Stephen Hawking wierzy, że rozwiązał tajemnicę czarnych dziur
25 sierpnia 2015 roku słynny fizyk Stephen Hawking w KTH Royal Institute of Technology w Sztokholmie przedstawił swoje nowe teorie na temat czarnych dziur
Hawking w swoich najnowszych badaniach nad czarnymi dziurami skoncentrował się na tzw. paradoksie informacyjnym, który wciąż jest zagadką dla naukowców badających te niezwykłe obiekty. Ogólna teoria względności Einsteina przewiduje, że fizyczne informacje o materiale wchłoniętym przez czarną dziurę są niszczone. Inaczej mówiąc, informacje te wydają się być zagubione w jej środku i znikają, gdy czarna dziura nieuchronnie znika. Ale zgodnie z podstawowymi prawami mechaniki kwantowej informacja nie może całkowicie zginąć. Na tym polega paradoks. Wielu fizyków uważa, że tak naprawdę informacje nie zostają utracone. Rodzi się zatem pytanie: co się z nimi w takim razie dzieje?
Hawking wyjaśnił swoją nową teorię. Według niej informacja nie jest przechowywana we wnętrzu czarnej dziury, jak wynikało z poprzednich założeń, ale w jej granicach, czyli horyzoncie zdarzeń.
Zgodnie z klasyczną teorią, istnienie horyzontu zdarzeń jest jedną z podstawowych cech czarnych dziur. Zakładała ona, że horyzont zdarzeń stanowi granicę, po przekroczeniu której grawitacja staje się tak wielka, że ucieczka z czarnej dziury może być dokonana z prędkością światła. Biorąc jednak pod uwagę, że jest to niemożliwe, taka studnia grawitacyjna nie może wypuścić niczego, włącznie ze światłem.
Według Hawkinga horyzont zdarzeń jest raczej rodzajem powłoki czy warstwy wokół czarnej dziury. Naukowiec uważa, że cząstki, które spadają na czarną dziurę zostawiają ślad swojej informacji na horyzoncie zdarzeń. Warto przypomnień, że fizyk już w 1974 roku założył, że czarne dziury mogą emitować promieniowanie. Hawking stwierdził, że gdyby czarne dziury nie emitowały żadnego promieniowania zyskiwałyby masę w nieskończoność i stawałyby się coraz większe i coraz cięższe, aż ostatecznie pochłonęłyby siebie nawzajem i cały Wszechświecie. Skoro tak się nie dzieje, to znaczy, że promieniowanie Hawkinga powinno istnieć. Jak dotąd jednak takiej emisji nie udało się potwierdzić obserwacyjnie.
Według najnowszej teorii Hawkinga oraz teorii zakładającej istnienie promieniowania Hawkinga, cząstki wracają na zewnątrz, niosąc ze sobą niektóre informacje z powrotem. Informacja na temat cząstek jest zwracana, ale w chaotycznej i bezużytecznej formie i w sensie praktycznym jest stracona. Hawking wyjaśnił, że zwrot informacji z czarnej dziury jest jak palenie encyklopedii: w sensie technicznym żadnych informacji się nie traci, jeśli utrzymamy wszystkie popioły w jednym miejscu, ale ciężko będzie z tych popiołów coś odczytać.
Warto zauważyć, że Hawking nie jest sam w prezentacji nowych pomysłów na wielkie czarne dziury. Prezentacja Hawkinga była częścią tygodniowej konferencji na temat czarnych dziur zorganizowanej przez University of North Carolina w Chapel Hill. Hawking i jego koledzy – jedne z największych umysłów w fizyce teoretycznej – mają nadzieję na znalezienie odpowiedzi na najbardziej palące pytania nauki dotyczące tego, jak działają czarne dziury.
Opracowano na podstawie:
Stephen Hawking believes he’s solved a huge mystery about black holes
Has Stephen Hawking Just Solved a Huge Black-Hole Mystery?
