ჰოუკინგის ბოლო ნაშრომმა ფიზიკოსები “ორ ნაწილად გახლიჩა”

სხვები არ არიან დარწმუნებულნი, რომ ეს მიდგომა გადაჭრის პარადოქსს, თუმცა ზოგიერთი ფიზიკოსი ფიქრობს, რომ ნაშრომი ფიზიკის უამრავ პრობლემას დაეხმარება. 1970 წლისთვის, ჰოუკინგმა აღმოაჩინა, რომ შავი ხვრელი არ არის სრულიად შავი და ასხივებს რადიაციას. კვანტური ფიზიკის მიხედვით, რამდენიმე ნაწილაკი უნდა გამოჩნდეს კვანტური რყევების გარეთ, ჰორიზონტს ზემოთ. ზოგიერთი ნაწილაკი ახერხებს შავი ხვრელიდან გაქცევას მისი მასობრივი ნაწილის მიღებით, რის გამოც შავი ხვრელი მცირდება და საბოლოოდ გაქრება.

1976 წელს გამოქვეყნებულ ნაშრომში, ჰოუკინგმა აღნიშნა, რომ გამომავალი ნაწილაკებს, რომელიც ცნობილია, როგორც ჰოუკინგის რადიაცია, სრულიად შემთხვევითი თვისებები ახასიათებს. შედეგად, შავი ხვრელის გარეშე სამყარო დაკარგული იქნებოდა. მაგრამ ეს შედეგი ეწინააღმდეგება ფიზიკის კანონებს, რომელიც ამბობს, რომ ინფორმაცია, როგორიცაა ენერგია, კონსერვირებულია, რაც პარადოქსს ქმნის. „ამ ნაშრომს ყველაზე მეტი უძილო ღამე დასჭირდა, ვიდრე სხვას თეორიული ფიზიკის შესახებ,“ განაცხადა შტრომინგერმა.

შეცდომა, შტრომინგერის განმარტებით, იყო ინფორმაცის მატარებელი ცარიელი სივრცის პოტენციალის იგნორირება. ნაშრომში, მან და ჰოუკინგმა მესამე თანაავტორთან, კემბრიჯის უნივერსიტეტის ფიზიკოსთან, მალკოლმ პეროსთან ერთად ყურადღება მიმართა რბილი ნაწილაკებისკენ. ეს არის ფოტონების დაბალი ენერგიის მქონე ვერსიები, ჰიპოთეტური ნაწილაკები, ცნობილი როგორც გრავიტაცია და სხვა ნაწილაკები. ბოლო დრომდე ესენი ძირითადად გამოიყენებოდა ნაწილაკების ფიზიკაში გარკვეული გათვლების გასაკეთებლად. მაგრამ ავტორებმა აღნიშნეს, რომ ვაკუუმი, სადაც შავი ხვრელია განთავსებული, არ უნდა იყოს მოკლებული ნაწილაკებს, ენერგიას, და შესაბამისად რბილი ნაწილაკებია წარმოდგენილი ამ ნულოვანი ენერგიის მდგომარეობაში.

ისინი წერენ, რომ ნებისმიერი რამ, რაც შავ ხვრელში მოხვდება, იქ მყოფ ნაწილაკბეს კვალს დატოვებს. „თუ თქვენ ხართ ვაკუუმში ან სუნთქავთ იქ, თქვენ იწვევთ უამრავ რბილ გრავიტაციას“, განაცხადა შტრომიგერმა. ასეთი არეულობის შემდეგ, ვაკუუმი შავი ხვრელის გარშემო იცვლება, და ინფორმაცია ამ ყველაფრის შესახებ, ინახება.

ნაშრომში ნავარაუდევია მექანიზმი, რომელიც გადასცემს ამ ინფორმაციას შავ ხვრელს. ავტორები ამას აკეთებენ კალკულაციით, თუ როგორ კოდირდება მონაცემები ჰორიზონტის კვანტურ აღწერაში, რაც ცნობილია როგორც „შავი ხვრელის თმა.“

სახიფათო ტრანსფორმაცია

სამუშაოები ისევ დაუსრულებელია. აბაი აშტეკარი, რომელიც სწავლობს გრავიტაციას პენსილვანიის შტატის უნივერსიტეტში, ამბობს, რომ მან იპოვა გზა, რომლის მეშვებითაც ავტორები შავი ხვრელისთვის ინფორმაციის ტრანსფორმციას ახერხებენ და რომელსაც ისინი  “რბილ თმას“ უწოდებენ. თუმცა ავტორები აღიარებენ, რომ ჯერ არ იციან როგორ მოხდება შემდგომში ინფორმაციის ტრანსფორმაცია ჰოუკინგის რადიაციისთვის, რაც მომდევნო აუცილებელი ნაბიჯია.

სტივენ ეივრი, როდ აისლენდის ბრაუნის უნივერსიტეტის თეორიული ფიზიკოსი სკეპტიკურად არის განწყობილი, რომ მიდგომა ამოხსნის პარადოქსს, მაგრამ აღფრთოვანებულია იმ გზით, რომლითაც ის აფართოვებს რბილის ნაწილაკების მნიშვნელოვნებას. იგი აღნიშნავს, რომ რბილი ნაწილაკები ვლინდება დახვეწილი სიმეტრიის სახით, რასაც ბუნების ძალას უწოდებენ, „რომელთაგან ზოგიერთი ვიცით, ხოლო ზოგიერთი ჩვენთვის სრულიად ახალია.“

სხვა ფიზიკოსები უფრო ოპტიმისტურად არიან განწყობილნი პარადოქსის გადაჭრის შესახებ. ფრანკფურტის ინსტიტუტის მკვლევარი, საბინე ჰოზენფელდი ამბობს, რომ რბილ თმასთან დაკავშირებით არსებული ინფორმაციები სავარაუდოდ მოაგვარებს შავი ხვრელის შესახებ არსებულ გაურკვევლობებს, ცნობილს, როგორც ცეცხლოვანი კედლის პრობლემა. ეს არის შეკითხვა იმის შესახებ, რომ ჰოუკინგის რადიაცია ისე აფორმირებს ჰორიზონტს, რომ ჩნდება ძალიან ცხელი ადგილი. ეს კი ეწინააღმდეგება ალბერტ აინშტაინის ფარდობითობის თეორიას, რომლის მიხედვითაც ჰორიზონტზე არ არსებობს რაიმე მოულოდნელი ცვლილებები.

„თუ ვაკუუმს აქვს განსხვავებული მდომარეობები,“ ამბობს ჰოზენფელდი, „მაშინ შეგვიძლია გარდავქმნათ ინფორმაცია რადიაციაში ჰორიზონტზე ნებისმიერი სახის ენერგიის გამოყენებით. აქედან გამომდინარე, არ არსებობს არანაირი ცეცხლოვანი კედელი.

წყარო: scientificamerican

ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი “დოქტრინა”