1. freedigitalphotos.net

Istnienie zapór ogniowych - które według pewnych teorii miałyby istnieć wokół czarnych dziur - jest właściwie wykluczane przez teorię grawitacji Einsteina - uważają badacze z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie

Wyniki badań profesorów Marka Abramowicza, Włodzimierza Kluźniaka i Jeana Pierre'a Lasoty-Hirszowicza z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie ukazały się 28 lutego w czasopiśmie "Physical Review Letters". O badaniach poinformowano w komunikacie na stronie CAMK.

Niektóre teorie sugerowały, że wokół czarnych dziur istnieją zapory ogniowe, które unicestwiać miałyby wszystkich obserwatorów, którzy do dziury by wpadali. Jak jednak pokazali badacze z CAMK, takie zapory ogniowe mogą istnieć jedynie wokół mikroskopijnych czarnych dziur o masie mniejszej niż masa Plancka (dwadzieścia mikrogramów), a nie wokół masywniejszych czarnych dziur.

Teoria zapór ogniowych miała wyjaśniać paradoks informacji w czarnych dziurach. Paradoks ten wynika ze sprzeczności pomiędzy mechaniką kwantową, gwarantującą, że (dla czystych stanów) żadna informacja nie ginie, a ogólną teorią względności, przewidującą istnienie czarnych dziur, w których informacja jest tracona na zawsze.

Przez ostatnie dwadzieścia lat sądzono, że paradoks ten można rozwiązać - spodziewano się, że informacja wydostaje się z czarnej dziury w postaci subtelnych korelacji występujących w promieniowaniu Hawkinga. Niedawno wskazano jednak, że takie wyjaśnienie prowadzi do nowych problemów i zasugerowano istnienie wokół czarnych dziur zapór ogniowych.

"Promieniowanie Hawkinga, emitowane we wczesnych fazach ewolucji czarnej dziury miałoby być splątane kwantowo-mechanicznie z promieniowaniem emitowanym później. Jednocześnie byłoby też splątane z promieniowaniem wpadającym do czarnej dziury. Jak się okazuje, obserwator wpadający do czarnej dziury miałby wtedy za dużo informacji" - informują przedstawiciele CAMK.

Jako sposób rozwiązania tego problemu proponowano rozplątanie stanów promieniowania wychodzącego z czarnej dziury i promieniowania wpadającego do niej. To z kolei prowadzi do powstania w pobliżu horyzontu klasycznej czarnej dziury ściany ognia o gęstości równej gęstości Plancka, w której obserwator zostaje unicestwiony.

Badacze z CAMK wyliczyli jednak, że istnienie takich zapór ogniowych w większych czarnych dziurach byłoby niezgodne z teorią grawitacji Einsteina. A z tego wynika, że fizycy powinni szukać innego wytłumaczenia dla paradoksu informacyjnego.

Szczegóły na stronie CAMK

PAP - Nauka w Polsce