکل این است که براساس محاسبات دقیق هاوکینگ، این اشعه‌ها هیچ اطلاعات مفیدی در مورد آنکه سیاه‌چاله چه چیز را خورده است، در بر ندارد و اطلاعات بلعیده شده برای همیشه از بین میروند. اما این موضوع با فهم فعلی ما از فیزیک مدرن جور در نمی‌اید. فیزیک مدرنی که میگوید همیشه وارونه یا معکوس کردن زمان ممکن است. حداقل در نظریه، روند‌ها در جهان ما چه به سمت جلو در حرکت باشند و چه به سمت عقب، یکسان به نظر می‌آیند.
حال استیون هاوکینگ در مقاله اخیر خود به این پارادوکس پاسخ داده است. پیشنهاد هاوکینگ در ابتدا این بود که اطلاعات به جای ناپدید شدن در فضای داخلی سیاه‌چاله‌ها، در واقع در داخل فضای افق رویداد ثبت می‌شوند. در آن زمان او مشخص نکرد که این امر به چه ترتیبی صورت می‌گیرد. این همان مسأله‌ای است که مقاله اخیر به آن می‌پردازد. هاوکینگ و نویسنده‌های مشترک «مالکوم پری» از دانشگاه کمبریج (Malcolm Perry) و «اندرو استرومینگر» (Andrew Strominger) ازدانشگاه هاروارد قدری این موضوع را باز کرده‌اند.
این فراری‌های خوش شانس به عنوان فوتون‌هایی نازک و بدون انرژی (zero-energy) توصیف شده‌اند که اطلاعات وضعیت کوانتوم هرچیزی را که به داخل سیاه‌چاله می‌افتد حفظ می‌کنند. استرومینگر این مثال را می‌زند: از آن‌جایی که انرژی در کیهان نمی‌تواند از بین برود، الکترون‌های مادی که از افق رویداد عبور می‌کنند بایستی روح خود را در موهای نازک [سیاه‌چاله] به جای بگذارند؛ به عنوان یک متغیر کوچک در فضامکان که برای توصیف انرژی الکترون کافی باشد.
چه چیزی فراموش شده است؟
هاوکینگ نخستین کسی نیست که ایده سیاه‌چاله‌های دارای مو را به بحث گذاشته است. به این ترتیب، این بیش‌تر یک افزودن تدریجی به اطلاعات این حوزه بوده است تا یک انقلاب علمی. خود مقاله هم خاطرنشان می‌کند که کارهای زیادی برای انجام دادن در این مورد باقی مانده است.
به عنوان مثال، «سابین هاسن فلدر» (Sabine Hossenfelder) از مؤسسه فیزیک تئوریک شمال اروپا می‌نویسد: نظریه موهای باریک بر روی یک شکل خاص از اطلاعات متمرکز است؛ اطلاعاتی که میزان انرژی ذرات را توصیف می‌کند.
به عبارت دیگر، ما نیازمند اطلاعات نظریه‌ای هستیم که دیگر اشکال اطلاعات را نیز توضیح دهد.
در هر حال، آن‌چه این مقاله پیشنهاد می‌دهد این است که موهایی که ذرات باردار از خود به جای می‌گذارند باید به لحاظ فیزیکی قابل سنجش باشند، حتی اگر ما هنوز امکان فنی چنین سنجشی را نداشته باشیم.
با این‌که که هاوکینگ و همکاران پیشنهاد نمی‌دهند به نزدیک‌ترین سیاه‌چاله برویم تا این فرضیه را چک کنیم، نشریه The Register این طرح را پیش کشیده است که اگر این فرضیه درست باشد بایستی قادر باشد پیش‌بینی‌هایی راجع به رفتار سیاه‌چاله‌هایی که در حال حاضر مشاهده کرده‌ایم ارایه دهد.
انتظار می‌رود نظریه پردازان به شکل جدی بر روی این کار کنند که چگونه «موهای باریک» ممکن است تابش‌هایی را که بر مبنای مشاهدات ما از بلعیده شدن ماده توسط سیاه‌چاله‌ها به بیرون می‌ریزند مشخص کنند.
این مطلب بدون برچسب می باشد.
دیدگاه بسته شده است.