Stephen Hawking har publicerat en ny artikel om teorin om svarta hål, där han och hans kollegor motbevisar "ingen hårsats" för svarta hål och beskriver hur information rymmer från den.
Den brittiska astrofysikern Stephen Hawking medgav att svarta hål inte absorberar information oåterkalleligt - en del av det siver ut i form av "mjukt hår" - fotoner med nästan noll energi, enligt en artikel som publicerades i Cornell University elektroniska bibliotek.
Under ganska lång tid trodde forskare att materia som sväljs av ett svart hål inte kan lämna sina gränser. Forskare har beskrivit en sida av detta fenomen sedan 60-talet av förra seklet med en kort men kortfattad fras -”ett svart hål har inget hår”, vilket innebär att alla svarta hål med samma massa, laddning och rotationshastighet kommer att se ut och beskrivas exakt samma.
Situationen blev mycket mer komplicerad och kontroversiell 1975, då den berömda astrofysikern Stephen Hawking visade att svarta hål gradvis skulle "avdunsta" på grund av kvanteffekter vid deras händelsehorisont och sände energi i form av Hawking-strålning.
Detta har blivit ett stort problem för teoretiker, eftersom förångningen av svarta hål och skapandet av en sådan strålning innebär att nästan all information om kvanttillståndet för de partiklar som "äts" av det svarta hålet, med undantag för deras massa, laddning och rotationshastighet, kommer att oåterkalleliga förloras, vilket inte är kan uppstå enligt kvantfysikens lagar.
Hawking och hans kollegor föreslår nu att detta faktiskt inte är fallet. I sin nya artikel, som ännu inte har accepterats för publicering i en vetenskaplig tidskrift som granskats, argumenterar de för att en del av informationen kommer att sprida ut i form av fotoner med nästan noll energi, kvar på platsen för det förångande svarta hålet.
Sådana ljuspartiklar, som författarna till artikeln kallar "mjuka fotoner", finns i stora mängder i universum, men det är praktiskt taget omöjligt att märka dem med hjälp av moderna apparater på grund av deras extremt låga energi.
Genom att lägga till sådana partiklar i ekvationerna som beskriver beteendet hos svarta hål, fann Hawking och hans kollegor att dessa fotoner skulle fungera som informationsbärare, vilket skulle spela in data om några av egenskaperna hos partiklar som "äts" av det svarta hålet. Det kommer att vara extremt svårt att hämta information från dem, även om forskare lyckas hitta ett sätt att interagera med dessa fotoner - författarna av artikeln jämför detta med uppgiften att ta reda på vad som brann i en eld, titta på rök och lågor.
Kampanjvideo:
Konsekvensen av att dessa fotoner förekommer kommer att vara att istället för en tydlig linje i händelseshorisonten kommer det svarta hålet att ha en märklig uppsättning av "hår" av "mjuka fotoner", som, som på ett hologram, en del av informationen om de absorberade partiklarna kommer att registreras. Den här typen av "skärm" kommer att uppdatera innehållet varje gång det svarta hålet avger en annan del av Hawking-strålning, vilket ytterligare kommer att komplicera studien. Trots detta tror Hawking och hans kollegor att en sådan idé gör det möjligt för oss att lösa informationsparadoxen utan att ta till fantastiska och osannolika antaganden och avvikelser från moderna fysiska teorier.
