האם שמעת שחורים שחורים הורסים כל מידע שנכנס לתוכם? מדוע זו בעיה כה גדולה לפיזיקה?
בימי הדברים היו פשוטים. חתך הג'יב שלי היה מעבר לכל תוכחה. נתן פיליון היה הקפטן של הסרניטי כל היום, כל יום. ... וחורים שחורים היו חורים שהיו שחורים. בכך אני מתכוון לחורים שחורים היו דוחסים חומר ואנרגיה לסינגולריות צפופה עד אינסוף, ולא יצרו פרדוקס מידע לכאורה בלתי ניתן לסגירה. כן, אלה היו הימים הטובים של אול.
אבל הימים ההם נגמרו. עכשיו כל 50 גווני האפור, כאשר חוקי הפיזיקה מתכופפים תחת חוקי פיזיקה אחרים. "האשטאג לא הנוצרי שלי". מה שאני מדבר עליו הוא פרדוקס המידע על החור השחור.
ראשית, בואו נדבר על מידע. כשפיזיקאים מדברים על מידע, הם מדברים על המצב הספציפי של כל חלקיק אחד ביקום: מסה, מיקום, ספין, טמפרטורה, אתה קורא לזה. טביעת האצבע שמזהה באופן ייחודי כל אחד מהם, ואת ההסתברויות למה שהם הולכים לעשות ביקום. אתה יכול לשנות אטומים, לרסק אותם זה בזה, אך תמיד יש לשמור על פונקציית הגל הקוונטי המתאר אותם.
הפיזיקה הקוונטית מאפשרת לך להריץ את היקום כולו קדימה ואחורה, כל עוד אתה הופך את כל מה שמתמטיקה שלך: מטען, זוגיות וזמן. הנה החלק החשוב. המוחות הגדולים אומרים לנו שהמידע חייב לחיות, לא משנה מה. תחשוב על זה כמו אנרגיה. אתה לא יכול להרוס אנרגיה, כל מה שאתה יכול לעשות זה לשנות את זה.
עכשיו, החור השחור נסגר מחדש. נוצר באופן טבעי כאשר הכוכבים הגדולים ביותר, אלה עם פי 20 ממסת השמש, קורסים באלימות ומתפוצצים. כאן צפיפות החומר כה גבוהה, מהירות הבריחה עולה על מהירות האור. אלה המפוארים הם בעלי דיסק הבטחה מחומם במיוחד של חומר המסתחרר סביב אופק האירועים של החור השחור, בו ניתן אפילו למשוך אפילו אור למסלול.
הנה, אנו מקבלים את אחת מתופעות הלוואי המוזרות ביותר של היחסות: הרחבת זמן. תאר לעצמך שעון נופל לכיוון חור שחור, נע עמוק יותר לתוך באר הכובד. נראה כי הוא מאט ככל שמתקרב לחור השחור, ובסופו של דבר קופא בקצה אופק האירועים. פוטונים מהשעון היו נמתחים, וצבעו של השעון היה הופך לאדום. בסופו של דבר הוא נמוג כשהפוטונים נמתחים מעבר למה שעינינו מסוגלות לזהות.
אם היית יכול לבהות בחור השחור במשך מיליארדי שנים, היית רואה את כל מה שהוא אסף אי פעם, דבק מבחוץ כמו נייר טיסה. אתה יכול להצביע על השעון, על הטיטאניק, הריינג'ר ו- USS Cygnus, ותאורטית, אתה יכול לזהות את המצב הקוונטי של כל חלקיק ופוטון בודד שנכנס לחור השחור. מכיוון שהם ייקחו זמן אינסופי להיעלם לחלוטין, הכל בסדר.
המידע שלהם נשמר לנצח על פני החור השחור. כולם מתים לחלוטין, אך המידע שלהם, המידע הקוונטי היקר היקר שלהם, בטוח לחלוטין.
אם היית יכול לפתוח חור שחור, אתה יכול לקבל את כל המידע הקוונטי המתאר את כל החור השחור שאי פעם איכל. והכי פחות, כך היה בימים הטובים.
אולם בשנת 1975 הוקינג הוקינג פצצה. הוא הבין שיש לחורים שחורים טמפרטורה, לאורך פרקי זמן עצומים, הם יתאדו משם עד שלא יישאר דבר. ומשחררים את המסה והאנרגיה שלהם חזרה ליקום. באופן לא מפתיע מכונה קרינת הוקינג.
אבל הרעיון ... יצר פרדוקס. המידע על מה שנכנס לחור השחור נשמר על ידי התרחבות בזמן, אך כאשר המסה עצמה של החור השחור מתאדה. בסופו של דבר הוא ייעלם לחלוטין ואז, לאן המידע שלנו הולך? המידע הזה שלא ניתן להשמיד ...?
זה בהחלט לא קריקט, ואסטרונומים תמוהים. הם עובדים מזה עשרות שנים כדי לפתור את זה. יש כאן ערימה של אפשרויות מהנות:
חורים שחורים לא מתאדים כלל, והוקינג טעה.
מידע בתוך החור השחור דולף איכשהו החוצה בזמן שקרינת הוקינג בורחת.
החור השחור מחזיק את הכל עד הסוף, וככל ששני החלקיקים האחרונים מתאדים, כל המידע משתחרר לפתע חזרה ליקום.
הכל נכנס לקטעים הקטנים ביותר האפשריים ושום דבר לא הולך לאיבוד או המידע נדחס לחלל מיקרוסקופי, שנשאר לאחר שהחור השחור עצמו התאדה.
ואולי, פיזיקאים לעולם לא יבינו זאת. הוקינג הציע לאחרונה רעיון חדש לפיתרון פרדוקס המידע על החור השחור. הוא הציע שיש דרך להטביע קרינת הוקינג חדשה על ידי המידע על חומר חדש הנופל לחור השחור.
אם כן, המידע על כל הנופלים נשמר על ידי הקרינה היוצאת, החזרתו ליקום ופתרון הפרדוקס. זוהי תחושה, מכיוון שקרינת הוקינג עצמה מעולם לא התגלתה. אנו רחוקים עשרות שנים מלדעת אם זה בכיוון הנכון, או אפילו אם יש דרך לפתור את הפרדוקס.
במצבים כאלה אנו נזכרים כמה מעט אנו מבינים את היקום. היבט כלשהו בהבנתנו את כל התהליך הזה אינו ברור, ויידרש הרבה יותר עבודות בלש וניסויים כדי להתקרב לאמת.
איזה מידע היה רוצה להיהרס מהיקום לנצח? ספר לנו את כל הסודות שלך בתגובות למטה.
פודקאסט (שמע): הורדה (משך: 6:16 - 5.7MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
פודקאסט (וידיאו): הורדה (משך: 6:41 - 79.2MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
