#کرمچالهها میتوانند پارادوکس
مشهور #سیاهچاله را حل کنند.چه اتفاقی برای اطلاعات پس از عبور از
#افق_رویداد یک
#سیاهچاله رخ میدهد؟ براساس برخی فرضیهها هندسهی
#کرم_چاله میتواند به حل این مسئله کمک کند اما حل آن از نظر ریاضی بسیار دشوار است. تیمی بینالمللی از فیزیکدانها در مقالهای جدید به راهحلی برای درک بهتر این مسئله رسیدند و نشان دادند سیاه
چالهی درحال فروپاشی چگونه میتواند از شکستن قوانین بنیادی
#فیزیک_کوانتوم اجتناب کند. پژوهش فوق کاملاً تئوری است بااینحال نشان میدهد احتمالاً چیزهایی وجود دارند که در جستوجوی راهحل نسبیت عام با مکانیک کوانتوم آنها را نادیده گرفتهایم. به گفتهی کاناتو گوتو، فیزیکدان دانشگاه کرنل و RIKEN در ژاپن:
هندسهی فضازمان جدیدی را با ساختار
کرم
چاله کشف کردیم که در محاسبات معمولی از آن چشمپوشی شده است. آنتروپی محاسبهشده با این هندسهی جدید نتیجهی کاملاً متفاوتی را ارائه میدهد.
پارادوکس اطلاعات سیاه
چاله یکی از اختلافات حلنشدهی بین نظریهی
#نسبیت_عام #اینشتین و مکانیک کوانتوم است. براساس نظریهی نسبیت عام، افق رویداد سیاه
چاله نقطهای بدون بازگشت است. هر چیز که از این نقطهی بحرانی عبور کند به شکلی بیرحمانه توسط گرانش سیاه
چاله مکیده میشود و هیچ سرعتی در جهان، حتی نور درحال حرکت در خلأ برای گریز از سیاه
چاله کافی نیست. هر چیزی که از این افق رد شود برای همیشه از بین رفته و بازگشتناپذیر است.
#استیون_هاوکینگ در دههی ۱۹۷۰ نشان داد با در نظر گرفتن مکانیک کوانتوم، سیاه
چالهها میتوانند پرتوهایی را از خود منتشر کنند. براساس نظریه، این اتفاق حاصل تداخل سیاه
چاله با ویژگیهای موجمانند ذرات اطراف است و با افزایش دما و کوچکتر شدن سیاه
چاله درخشش آن بیشتر میشود. در نهایت، این درخشش باعث میشود سیاه
چاله به هیچ تبدیل شود. به گفتهی گوتو:
به این فرایند تبخیر سیاه
چاله گفته میشود زیرا سیاه
چاله مانند قطرهی آب در حال تبخیر کوچک میشود.
ازآنجاکه درخشش به مرور حالت اولیهی خود را از دست میدهد درنتیجه میتوان گفت هر چیزی که وارد سیاه
چاله میشود برای همیشه از بین رفته است. اما براساس مکانیک کوانتوم، اطلاعات بهراحتی از جهان محو نمیشود. به عقیدهی بسیاری از فیزیکدانها این اطلاعات به شکل تابش هاوکینگ درمیآیند. گوتو و تیم او میخواهند از دیدگاه ریاضی و با محاسبهی آنتروپی تابش هاوکینگ در اطراف سیاه
چاله به بررسی فرضیهی فوق بپردازند. آنتروپی یک مقیاس بینظمی در سامانه است که میتوان از آن برای تشخیص اتلاف اطلاعاتی در تابش هاوکینگ استفاده کرد.
براساس مقالهای که توسط فیزیکدانی به نام دان پیج در سال ۱۹۹۳ منتشر شد، در صورتی که بینظمی معکوس شود و آنتروپی با محو شدن سیاه
چاله به صفر نزدیک شود، پارادوکس اتلاف اطلاعات اجتنابپذیر است. متأسفانه هیچ چیز در مکانیک کوانتومی وجود ندارد که امکان این روند معکوس را بدهد.
با ورود به
کرم
چاله یا حداقل نسخهی ریاضی آن در مدلهای خاص جهانی میتوان به این سؤال پاسخ داد.
کرم
چاله به راه ارتباطی بین دو منطقه از منحنی بستهی فضازمانی گفته میشود که بیشتر مانند پلی بین دو دره عمل میکند. بدینترتیب میتوان به روشی متفاوت برای محاسبهی آنتروپی تابش هاوکینگ رسید. به گفتهی گوتو: «
کرم
چاله فضای داخلی سیاه
چاله و تابش خارج از آن را مانند یک پل به یکدیگر وصل میکند.»
پژوهشگرها محاسبات خود را با مدل
کرم
چاله انجام دادند؛ نتایج به دستآمده منطبق با منحنی آنتروپی پیج بودند. درنتیجه اطلاعات آن سوی افق رویداد سیاه
چاله برای همیشه از بین نمیروند. اما بازهم پرسشهایی باقی میمانند. تا زمانی که این پرسشها بیپاسخ بمانند نمیتوان پاسخی قطعی را به پارادوکس اطلاعات سیاه
چاله ارائه داد. گوتو میگوید:
هنوز نمیدانیم مکانیزم اولیهی انتقال اطلاعات به وسیلهی تابش چگونه است. برای حل این معما نیاز به نظریهی گرانش کوانتومی داریم.
این پژوهش در مجلهی
High Energy Physics
منتشر شد.
⚛ @AndisheKonim