Bạn đã nghe nói rằng các lỗ đen phá hủy bất kỳ thông tin nào đi vào chúng? Tại sao điều này là một vấn đề lớn cho vật lý?
Trong thời của tôi, mọi thứ thật đơn giản. Vết cắt của jib của tôi đã hoàn toàn vượt quá sự trách móc. Nathan Fillion là đội trưởng của Serenity cả ngày, mỗi ngày. Lỗ và lỗ đen là lỗ đen. Điều đó có nghĩa là các lỗ đen sẽ nén vật chất và năng lượng thành một điểm kỳ dị vô cùng dày đặc, và didn đã tạo ra một nghịch lý thông tin dường như không thể vượt qua. Đúng, đó là những ngày ole tốt.
Nhưng thời đó đã qua. Bây giờ, nó có tất cả 50 sắc thái của màu xám, với các định luật vật lý uốn cong theo các định luật vật lý khác. Hashtag không phải là Christian Christian của tôi. Điều tôi nói về vấn đề nghịch lý thông tin về lỗ đen.
Đầu tiên, hãy để thông tin nói chuyện. Khi các nhà vật lý nói thông tin, họ sẽ nói về trạng thái cụ thể của từng hạt trong Vũ trụ: khối lượng, vị trí, spin, nhiệt độ, bạn đặt tên cho nó. Dấu vân tay xác định duy nhất từng người và xác suất cho những gì họ sẽ làm trong Vũ trụ. Bạn có thể thay đổi các nguyên tử, nghiền nát chúng cùng nhau, nhưng hàm sóng lượng tử mô tả chúng phải luôn được bảo tồn.
Vật lý lượng tử cho phép bạn chạy toàn bộ Vũ trụ tiến và lùi, miễn là bạn đảo ngược mọi thứ trong toán học của mình: điện tích, chẵn lẻ và thời gian. Đây là phần quan trọng. Những bộ não lớn cho chúng ta biết thông tin phải sống, không có vấn đề gì. Hãy suy nghĩ về nó như năng lượng. Bạn có thể phá hủy năng lượng, tất cả những gì bạn có thể làm là biến đổi nó.
Bây giờ, lỗ đen tóm tắt. Tự nhiên hình thành khi những ngôi sao lớn nhất, những ngôi sao có khối lượng lớn hơn 20 lần Mặt trời, sụp đổ dữ dội và phát nổ. Ở đây mật độ vật chất rất cao, tốc độ thoát vượt quá tốc độ ánh sáng. Những cái lạ mắt có một đĩa bồi tụ siêu nóng của vật chất xoay quanh chân trời sự kiện lỗ đen, nơi thậm chí ánh sáng có thể được kéo vào quỹ đạo.
Ở đây, chúng ta nhận được một trong những tác dụng phụ kỳ lạ nhất từ Thuyết tương đối: sự giãn nở thời gian. Hãy tưởng tượng một chiếc đồng hồ rơi xuống một lỗ đen, di chuyển sâu hơn vào trọng lực. Nó sẽ xuất hiện chậm khi đến gần lỗ đen hơn, và cuối cùng đóng băng ở rìa của chân trời sự kiện. Photon từ đồng hồ sẽ giãn ra và màu của đồng hồ sẽ lệch về phía sau. Cuối cùng, nó biến mất khi các photon trải dài ra ngoài những gì mắt chúng ta có thể phát hiện.
Nếu bạn có thể nhìn chằm chằm vào lỗ đen trong hàng tỷ năm, bạn sẽ thấy mọi thứ nó từng được thu thập, bị mắc kẹt ở bên ngoài như tờ giấy. Bạn có thể chỉ ra đồng hồ, Titanic, Ranger và USS Cygnus, và theo lý thuyết, bạn có thể xác định trạng thái lượng tử của từng hạt và photon đi vào lỗ đen. Vì họ sẽ mất một khoảng thời gian vô hạn để biến mất hoàn toàn, mọi thứ đều ổn.
Thông tin của họ được lưu giữ mãi mãi trên bề mặt của lỗ đen. Họ đã hoàn toàn chết, nhưng thông tin của họ, thông tin lượng tử quý giá của họ, hoàn toàn an toàn.
Nếu bạn có thể làm sáng tỏ một lỗ đen, bạn có thể nhận được tất cả các thông tin lượng tử mô tả mọi thứ mà lỗ đen từng tiêu thụ. Và ít nhất, đó là cách mà nó đã có trong những ngày xưa tốt đẹp.
Nhưng vào năm 1975, Hawking đã thả một quả bom. Anh nhận ra các hố đen có nhiệt độ, trong khoảng thời gian rộng lớn, chúng sẽ bốc hơi đi cho đến khi không còn gì. giải phóng khối lượng và năng lượng của họ trở lại vũ trụ. Không ngạc nhiên được gọi là bức xạ Hawking.
Nhưng ý tưởng này đã tạo ra một nghịch lý. Thông tin về những gì đã đi vào lỗ đen được bảo toàn bằng sự giãn nở thời gian, nhưng với khối lượng của lỗ đen bốc hơi. Cuối cùng, nó sẽ hoàn toàn biến mất, và sau đó, thông tin của chúng ta sẽ đi đâu? Đó là thông tin mà có thể phá hủy được thành phố?
Đây hoàn toàn không phải là dế, và các nhà thiên văn học bối rối. Họ đã làm việc trong nhiều thập kỷ để giải quyết nó. Có một đống tùy chọn thú vị ở đây:
Hố đen không khác nhau bốc hơi, và Hawking đã sai.
Thông tin trong lỗ đen bằng cách nào đó rò rỉ ra ngoài trong khi bức xạ Hawking đang thoát ra.
Lỗ đen giữ tất cả cho đến tận cùng, và khi hai hạt cuối cùng bốc hơi, tất cả thông tin đột nhiên được đưa trở lại Vũ trụ.
Tất cả đều đi vào các bit nhỏ nhất có thể và không có gì bị mất HOẶC Thông tin được nén vào một không gian hiển vi, còn lại sau khi lỗ đen tự bốc hơi.
Và có lẽ, các nhà vật lý sẽ không bao giờ tìm ra nó. Hawking gần đây đã đề xuất một ý tưởng mới để giải quyết nghịch lý thông tin lỗ đen. Ông đã gợi ý rằng có một cách mà bức xạ Hawking mới có thể được in dấu bởi thông tin về vật chất mới rơi vào lỗ đen.
Vì vậy, thông tin của mọi thứ rơi vào được bảo tồn bởi bức xạ đi, đưa nó trở lại Vũ trụ và giải quyết nghịch lý. Đây là một linh cảm, vì bức xạ Hawking chưa bao giờ được phát hiện. Chúng ta còn nhiều thập kỷ nữa mới biết liệu điều này có đúng hướng hay không, thậm chí nếu có một cách để giải quyết nghịch lý.
Trong những tình huống như thế này, chúng tôi đã nhắc nhở rất ít về Vũ trụ mà chúng ta thực sự hiểu. Một số khía cạnh của sự hiểu biết của chúng tôi về toàn bộ quá trình này là không rõ ràng, và nó sẽ mất nhiều công việc thám tử và thử nghiệm hơn để đến gần với sự thật.
Thông tin nào muốn bị phá hủy khỏi Vũ trụ mãi mãi? Hãy cho chúng tôi tất cả bí mật của bạn trong các ý kiến dưới đây.
Podcast (âm thanh): Tải xuống (Thời lượng: 6:16 - 5.7MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Tải xuống (Thời lượng: 6:41 - 79.2MB)
Theo dõi: Apple Podcasts | Android | RSS
