Ученые: Черные дыры не стирают информацию
Москва, 10:18, 06 Апр 2015, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Черные дыры не стирают информацию, как считалось ранее. Это демонстрирует новая научная работа американских физиков.
Разорванные клочки книги можно собрать вместе. Если книгу сжечь, то ее пепел, теоретически, тоже можно собрать воедино. Но если послать информацию в черную дыру, то она потеряется навсегда, так утверждали некоторые физики в течение многих лет.
По их мнению, черные дыры являются конечными хранилищами, сущностями, которые засасывают информацию и затем испаряются, не оставляя за собой никаких следов того, что они когда-то содержали.
Потеря информации в черной дыре – ошибочная точка зрения
«Согласно нашей работе, информация не теряется после того, как она войдет в черную дыру. Она не просто исчезает», — говорит Деян Стойкович, доктор философии, доцент кафедры физики Университета Буффало.
Новое исследование Стойковича называется: «Излучение от разрушающегося объекта является однократным».
В документе излагается, как взаимодействие частиц, испускаемых черной дырой, может раскрыть информацию о том, что лежит в ее пределах, например, о характеристиках объектов, которые попали в черную дыру, чтобы затем изучить характеристики их материи и энергии.
«Это очень важное открытие», — говорит Стойкович, — «потому, что физики, которые верили, что информация не теряется в черных дырах, изо всех сил пытались показать математически, как это происходит». В статье Стойковича приведены вычисления, демонстрирующие, каким именно образом сохраняется информация.
Исследование знаменует собой значительный шаг в сторону решения «Парадокса потери информации», проблемы, которая преследует физику почти 40 лет, после того, как Стивен Хокинг впервые предложил, что черные дыры могут излучать энергию и испаряются со временем. Это создает огромные проблемы для области физики, поскольку означает, что информация внутри черной дыры может быть навсегда утеряна, когда черная дыра исчезнет, что является нарушением закона квантовой механики, который гласит, что информация должна сохраняться.
Информация скрыта во взаимодействие частиц
В 1970-х годах, Хокинг предложил, что черные дыры способны излучать частицы, и что энергия, потерянная через этот процесс, вызовет сжатие черных дыр и их исчезновение со временем. Далее Хокинг сделал вывод, что частицы, испускаемые черной дырой, не дают никаких подсказок о том, что находилось внутри, а это означает, что любая информация, находящаяся внутри черной дыры, будет полностью утеряна после того, как вещество испарилось.
Хотя Хокинг позже сказал, что он был неправ и что информация может вырваться из черной дыры — предмет того, можно ли, и каким образом можно восстановить информацию из черной дыры, остается темой для дебатов.
Новая научная работа Стойковича поможет прояснить проблему
Вместо того, чтобы рассматривать только частицы, которые излучает черная дыра, в исследовании также учитываются тонкие взаимодействия между ними. Таким образом, исследование показывает, что для наблюдателя, стоящего вне черной дыры, можно восстановить информацию о том, что лежит у нее внутри.
Взаимодействие между частицами может варьироваться от гравитационного притяжения и обмена медиаторами между частицами в виде фотонов. Давно известно, что такие «корреляции» существуют, но многие ученые ранее отбрасывали их, как незначительные.
«Эти корреляции были часто игнорируемы в соответствующих расчетах, так как они считались маленькими и не способными к созданию значительных изменений», — говорит Стойкович. «Наши расчеты показывают, что хотя явные корреляции начинаются с очень маленьких значений, они растут во времени и становятся достаточно большими, чтобы изменить результат».
