โดย สเตฟานี ปัปปาส เผยแพร่เมื่อ 22 มีนาคม 2022 ข้อมูลเกี่ยวกับด้านในของหลุมดํา อาจประทับอยู่ในสนามแรงโน้มถ่วงของมันภาพประกอบของศิลปินของหลุมดําดูดในทุกเรื่องใกล้เคียงในอวกาศ (เครดิตภาพ: อัลแบร์โต กากลิอาร์ดี/เก็ตตี้ อิมเมจ)
สิ่งที่ตกอยู่ในหลุมดําอยู่ในหลุมดําอย่างน้อยตามกฎหมายของความสัมพันธ์ทั่วไป
แต่ตอนนี้ งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่า วัสดุภายในหลุมดํา อาจทิ้งรอยประทับควอนตัมไว้ บนสนามแรงโน้มถ่วงนอกนั้น ถ้าเป็นจริงการค้นพบนี้จะแก้ปัญหาที่ยาวนานในฟิสิกส์ความขัดแย้งข้อมูลหลุมดําของสตีเฟ่นฮอว์คิง ในช่วงทศวรรษที่ 1970 ฮอว์คิงคํานวณว่าหลุมดําอาจไม่ใช่ถนนทางเดียวทั้งหมด พวกเขาสามารถปล่อยรังสีความร้อนซึ่งตอนนี้เรียกว่ารังสีฮอว์คิง อย่างไรก็ตามรังสีฮอว์คิงนี้เป็นรังสีความร้อนหรือความร้อนอย่างง่ายและไม่มีข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับต้นกําเนิดของหลุมดําหรือเรื่องที่หายไปภายใน กล่าวอีกนัยหนึ่งการวัดรังสีเองจะไม่บอกอะไรเกี่ยวกับประวัติของมัน
ความขัดแย้งเกิดขึ้นเนื่องจากกฎของกลศาสตร์ควอนตัมถือข้อมูลนั้นไม่สามารถสูญหายได้ การรู้ว่าสถานะสุดท้ายของวัตถุให้เบาะแสแก่สถานะเริ่มต้นของมันช่วยให้คุณสามารถ “ย้อนกลับภาพยนตร์” Xavier Calmet นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยซัสเซกซ์ในอังกฤษซึ่งเป็นผู้นําการวิจัยใหม่ ถ้าหลุมดําก๊อบปี้ข้อมูลอย่างเพิกถอนไม่ได้ กฎหมายเหล่านี้ไม่ถูกต้อง ความขัดแย้งทําให้หลุมดําเป็นสถานที่ที่เหมาะสําหรับการทดสอบว่ากลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์เข้ากันได้อย่างไร ”สิ่งที่เราแสดงให้เห็นคือทฤษฎีทั้งสองนี้เข้ากันได้มากกว่าที่ผู้คนจินตนาการไว้ว่าไม่มีความขัดแย้ง” Calmet บอกกับ Live Science ความคิดที่ว่าหลุมดํามีคุณสมบัติน้อยมากที่จะแยกแยะพวกเขาออกจากกันเรียกว่าทฤษฎีบทไม่มีผมซึ่งเป็นคําอุปมาอุปมัยที่ได้รับความนิยมครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ John Wheeler แนวคิดคือนอกเหนือจากมวลประจุและการหมุนหลุมดําไม่มีคุณสมบัติที่โดดเด่น – ไม่มีทรงผมตัดหรือสีเพื่อแยกพวกเขาออกจากกัน
ในบทความฉบับใหม่ของพวกเขาตีพิมพ์เมื่อวันที่ 17 มีนาคมในวารสารจดหมายรีวิวทางกายภาพ Calmet และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าหลุมดําอาจมีผมอย่างแน่นอนแม้ว่าจะมีผมที่บอบบางมาก นักวิจัยทํางานในแรงโน้มถ่วงควอนตัม, สนามที่พยายามที่จะเข้าใจแรงโน้มถ่วงผ่านกลศาสตร์ควอนตัม. จากการคํานวณที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาทีมวิจัยได้เปรียบเทียบดาวฤกษ์สองดวงที่ยุบตัวลงในหลุมดําที่มีขนาดเท่ากันประจุและการหมุน แต่มีองค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้นที่แตกต่างกัน ทฤษฎีบทที่ไม่มีผมจะถือได้ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าดาวที่ทําให้หลุมดําทั้งสองนี้แตกต่างกันในตอนแรก
แต่การคํานวณของทีมแสดงให้เห็นว่ามีความแตกต่างในสนามแรงโน้มถ่วงรอบหลุมดํา โดยเฉพาะข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของหลุมดําถูกเก็บไว้ในแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นอนุภาคประถมสมมุติที่ไกล่เกลี่ยแรงโน้มถ่วงในแรงโน้มถ่วงควอนตัม ”เราพบว่าแรงโน้มถ่วงควอนตัมช่วยให้เราสามารถหาความแตกต่างในสนามแรงโน้มถ่วงได้” Calmet กล่าว “มีความทรงจําในสนามแรงโน้มถ่วง ของสิ่งที่เข้าไปในหลุมดํา”
ไขข้อขัดแย้ง? มีความพยายามในการค้นหาข้อมูลที่รั่วไหลจากหลุมดํา
หอดูดาวเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แรงโน้มถ่วงคลื่น (LIGO) กําลังสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งเป็นระลอกคลื่นอวกาศเวลาที่สร้างขึ้นโดยวัตถุขนาดใหญ่รวมถึงหลุมดํา ในปี 2037 องค์การอวกาศยุโรปวางแผนที่จะเปิดตัวยานอวกาศสามลําเพื่อตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงจากอวกาศซึ่งเป็นภารกิจที่รู้จักกันในชื่อเสาอากาศอวกาศเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (LISA) แต่ผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่แนะนําในการคํานวณใหม่นั้นละเอียดอ่อนและอาจไม่สามารถสังเกตได้โดยใช้เทคโนโลยีในปัจจุบัน Calmet กล่าวว่า ในที่สุดอาจมีการจําลองที่สามารถจัดการกับความละเอียดอ่อน (รังสีฮอว์คิงยังไม่ได้รับการสังเกตโดยตรงในหลุมดําจริงเช่นกันแม้ว่าจะเห็นได้ในการจําลองหลุมดํา)
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
— 12 วัตถุที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาล
— 18 ความลึกลับที่คลี่คลายได้ที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์
— 11 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา
ผลการวิจัยได้กระตุ้นความสนใจจากชุมชนฟิสิกส์, Calmet กล่าวว่า, แม้ว่าเขาไม่ได้คาดหวังว่าผลจะได้รับการยอมรับในชั่วข้ามคืน. “คนส่วนใหญ่คาดหวังว่าคุณจะต้องเปลี่ยนฟิสิกส์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเพื่อให้มันทํางาน”เขากล่าวว่าความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดํา ตอนนี้ Calmet และทีมของเขาหวังว่าจะใช้การค้นพบของพวกเขาเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ของแรงโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งยังคงเป็นสนามที่มีทฤษฎีการแข่งขันมากมายและไม่มีคําตอบที่ชัดเจนว่าสิ่งที่ถูกต้อง
”สิ่งนี้จะช่วยให้เราไปสู่ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม” Calmet กล่าว
ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สด
credit : jumpsuitsandteleporters.com, jupiterwebcasts.com, justshemalelogs.com, kaginsamericana.com, kayseriveterinerklinigi.com, lindasellsnewmexico.com, lmc2web.com, looterproductions.com, makikidsshop.com, MarketingTranslationBlog.com
