یک فیزیکدان برای اولین بار یکی از اسرار اصلی سیاهچاله‌ها را فاش کرد

توضیح پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله

به گزارش مجله خبری نگار، پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله، یکی از اساسی‌ترین سوالات حل نشده در فیزیک، توضیح جدیدی دریافت کرده است: یک فیزیکدان اسلواکیایی نشان داده است که اطلاعات هنگام تبخیر یک سیاه‌چاله از بین نمی‌روند، بلکه در تار و پود فضا-زمان حفظ می‌شوند. این اثر در مجله نسبیت عام و گرانش (GRG) منتشر شده است.

این پارادوکس اولین بار توسط استیون هاوکینگ در دهه ۱۹۷۰ مطرح شد: سیاه‌چاله‌ها به آرامی تبخیر می‌شوند و تابشی به نام تابش هاوکینگ از خود ساطع می‌کنند. اما این تابش تصادفی است و هیچ اطلاعاتی در مورد آنچه در چاله افتاده است، در اختیار ندارد. این بدان معناست که اطلاعات ناپدید می‌شوند - که با قوانین مکانیک کوانتومی در تضاد است، که بیان می‌کند اطلاعات بدون هیچ ردی نمی‌توانند از بین بروند.

ریچارد پینچاک از موسسه فیزیک تجربی آکادمی علوم اسلواکی، با استفاده از نظریه به اصطلاح انیشتین-کارتان با منیفولد‌های G۲، راه حلی ارائه داد. منیفولد G۲ یک ساختار هندسی هفت بعدی با تقارن ویژه است. در این نظریه، فضازمان نه تنها انحنا دارد (مانند نسبیت عام متعارف) بلکه پیچش نیز دارد - یک درجه آزادی اضافی که "پیچش" خود فضا را در سطح کوانتومی توصیف می‌کند.

در چگالی‌های ماده فوق‌العاده بالا، که مربوط به لحظات پایانی عمر یک سیاه‌چاله است، پیچش نیروی دافعه‌ای ایجاد می‌کند که بر انقباض گرانشی غلبه می‌کند. در نتیجه، سیاه‌چاله به صفر تبخیر نمی‌شود، بلکه بقایای پایداری با جرم تقریبی ۹×۱۰⁻⁴¹ کیلوگرم از خود به جا می‌گذارد - میلیارد‌ها برابر کوچکتر از یک پروتون، اما برای ذخیره اطلاعات کافی است.

این اطلاعات در حالت‌های شبه‌عادی میدان پیچشی کدگذاری می‌شوند - مشابه نحوه‌ی به صدا درآمدن زنگ در فرکانس‌های طبیعی‌اش. طبق محاسبات پینچاک، همین هندسه‌ی G۲، مقیاس الکتروضعیف را نیز توضیح می‌دهد - انرژی‌ای تقریباً ۲۴۶ گیگاالکترون‌ولت مرتبط با جرم بوزون هیگز و سایر ذرات بنیادی. علاوه بر این، بقایای پایدار سیاه‌چاله‌ها که در طول تاریخ جهان انباشته شده‌اند، ممکن است بخشی از ماده‌ی تاریک باشند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری