„Most“ medzi čiernou dierou a vonkajším vesmírom môže vyriešiť informačný paradox: Ako môže niečo uniknúť z čiernej diery?
Vedci si zobrali inšpiráciu z hypotetických červích dier a vytvorili model čiernej diery, prepojenej s okolitým vesmírom.
Vo svete fyziky existujú dva druhy objektov, ktoré sa môžu na prvý pohľad zameniť – čierne diery a červie diery. Čierna diera je skutočný, pozorovaný, objekt, ktorého gravitačná sila je tak obrovská, že jej pazúrom neunikne absolútne nič, ani svetlo. Červia diera je hypotetickým objektom, ktorý spája dva vzdialené regióny vesmíru. Červia diera zatiaľ nebola vo vesmíre pozorovaná a nevie sa, či sa môže prirodzene vyskytovať v priestore.
Oba objekty sú však regiónmi, kde dochádza k extrémnemu zakriveniu časopriestoru. Einstein vo svojej teórii relativity dokázal, že každý objekt s určitou hmotnosťou ohýba časopriestor okolo seba. Einstein ale nepredpokladal s tým, že jeho práca naznačovala existenciu objektov, ktorým nedokáže uniknúť absolútne nič. Čierne diery sa najskôr považovali za dôkaz toho, že jeho teória relativity nie je úplná, no neskôr sa ukázalo, že tieto objekty sú naozaj reálne.
K jedným z najvýznamnejších odborníkov na čierne diery sa radil aj Stephen Hawking, ktorý v 70. rokoch minulého storočia prišiel s revolučnou teóriou. Tvrdil, že čierne diery neexistujú večne, ale postupom času sa „odparujú“, podobne ako kvapka vody, vysvetľuje portál Phys. No v jeho teórii bola jedna chyba.
Ak by sa čierna diera vyparila, zo sebou by si zobrala všetku informáciu o objektoch, ktoré pohltila. To je v rozpore so základným pravidlom kvantovej fyziky – informácia nemôže zmiznúť z vesmíru. Zároveň išlo o jasný dôkaz toho, že teória všeobecnej relativity a teória kvantovej mechaniky nejdú dokopy. Problém je, že teória relativity funguje dobre pri „veľkých veciach“ ako sú planéty, hviezdy, či galaxie, no rozpadá sa, ak ju vedci použijú na vysvetlenie princípov kvantového sveta. Teória kvantovej mechaniky funguje opačným spôsobom.
Čo sa deje s informáciou v čiernej diere?
Vedci sa pokúšali tento informačný paradox vysvetliť rozličnými spôsobmi, no zakaždým prišli k nesprávnemu záveru. Nech sa pozerali na problém akokoľvek, vždy im vychádzalo, že informácia v čiernej diere sa jej vyparovaním stráca.
Neprehliadnite
Nedávno ale vedci preskúmali novú, sľubnú teóriu. Pozreli sa na spôsob, akým by mohla čierna diera napodobniť správanie červej diery, čím by poskytla pre informáciu únikovú cestu.
„Nejde o červiu dieru, ktorá by dokázala existovať v skutočnom svete. Táto teória matematicky prepája interiér čiernej diery s radiáciou nachádzajúcou sa mimo nej,“ vysvetľuje Kanato Goto z inštitútu RIKEN.
Fyzici stále netušia, akým spôsobom sa informácia dostáva z čiernej diery von. Keď však prepojili model čiernej diery s modelom červej diery, získali úplne iné výsledky, ktoré poukazovali na fascinujúci nový poznatok. Vedci totiž správne predpokladali, že informácia ostáva aj po kolapse čiernej diery neporušená. Objavili novú geometrickú štruktúru časopriestoru, ktorá bola pri bežných simuláciách prehliadaná.
Vedci teda vedia, že čierna diera nejakým spôsobom vypúšťa informáciu zo svojho interiéru. Na to, aby mohli zistiť ako tento proces funguje, potrebujú teóriu, ktorá prepojí dve najviac používané teórie modernej astronómie – teóriu relativity a teóriu kvantovej mechaniky. Táto teória by sa označovala ako teória všetkého.
Komentáre