Nadie sabe dónde agujeros negros девают información

Si «google», stephen hawking estará entre los más famosos que viven físicos. Su obra más famosa se refiere a la información de la paradoja de un agujero negro. Si usted está interesado en la física, esto es, por supuesto, se sabe. A hawking agujeros negros no eran paradójicas. Sí, si usted lanza un libro en un agujero negro, no se habría podido leerlo. Porque todo lo que se cruza el horizonte de sucesos de un agujero negro, ya no está disponible desde el exterior. El horizonte de sucesos — es el circuito cerrado de la superficie, de que no se puede salir desde el interior, incluso la luz. No hay manera de recuperar la información de un agujero negro; el libro no es más. Es triste, pero no es especialmente frustrante físicos. Información del libro, ya no extraer, pero en esto no hay nada de paradójico.

Y, a continuación, vino stephen hawking. En 1974, se demostró que los agujeros negros emiten radiación, y esta radiación no transfiere la información. Que casualidad, a excepción de la distribución de las partículas en función de la energía, que es un espectro de Planck con la temperatura, es inversamente proporcional a la masa de un agujero negro. Si el agujero negro emite partículas, se pierde masa, se comprime y se hace más caliente. Al cabo de un tiempo adecuado y излучив suficiente de partículas, un agujero negro desaparece y usted ya no podrá conseguir la información que ha cado en ella. El agujero negro se evapora, de un libro dentro de ti. Dónde devolución de la información?

Usted puede encogerse de hombros y decir: "¡al diablo con ella, devolución y todo. ¿Acaso nosotros no perdemos la información de forma permanente?". No, no perdemos. Por lo menos no en principio. En la práctica, constantemente perdiendo la información, es la verdad. Si usted сожжете libro, usted ya no será capaz de leer lo que en ella había. Sin embargo, desde un punto de vista fundamental, toda la información, lo que supone el libro, todavía está contenida en el humo y la ceniza.

Debido a que las leyes de la naturaleza, por lo que se sabe mejor a nuestros físicos que comienza, se puede desplazar hacia adelante y hacia atrás, cada una de las el estado inicial corresponde a la singular situación final. No hay dos primordiales del estado, que se encuentran en el mismo destino el estado. La historia de la quemada usted el libro es completamente diferente la parte de atrás-adelante. Si pudieras muy suavemente recoger el humo y la ceniza de la manera deseada, usted podría quemar un libro al revés y restaurarla, literalmente recogido de sus cenizas. Es sumamente improbable, el proceso, y es poco probable que alguna vez has testificado en la práctica. Pero, en principio, es posible.

No Sólo con los agujeros negros. De lo que sería un agujero negro ni se ha formado, esto ya no importa, cuando te veremos en la última página. En última instancia, tendrá sólo la radiación térmica, que — en honor de su descubridor — se llama "radiación de hawking". En esta paradoja: el proceso de evaporación de un agujero negro no se puede girar al revés. Él es irreversible. Y esto es muy entristece físicos, porque la gran voz dice: usted no entiende las leyes de la naturaleza.

La Pérdida de información en el agujero negro en una paradoja, porque especifica en el interior de la incoherencia de nuestras teorías. Cuando nos «женим» teoría general de la relatividad en las teorías cuánticas de campos del modelo estándar, y hawking ha hecho esto en los cálculos, los resultados ya no son compatibles con la teoría cuántica. En el nivel fundamental de cada interacción con la participación de las partículas debe ser reversible. Pero debido a que el proceso de evaporación de un agujero negro es irreversible, hawking demostró que dos de estas teorías, por desgracia, no se combinan.

Aparentemente es una contradicción, obviamente, sale de lo irreversible de la evaporación se recibieron, sin tomar en cuenta la disgregación de las propiedades del espacio y el tiempo. Para ello, nosotros necesitaríamos la teoría cuántica de la gravedad, de la que todavía no tenemos. Por lo tanto, la mayoría de los físicos creen que cuántica de la gravedad resuelve la paradoja de que mientras ellos simplemente no saben cómo funciona.

La Complejidad de los cargos de la gravedad cuántica, sin embargo, que en el horizonte no ocurre nada interesante que es el reino en el que funciona a la perfección teoría general de la relatividad. Porque la fuerza de la gravedad cuántica debe depender de la curvatura del espacio-tiempo, pero esta curvatura en el horizonte de un agujero negro de nuevo depende de la masa de un agujero negro. Es decir, cuanto más el agujero negro, más pequeños serán previstos cuántico-efectos gravitacionales en el horizonte.

Cuántico-la gravedad de los efectos sean visibles sólo cuando el agujero negro llegue a la masa de Planck, alrededor de 10 microgramos. Cuando el agujero negro usyhaet a este tamaño, la información puede ser liberado gracias a la gravedad cuántica. Pero dependiendo de lo que se ha formado un agujero negro, en ella, a partir de ese momento pueden quedar atrapados arbitrariamente una gran cantidad de información. Y cuando sólo queda la masa de Planck, pescar tanta información cuando hay tan poco de la energía para su decodificación será difícil.

En el transcurso de los últimos cuarenta años para resolver este enigma intentado más brillantes del planeta. Puede parecer extraño que esta lejos de nosotros el problema atrae mucho la atención, pero a los físicos hay razones de peso. La evaporación de los agujeros negros, lo mejor estudiado el caso de la interacción de la teoría cuántica y la gravitación, es decir, en este caso, puede ser la clave para la creación correcta de la teoría de la gravedad cuántica. La solución de esta paradoja puede ser прорывным y, sin duda, dará lugar a nuevo, en principio, la comprensión de la naturaleza.

Hasta ahora, la mayoría de los intentos de resolver la pérdida de información en un agujero negro se metió en uno de los cuatro grandes categorías, cada una con sus pros y sus contras.

1. Información prontose libera. la Información comienza a retenerse mucho antes de que el agujero negro alcanza планковской de la masa. Ahora esta opción es la más popular. Pero todavía no está claro cómo esta información está codificada en la radiación y cómo evita los cálculos de hawking.

La Ventaja de esta solución es compatible con lo que sabemos acerca de la termodinámica de los agujeros negros. La falta de la misma en el hecho de que para este trabajo será inevitable una especie de no-localidad — misteriosa de la acción a distancia. Peor aún, recientemente se afirma que, si la información se retenerse temprano, los agujeros negros estarán rodeados de высокоэнергетическим una barrera: la pared de fuego (firewall). Si existe un firewall, esto significa que se tiene que violar subyace en la teoría general de la relatividad el principio de equivalencia. No muy bien.

2. La información se almacena o se libera más tarde. En este caso, la información permanece en el agujero negro, mientras cuántico-gravitacionales, los efectos no serán fuertes, cuando el agujero negro llegue a планковской de la masa. Entonces la información será liberado con el resto de la energía, o se quedará para siempre en su balance.

La Ventaja de esta opción es que no se requiere una modificación de la teoría general de la relatividad o la teoría cuántica en los lugares donde nosotros no queremos. Se rompen es allí donde se deben romper: cuando la curvatura del espacio-tiempo se vuelve demasiado grande. La desventaja consiste en que todo esto conduce a una paradoja: en una débil segundo plano el campo pueden infinitamente aparecer un par de agujeros negros, es decir constantemente a nuestro alrededor. Teórico de refuerzo de este parámetro es de слабенькое.

3. La información se destruye. los Partidarios de este enfoque sólo están de acuerdo en que la información se pierde, cayendo en un agujero negro. Pero esta opción ha sido considerado una grave violación de la ley de conservación de la energía y da lugar a un montón de incoherencias. En los últimos años, sin embargo, ha habido lagunas, apuntan a la posibilidad de conservación de la energía en caso de pérdida de información, y la opción de revivieron. Aunque no es muy popular.

Pero, al igual que con la primera opción, para comprobar la posibilidad de la destrucción de la información, se necesita modificar la teoría cuántica. Necesitará esta modificación, que no dará lugar a un conflicto con cualquiera de los otros experimentos, проверившими y han respaldado la mecánica cuántica. Pero dado que la mecánica cuántica — experimentalmente la más probada de la ciencia, esto sería más difícil.

4. El agujero negro no. agujero Negro nunca se formó, y la información nunca ha cruzado el horizonte. Esta decisión всплывало antes, y que aparece ahora, pero no se encontró una amplia gama de seguidores. La ventaja consiste en que se omite cálculos de hawking. La desventaja es que se requiere de grandes desviaciones en la TGR en pequeñas modos de curvatura y es difícil de combinar, con datos de pruebas de la gravedad.

Hay varias otras decisiones, que todavía no han entrado en ninguna de las categorías, pero no nos vamos hoy les afectan. De hecho, no hay ni una buena revisión sobre este tema, probablemente porque una idea de su compilación se sumerge en el horror y el trauma. La literatura es mucho. La pérdida de información en un agujero negro, probablemente, sigue siendo el más debatido la paradoja de la modernidad. Y seguirá siendo así.

La Temperatura de un agujero negro, que podemos observar hoy en día, es demasiado pequeña para que la puedan entender. Por lo tanto, en el futuro nadie podrá medir lo que sucede con la información, que cruza el horizonte. Y diez años después, el problema, es probable que siga sin resolverse.

Hawking recientemente celebró su 75 aniversario, que ya es un logro. Hace 50 años, los médicos la declararon antes de tiempo muerto, pero él obstinadamente se aferró a la vida. La paradoja de la pérdida de información en un agujero negro puede ser aún más difíciles. Tal vez, va a durar más de todos nosotros.