24 септември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Има ли червейна дупка в черните дупки? Може би не всичко е загубено

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 14 март 2022 в 00:01 108800
Кредит: JohnsonMartin, Pixabay, ID: 739872
Свързани новини

Една от най-големите загадки във Вселената се крие в това, че не знаем какво се случва с информацията, когато нещо пресече хоризонта на събитията на черните дупки.

Ново проучване предоставя интересен подход, който може да представлява отправна точка в този път, който може да доведе до теория, която комбинира концепциите на Айнщайн с тези, свързани с квантовата механика.

Изследването е публикувано в Journal of High Energy Physics.

Теориите на Айнщайн и лъчението на Хокинг

Според теориите на Айнщайн всеки обект, който влезе в черна дупка, никога няма да може да я напусне, а с него и цялата информация за него. Стивън Хокинг отчасти се "противопоставя" на това мнение. Британският учен през 70-те години всъщност предложи интересна теория, която предсказва, че черните дупки могат да се „изпарят“ значително, подобно на изпаряваща се водна капка, чрез загуба на материя, макар и много бавно. 

Това обаче води до парадокс, информационния парадокс. В крайна сметка черната дупка ще се изпари напълно - както и всякаква информация за нейното погълнато съдържание. Но това противоречи на основното твърдение на квантовата физика - информацията не може да изчезне от Вселената. Това предполага, че Общата теория на относителността и квантовата механика, каквито са в момента, са несъвместими една с друга, а трябва да се намери единна рамка за квантовата гравитация.

Може ли нещо наистина да се върне от черна дупка?

Според ново изявление, публикувано на сайта RIKEN, екип от изследователи е извършил интересно ново проучване, което би могло да бъде важна стъпка към общо обяснение на това какво наистина се случва с материята, когато колапсира в черна дупка или може да бъде полезно да разберем дали наистина има възможност нещо да се върне.

Нов тип геометрия на пространството и времето

„Открихме нова геометрия на пространство-времето със структура, подобна на червейна дупка, която беше пренебрегната при конвенционалните изчисления“, разказва Канато Гото (Kanato Goto), физик от японския институт RIKEN и университета Корнел, интердисциплинарен теоретик и математик.

"Ентропията, изчислена с помощта на тази нова геометрия, дава напълно различен резултат."

Червееви дупки или "пространствено-времеви дупки", са теоретични конструкции. Тяхната структура може да се опише като тунел, свързващ две различни точки в пространство-времето.

Кредит: Wikimedia Commons

Теориите на Дон Пейдж

Според Канато Гото Общата теория на относителността и квантовата механика не биха могли да бъдат толкова несъвместими при сегашното състояние на познанието. Всичкото ще се основава на ентропията.

Според физика Дон Пейдж, който формулира теорията си в началото на 90-те години, в действителност, когато нещо попадне в черната дупка, информацията не се губи напълно, защото нивото на ентропия се увеличава. Тогава същото ниво на ентропия се нулира, когато черната дупка се изпари напълно. Съществува обаче проблем: ентропията на черните дупки, тъй като те се свиват поради изпарението на Хокинг, изглежда нараства, което предполага, че информацията се губи напълно.

Според Дон Пейдж, ако неподредеността се обърне и ентропията падне до нула, когато черната дупка изчезне, парадоксът с липсващата информация трябва да бъде избегнат. За съжаление, в квантовата механика няма нищо, което би позволило това обръщане да се случи.

Има ли червейна дупка вътре в черните дупки?

През последните години много физици смятат, че черните дупки могат в известен смисъл да имитират червейните дупки: информацията няма да бъде загубена, а ще „избяга“ през тази странна пространствено-времева структура. Според Гото пространствено-времевият тунел би могъл да свърже вътрешността на черната дупка и изхода ("бялата дупка") отвън като един вид мост.

Като се вземе предвид това и изчисленията, които самият Гото и колегите му са направили, теориите на Пейдж може да са верни: информацията може по някакъв начин да се запази, някак си да изтече направо през червейната дупка, след пълното ѝ изпаряване и следователно да изчезне черната дупка.

Нова геометрия, която обяснява ентропията на черните дупки

Тази подобна на дупка структура не беше взета предвид при предишните изчисления, според Гото: „Ентропията, изчислена с помощта на тази нова геометрия, дава съвсем различен резултат“.

Тази концепция обаче не премахва напълно необходимостта от подход, който може да бъде точката, където се срещат теориите на Айнщайн и квантовата механика. По принцип все още има нужда от теория на квантовата гравитация.

Справка: Goto, K., Hartman, T. & Tajdini, A. Replica wormholes for an evaporating 2D black hole. J. High Energ. Phys. 2021, 289 (2021). https://doi.org/10.1007/JHEP04(2021)289

Източник: Wormholes Could Help Solve an Infamous Black Hole Paradox, Says Fun New Paper
MICHELLE STARR, Science Аlert


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.