2 odpowiedzi w tym temacie

[Damian83]

- Nie ma czarnych dziur - przekonuje w najnowszej pracy Stephen Hawking, jeden z twórców teorii opisujących te obiekty. Wbrew pozorom naukowiec nie oszalał i nie próbuje zanegować istnieniu tego, co przez lata badał, przedstawił jednak teorię dość radykalnie zmieniającą dotychczasowe założenia na temat ich natury. Według niej wciągnięta przez czarną dziurę materia nie ginie bez powrotu, lecz ma szansę na uwolnienie.

 

Większość fizyków raczej nie poważyłaby się na stwierdzenie, że "nie ma czarnych dziur" - przynajmniej w tym sensie, w jakim dotąd je sobie wyobrażaliśmy. Po przedstawieniu takiej tezy zostaliby uznani za pomyleńców. Sytuacja wygląda jednak nieco inaczej, kiedy mówi o tym jeden ze współtwórców nowoczesnej teorii czarnych dziur.

Stephen Hawking, bo o nim mowa, opublikował w internecie pracę, w której rozprawia się z pojęciem horyzontu zdarzeń, czyli otaczającej obszar czarnej dziury niewidzialnej granicy, spoza której nic nie może uciec. Zamiast niego Hawking postuluje istnienie "pozornego" horyzontu, który tylko czasowo więzi materie i energię, a w końcu je wypuszcza, choć w zniekształconej formie.

 

Dręczący "paradoks informacyjny"

- W klasycznej teorii nie ma ucieczki z czarnej dziury. Jednak teoria kwantowa przewiduje możliwość ucieczki z niej energii i informacji - wyjaśniał Hawking w wypowiedzi dla czasopisma "Nature". Jak twierdzi, pełne wyjaśnienie tego procesu wymaga sformułowania teorii w spójny sposób opisującej działanie grawitacji i innych fundamentalnych sił działających w naturze oraz zjawisk fizycznych. Takiego uniwersalnego opisu rzeczywistości fizycy szukają już od niemal wieku. - Pozostaje on tajemnicą - przyznaje Hawking.

Najnowsza praca słynnego fizyka to próba rozwiązania problemu odkrytego w teorii czarnych dziur, zwanego paradoksem informacyjnym. Burzy on spokój fizyków już prawie od dwóch lat, od kiedy został odkryty przez fizyka Josepha Polchinskiego i jego kolegów z Kavli Institute for Theoretical Physics w Santa Barbara.

 

Gdyby astronauta wpadł do czarnej dziury...

Naukowcy zastanawiali się, co mogłoby się stać z hipotetycznym astronautą, któremu zdarzyłoby się wpaść do czarnej dziury. Zgodnie z przyjmowaną dotąd koncepcją horyzontu zdarzeń, pozostającego matematyczną konsekwencją ogólnej teorii względności Einsteina, pechowiec najpierw przeszedłby gładko przez horyzont zdarzeń, a następnie zostałby stopniowo wessany do wnętrza, rozciągając się przy tym jak spaghetti. Na koniec biedaka czekałoby zgniecenie w osobliwości czarnej dziury, czyli jej hipotetycznym nieskończenie gęstym rdzeniu.

Taki przebieg zdarzeń wydawał się nie budzić wątpliwości. Kiedy jednak zespół Polchinskiego zaczął analizować go bardziej szczegółowo, okazało się, że rozpatrywanie go pod kątem praw mechaniki kwantowej całkowicie zmienia sytuację. Jak stwierdzili, według założeń teorii kwantowej wokół horyzontu zdarzeń powinien powstać obszar o wysokiej energii, nazwany "pierścieniem ognia". A zatem pechowy astronauta zamiast rozciągnąć się jak ciasto w czeluści czarnej dziury, powinien spalić się na popiół.

 

Bez absolutnej granicy

Takie wyjaśnienie jednak również nie jest zadowalające, bo chociaż trzyma się zasad mechaniki kwantowej, jednocześnie łamie ogólną teorię względności. Według niej swobodnie spadający obiekt powinien w każdym przypadku podlegać identycznym prawom fizyki, niezależnie od miejsca we Wszechświecie, w którym się znajdzie - czy będzie to czarna dziura, czy przestrzeń międzygalaktyczna.

Najnowsza hipoteza Hawkinga oferuje kuszące rozwiązanie, zgodne zarówno z zasadami mechaniki kwantowej, jak i z teorią względności. Trzeba tylko po prostu przyjąć, że czarne dziury nie posiadają horyzontu zdarzeń.

Kluczem do jego twierdzenia jest to, że efekty kwantowe powodują zbyt gwałtowne zmiany czasoprzestrzeni, żeby mogła przy tym zaistnieć ostra, absolutna granica oddzielająca obszar, z którego nic nie może uciec. Zamiast horyzontu zdarzeń Hawking postuluje istnienie "pozornego horyzontu", powierzchni, na której zostają zawieszone promienie światła próbujące wydostać się z czarnej dziury. - Brak horyzontu zdarzeń oznacza, że nie ma czarnych dziur - w tym znaczeniu, że światło nie może z nich uciec - podsumował naukowiec.

 

"Pozorny horyzont" też problematyczny?

- Obraz, jaki przedstawia Hawking, wydaje się całkiem rozsądny - komentuje Don Page, fizyk i ekspert od czarnych dziur na Uniwersytecie Alberty w Edmonton, który współpracował z Hawkingiem w 1970 roku. - Można powiedzieć, że stwierdzenie tego, iż horyzont zdarzeń nie istnieje jest radykalne. Ale to są warunki kwantowe, a tam niejasna jest nawet kwestia, czym jest czasoprzestrzeń, a co dopiero kwestia, czy istnieje określony obszar, który można oznaczyć jako horyzont zdarzeń - wyjaśnia.

I chociaż przyjmuje propozycję Hawkinga, ze czarna dziura może istnieć bez horyzontu zdarzeń, nie jest przekonany, czy to założenie wystarcza do ominięcia "paradoksu informacyjnego". Według niego nawet obecność efemerycznego "pozornego horyzontu" może powodować takie same problemy, jak przyjmowane dotąd istnienie absolutnego horyzontu zdarzeń.

 

Wolne, ale nie do odtworzenia

Ponieważ "pozorny horyzont", w przeciwieństwie do horyzontu zdarzeń, może zaniknąć, Page uważa, że nowa teza Hawkinga otwiera drogę do ekstremalnego założenia, że w zasadzie wszystko może się wydostać z czarnej dziury. Mimo że fizyk z Cambridge  w swojej pracy nie precyzuje, jak dokładnie zniknie pozorny horyzont, według jego kolegi stanie się to, gdy zmniejszy się do pewnej wielkości, w której połączą się skutki działania zarówno grawitacji, jak i mechaniki kwantowej. W tym momencie to, co zostało wciągnięte do czarnej dziury, zostanie uwolnione, jednak mocno zmienione i zniekształcone.

Jeśli Hawking ma rację, istnieje nawet możliwość, że nie istnieje osobliwość czarnej dziury w jej centrum. Zatem wciągnięta przez taki obiekt materia byłaby tylko czasowo zatrzymywana za "pozornym horyzontem", przemieszczającym się stopniowo do wnętrza czarnej dziury, ale nigdy nie osiągającym jej centrum. Dlatego właśnie informacje pochodzące z pochwyconej materii  nie zostałyby zniszczone, ale zniekształcone tak, że prawie niemożliwe do odtworzenia. - To byłoby gorsze niż próba zrekonstruowania książki spalonej na popiół - tłumaczy Page.

 

Niepewne jak... prognoza pogody

Sam Hawking porównuje taki potencjalny proces do próby przewidywania fizyki atmosfery - choć teoretycznie takie prognozowanie jest możliwe, w praktyce jest to zbyt trudne do zrobienia z dużą dokładnością. Stąd wątek "pogodowy" w tytule artykułu Hawkinga: "Zachowanie informacji i prognoza pogody dla czarnych dziur" ("Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes").

Jednak Joseph Polchinski, naukowiec z zespołu, który przeprowadził kluczową dla pracy Hawkinga analizę losów "więźnia" czarnej dziury, jest sceptyczny co do tego, że czarne dziury bez horyzontu zdarzeń mogą istnieć w przyrodzie. - Rodzaj gwałtownych zmian niezbędnych do ich zlikwidowania jest zbyt rzadki we Wszechświecie - twierdzi. - W grawitacji Einsteina horyzont czarnej dziury nie różni się aż tak bardzo od innych części kosmosu - dodaje.

 

Źródło: http://tvnmeteo.tvn2...112098,1,0.html

Użytkownik Damian83 edytował ten post 26.01.2014 - 19:37

[.?.]

Oryginalne źródło: (za Nature -http://www.nature.co...k-holes-1.14583 )

 

 

 

Stephen Hawking: 'There are no black holes'  

Notion of an 'event horizon', from which nothing can escape, is incompatible with quantum theory, physicist claims.

• Zeeya Merali

Most physicists foolhardy enough to write a paper claiming that “there are no black holes” — at least not in the sense we usually imagine — would probably be dismissed as cranks. But when the call to redefine these cosmic crunchers comes from Stephen Hawking, it’s worth taking notice. In a paper posted online, the physicist, based at the University of Cambridge, UK, and one of the creators of modern black-hole theory, does away with the notion of an event horizon, the invisible boundary thought to shroud every black hole, beyond which nothing, not even light, can escape.

In its stead, Hawking’s radical proposal is a much more benign “apparent horizon”, which only temporarily holds matter and energy prisoner before eventually releasing them, albeit in a more garbled form.

“There is no escape from a black hole in classical theory,” Hawking told Nature. Quantum theory, however, “enables energy and information to escape from a black hole”. A full explanation of the process, the physicist admits, would require a theory that successfully merges gravity with the other fundamental forces of nature. But that is a goal that has eluded physicists for nearly a century. “The correct treatment,” Hawking says, “remains a mystery.”

Hawking posted his paper on the arXiv preprint server on 22 January¹. He titled it, whimsically, 'Information preservation and weather forecasting for black holes', and it has yet to pass peer review. The paper was based on a talk he gave via Skype at a meeting at the Kavli Institute for Theoretical Physics in Santa Barbara, California, in August 2013 (watch video of the talk).

Fire fighting  

Hawking's new work is an attempt to solve what is known as the black-hole firewall paradox, which has been vexing physicists for almost two years, after it was discovered by theoretical physicist Joseph Polchinski of the Kavli Institute and his colleagues (see 'Astrophysics: Fire in the hole!').

In a thought experiment, the researchers asked what would happen to an astronaut unlucky enough to fall into a black hole. Event horizons are mathematically simple consequences of Einstein's general theory of relativity that were first pointed out by the German astronomer Karl Schwarzschildin a letter he wrote to Einstein in late 1915, less than a month after the publication of the theory. In that picture, physicists had long assumed, the astronaut would happily pass through the event horizon, unaware of his or her impending doom, before gradually being pulled inwards — stretched out along the way, like spaghetti — and eventually crushed at the 'singularity', the black hole’s hypothetical infinitely dense core.

But on analysing the situation in detail, Polchinski’s team came to the startling realization that the laws of quantum mechanics, which govern particles on small scales, change the situation completely. Quantum theory, they said, dictates that the event horizon must actually be transformed into a highly energetic region, or 'firewall', that would burn the astronaut to a crisp.

This was alarming because, although the firewall obeyed quantum rules, it flouted Einstein’s general theory of relativity. According to that theory, someone in free fall should perceive the laws of physics as being identical everywhere in the Universe — whether they are falling into a black hole or floating in empty intergalactic space. As far as Einstein is concerned, the event horizon should be an unremarkable place.

Beyond the horizon

Now Hawking proposes a third, tantalizingly simple, option. Quantum mechanics and general relativity remain intact, but black holes simply do not have an event horizon to catch fire. The key to his claim is that quantum effects around the black hole cause space-time to fluctuate too wildly for a sharp boundary surface to exist.

In place of the event horizon, Hawking invokes an “apparent horizon”, a surface along which light rays attempting to rush away from the black hole’s core will be suspended. In general relativity, for an unchanging black hole, these two horizons are identical, because light trying to escape from inside a black hole can reach only as far as the event horizon and will be held there, as though stuck on a treadmill. However, the two horizons can, in principle, be distinguished. If more matter gets swallowed by the black hole, its event horizon will swell and grow larger than the apparent horizon.

Conversely, in the 1970s, Hawking also showed that black holes can slowly shrink, spewing out 'Hawking radiation'. In that case, the event horizon would, in theory, become smaller than the apparent horizon. Hawking’s new suggestion is that the apparent horizon is the real boundary. “The absence of event horizons means that there are no black holes — in the sense of regimes from which light can't escape to infinity,” Hawking writes.

“The picture Hawking gives sounds reasonable,” says Don Page, a physicist and expert on black holes at the University of Alberta in Edmonton, Canada, who collaborated with Hawking in the 1970s. “You could say that it is radical to propose there’s no event horizon. But these are highly quantum conditions, and there’s ambiguity about what space-time even is, let alone whether there is a definite region that can be marked as an event horizon.”

Although Page accepts Hawking’s proposal that a black hole could exist without an event horizon, he questions whether that alone is enough to get past the firewall paradox. The presence of even an ephemeral apparent horizon, he cautions, could well cause the same problems as does an event horizon.

Unlike the event horizon, the apparent horizon can eventually dissolve. Page notes that Hawking is opening the door to a scenario so extreme “that anything in principle can get out of a black hole”. Although Hawking does not specify in his paper exactly how an apparent horizon would disappear, Page speculates that when it has shrunk to a certain size, at which the effects of both quantum mechanics and gravity combine, it is plausible that it could vanish. At that point, whatever was once trapped within the black hole would be released (although not in good shape).

If Hawking is correct, there could even be no singularity at the core of the black hole. Instead, matter would be only temporarily held behind the apparent horizon, which would gradually move inward owing to the pull of the black hole, but would never quite crunch down to the centre. Information about this matter would not destroyed, but would be highly scrambled so that, as it is released through Hawking radiation, it would be in a vastly different form, making it almost impossible to work out what the swallowed objects once were.

“It would be worse than trying to reconstruct a book that you burned from its ashes,” says Page. In his paper, Hawking compares it to trying to forecast the weather ahead of time: in theory it is possible, but in practice it is too difficult to do with much accuracy.

Polchinski, however, is sceptical that black holes without an event horizon could exist in nature. The kind of violent fluctuations needed to erase it are too rare in the Universe, he says. “In Einstein’s gravity, the black-hole horizon is not so different from any other part of space,” says Polchinski. “We never see space-time fluctuate in our own neighbourhood: it is just too rare on large scales.”

Raphael Bousso, a theoretical physicist at the University of California, Berkeley, and a former student of Hawking's, says that this latest contribution highlights how “abhorrent” physicists find the potential existence of firewalls. However, he is also cautious about Hawking’s solution. “The idea that there are no points from which you cannot escape a black hole is in some ways an even more radical and problematic suggestion than the existence of firewalls,” he says. "But the fact that we’re still discussing such questions 40 years after Hawking’s first papers on black holes and information is testament to their enormous significance.

 

 

Polska kalka:(za Gazeta Wyborcza - http://wyborcza.pl/1....html#MlynHPSST )

 

 

Stephen Hawking: czarnych dziur nie ma

 

Piotr Cieśliński

 

To szokujące stwierdzenie w ustach brytyjskiego fizyka, który przez całe życie badał czarne dziury. A jednak kilka dni temu opublikował w internecie pracę, w której uzasadnia, że nie istnieją grawitacyjne studnie, z których nic - nawet światło - nie jest w stanie uciec.

To nieoczekiwany zwrot akcji w dyskusji o czarnych dziurach - tajemniczych obiektach, które mają być dla materii i promieniowania pułapką bez powrotu.

Czarne dziury wzbudzały kontrowersje od samego początku, gdy tylko zdano sobie sprawę z tego, że mogą istnieć. Prawdziwe spory zaczęły się jednak, gdy 40 lat temu Stephen Hawking wykazał, że te obiekty nie są wieczne, bo "parują", tj. emitują promieniowanie cieplne, i z czasem nic po nich nie pozostanie. "Parowanie" czarnych dziur ostatecznie zburzyło spokój fizyków, bo łamało jedno z najbardziej podstawowych zasad fizyki: że informacja nie może ginąć bez śladu.

Warto tu wyjaśnić, że fizycy wcale nie martwią się tym, że czarna dziura zgniata i masakruje to, co do niej wpadnie. Kłopocze ich to, że gdyby czarna dziura wyparowała, to wraz z nią zniknęłaby bez śladu wszelka informacja o tym, co do niej wcześniej wpadło. W normalnym świecie po rzeczach zawsze zostaje jakiś charakterystyczny i unikalny ślad - fragmenty, szczątki, popioły, atomy, z których można (przynajmniej w teorii) jednoznacznie zidentyfikować zniszczony oryginał.

Po wyparowaniu czarnej dziury - nie pozostaje nic do identyfikacji. Promieniowanie cieplne unosi tylko informację o temperaturze czarnej dziury i nic więcej. Znika więc informacja o tym, co w niej było. Zerwana zostaje ciągłość między przeszłością i przyszłością, która jest gwarantowana przez podstawową zasadę fizyki (fachowo mówi się, że łamie to unitarność teorii).

Jak wykazał m.in. noblista Gerard 't Hooft, złamanie tej zasady narusza cały gmach współczesnej teorii - m.in. znikanie informacji prowadzi do tego, że i energii może ubywać. - Dopuszczenie do ginięcia informacji w czarnych dziurach byłoby wysoce zaraźliwe - mówił John Preskill z Caltech w Pasadenie. - Trzeba byłoby dopuścić, że może też ginąć i powstawać z niczego energia. I to nie tylko daleko w kosmosie, ale również w naszych laboratoriach.

Od lat fizycy usiłują rozwiązać ten - jak go się nazywa - "informacyjny paradoks", ale do tej pory bez powodzenia.

Radykalny krok Hawkinga

Teraz Stephen Hawking, który sam przed laty przyczynił się do powstania tego problemu, proponuje radykalny krok w celu jego rozwiązania. Twierdzi, że wokół czarnej dziury nie tworzy się absolutny horyzont, a więc nigdy nie powstaje zamknięty obszar, spoza którego nic nie może uciec. "Brak horyzontu zdarzeń oznacza, że nie ma czarnych dziur - w tym znaczeniu, że światło nie może z nich uciec" - pisze Hawking. Słowem, jego zdaniem nie istnieją takie czarne dziury, jakie sobie do tej pory wyobrażaliśmy - obiekty, które niczego nie wypuszczają ze swego wnętrza.

Brak horyzontu zdarzeń oznacza, że nie ma czarnych dziur - w tym znaczeniu, że światło nie może z nich uciec - pisze Hawking

Istnieje jedynie przez jakiś czas horyzont "pozorny", który - i to jest najbardziej istotny wniosek z nowej hipotezy Hawkinga - umożliwia wydostanie się z czeluści czarnej dziury informacji o jej ofiarach. Można go sobie wyobrażać jak ziemski horyzont, czyli granicę, gdzie niebo schodzi się z Ziemią - na pozór wydaje się, że można dojść do niego, ale tak naprawdę nie istnieje.

Nie ma więc paradoksu - informacja nie ginie bez wieści, wydostaje się, zanim czarna dziura zdąży całkowicie wyparować. To jest jednak pyrrusowe zwycięstwo nad nicością, bo - jak dalej uzasadnia Hawking - czarna dziura wypuszcza ofiary ze swego wnętrza w stanie tak zniekształconym, że są praktycznie nie do poznania i odtworzenia. Proces ten jest bowiem z natury chaotyczny, tak jak równania atmosfery. I podobnie jak nie można ułożyć prognozy na dłużej niż kilka dni do przodu, tak samo z promieniowania opuszczającego czarną dziurę w praktyce nie jesteśmy w stanie wywnioskować, co do niej wpadło (z tego powodu praca Hawkinga nosi przewrotny tytuł "Zachowanie informacji i prognoza pogody dla czarnych dziur". Co ciekawe, wśród dziewięciu prac, które pomogły mu dojść do takich wniosków i które cytuje w swoim opracowaniu Hawking, znajduje się także artykuł polskich fizyków Piotra Bizonia i Andrzeja Rostworowskiego z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego).

Teoretycznie więc informacja opuszcza czarną dziurę, ale w praktyce jest nie do rozszyfrowania, tak jak to, jaka będzie pogoda za miesiąc. Wydaje się, że tym samym Hawking w sposób salomonowy chce pogodzić dwie frakcje fizyków, które się spierały o "informacyjny paradoks".

Oponenci Hawkinga nie są jednak z tego rozwiązania zadowoleni. Podkreślają, że praca na razie nie przeszła sita recenzji. Można więc być pewnym, że debata o czarnych dziurach tylko przybierze na sile.

Prześledźmy ją w skrócie krok po kroku.

Co to są czarne dziury i skąd się w ogóle wzięły?

W 1939 roku dwaj amerykańscy fizycy - Robert Oppenheimer (ten sam, który później kierował projektem Manhattan, czyli budowy bomby atomowej w USA) oraz Hartland Snyder - po raz pierwszy matematycznie opisali proces grawitacyjnego zapadania się gwiazdy pod własnym ciężarem. Wynikało z niego, że jeśli gwiazda jest odpowiednio masywna, to skurczy się... aż do matematycznego punktu. Tak wynikało z równań Einsteina.

Ten punkt - w którym gęstość i temperatura rosną do nieskończoności - nazwano osobliwością. W pewnej odległości od osobliwości będzie zaś horyzont, spoza którego nic nie jest w stanie się wydostać, nawet światło, gdyż nie pozwoli na to zbyt wielka siła ciążenia.

Hawking odkrywa, że czarne dziury nie są wieczne

Na początku lat 70. za badanie czarnych dziur i osobliwości zabrał się młody doktorant z Cambridge - Stephen Hawking. Ze zdumieniem odkrył, że jeśli się uwzględni fizykę kwantową, to czarne dziury mogą wysyłać promieniowanie cieplne. Nie są więc tak zupełnie czarne, jak to wynika z klasycznej teorii Einsteina. Z jego obliczeń wynikało, iż im mniejsza czarna dziura, tym gwałtowniej "promieniuje". Małe czarne dziury w ogóle nie zasługują na to, by nazywać je czarnymi - powinny być rozpalone do białości, a nawet mogą wybuchać! "Czarne dziury eksplodują?" - pytał Hawking w tytule swej pracy z 1974 roku.
 

Paradoks informacyjny dzieli fizyków

Kiedy Hawking odkrył, że czarne dziury nie są wieczne i znikają wraz z całą informacją, która do nich wpadła, fizycy się podzielili. Jedni się z tym godzili (i za Hawkingiem lubili powtarzać, że "Bóg nie tylko gra w kości, ale też czasem gubi je bez śladu w czarnej dziurze"). Inni twierdzili, że to niemożliwe, że gdzieś tu tkwi błąd.

Wysuwano fantastyczne hipotezy - że w czarnej dziurze tworzy się nowy, potomny wszechświat i oddziela od naszego, a więc informacja przechodzi do innego świata. Albo że czarna dziura nie wyparowuje do końca. Pozostaje po niej "ogryzek", tzw. infanton, który jest czymś w rodzaju hologramu mieszczącego całą pamięć czarnej dziury.

Pierścień ognia

Przed dwoma laty nastąpił kolejny przełom w dyskusji o czarnych dziurach. Joseph Polchinski i jego doktoranci z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara wyliczyli, że jeśli nawet z czarnej dziury "ulatnia" się informacja w postaci promieniowania Hawkinga, to efektem ubocznym takiego "wycieku" musi być "pierścień ognia" wokół horyzontu czarnej dziury. Śmiałek, który by chciał przekroczyć horyzont czarnej dziury, zostałby momentalnie spopielony przez niewyobrażalny żar.

To tylko pogłębiło zagadkę. Teoria Einsteina nie przewiduje bowiem żadnej ściany ognia wokół czarnej dziury. Przekraczając horyzont, nie powinniśmy zauważyć niczego podejrzanego. Dopiero gdy czeluść wciągnie nas głębiej, grawitacja rozciągnie nasze członki jak ciasto na spaghetti. Komórki, cząsteczki, atomy, kwarki, każdy najmniejszy składnik materii, z którego jesteśmy zbudowani, zostaną zamienione w makaron o nieskończonej długości, bo zgodnie z teorią względności czarna dziura jest studnią bez dna. Ale na progu tej studni nie powinno być żadnego pierścienia ognia.

W ten sposób Joseph Polchinski przekształcił zagadkę zagubienia informacji w czarnych dziurach w bardziej widowiskowe pytanie: jaki los spotka śmiałka, który wskoczy do czarnej dziury? Czy z miejsca spali się na popiół, czy też zginie na skutek rozerwania członków, jak ofiara madejowego łoża?

Jeśli informacja wydostaje się z czarnej dziury, to śmiałek spłonie, ale jednocześnie trzeba pożegnać się z teorią Einsteina i wymyślić nową. Jeśli zaś informacja ginie, to śmiałek się nie spali na popiół, ale wtedy także jesteśmy na bakier z obecnymi zasadami fizyki (bo jest łamana zasada unitarności).

Obecna hipoteza Hawkinga rozwiązuje także i ten problem - jeśli nie ma horyzontu zdarzeń, to nie będzie też tej dziwnej ściany ognia wokół czarnej dziury. Pozostaje pytanie, czy słynny fizyk, który 8 stycznia skończył 72 lata, ma rację (ten genialny fizyk mylił się wiele razy).

Niejeden z naukowców sam by wskoczył w czarną czeluść, żeby osobiście przekonać się, jaka jest prawda, ale najbliższy kandydat na czarną dziurę znajduje się w odległości 1600 lat świetlnych.

Na czym polega "paradoks informacyjny" czarnych dziur, czyli o co się spierają fizycy?

Najlepiej oddaje go anegdotyczna historia zaciętej rywalizacji profesorów Zrzędy i Gulasza, opowiedziana przed laty przez fizyka Leonarda Susskinda.

Spór tych fikcyjnych uczonych przekroczył granice zdrowego rozsądku. Powodowany zazdrością Gulasz wysadził w powietrze wehikuł czasu prof. Zrzędy, w którym ten przewoził matematyczny wzór o wprost bezcennej wartości. Wzór więc po prostu wyparował - zmienił się w chmurę elektronów, nukleonów i fotonów.

Później w sądzie Zrzęda skarżył rywala: - To, co ten głupiec zrobił, to nieodwracalna zbrodnia! Wzór został na zawsze stracony.

- Nonsens - bronił się Gulasz. - Informacja nigdy nie może być zniszczona. Jest pan po prostu leniem. Wystarczy znaleźć każdą najmniejszą cząstkę pozostałą z eksplozji i odwrócić jej ruch. Prawa natury są symetryczne względem czasu, tj. odwracalne, więc z powrotem odtworzy pan dokument wraz ze swoim idiotycznym wzorem.

Wezwani na świadków fizycy potwierdzili jego słowa i Gulasz wygrał.

Ale Zrzęda zemścił się okrutnie. Ukradł komputer rywala, na którym zapisane były jego ulubione przepisy kulinarne, i... wrzucił go do czarnej dziury.

W sądzie Gulasz nie mógł przeboleć straty. - Nie ma żadnego sposobu, by odzyskać przepis na mój ulubiony stek. Przepadł na zawsze w czarnej dziurze, skąd już nie ma powrotu...

- Sprzeciw, wysoki sądzie! - podniósł się na to Zrzęda. - Stephen Hawking w latach 70. udowodnił, że czarne dziury parują, tj. emitują promieniowanie cieplne. Wskutek tego znikną w ciągu wielu miliardów lat, ale Gulasz będzie mógł wziąć promieniowanie, jakie po nich pozostanie, i z niego odtworzyć wszystko to, co zginęło niegdyś w trzewiach czarnej dziury.

- Bzdura! - rzekł Stephen Hawking wezwany na świadka (a poparło go też wielu innych fizyków). - Faktycznie odkryłem, że czarne dziury w ten sposób parują, ale ich cieplne promieniowanie - oprócz informacji o temperaturze czarnej dziury - nie zdradza absolutnie niczego więcej. Informacja o tym, co wpadło do wnętrza tych tworów, ginie już na zawsze.

- To nieprawda! - kontrował kolejny świadek, Gerard 't Hooft, noblista z Utrechtu (a poparło go wielu innych fizyków). - Informacja nigdy nie może zginąć bez śladu.

Sąd do tej pory nie rozstrzygnął sprawy.

 

 

[Zaciekawiony]

A może rozwiązanie jest nieco inne - horyzont jest ale zachodzi skończone prawdopodobieństwo tunelowania kwantowego na zewnątrz.