Novi misaoni eksperiment pokazuje kako bismo mogli dobiti informacije iz crne rupe

Crne rupe1

Dugo se smatralo da je horizont događaja crne rupe rub spoznatljivog svemira. Crne rupe mali su džepovi prostora u koji informacije mogu ući, ali ih nikada ne napustiti. O crnim rupama možemo naučiti neizravno, promatrajući njihove učinke na objekte koji nisu crne rupe oko njih ili na ekstremna iskrivljenja u prostoru neposredno iza horizonta događaja, ali izravno mjerenje tradicionalno se smatra nemogućim. Sada su istraživači smislili vrlo, vrlo hipotetski eksperiment koji pokazuje da bismo, u principu, možda ipak mogli zaviriti u crnu rupu.

Ideja se usredotočuje na mehanizam Hawkingova zračenja, u kojem polovica para čestica-čestica zapravo može pobjeći iz crne rupe. Smatra se da se to događa jer pod intenzivnim gravitacijskim uvjetima neposredno izvan horizonta događaja crne rupe, parovi virtualnih čestica mogu se 'pojačati' u parove stvarnih, fizičkih. U osnovi, vjerojatnosne mogućnosti smještaja čestica postaju konkretne stvarnosti, zahvaljujući ulaznoj energiji iz crne rupe. To je presudno - energija ovih novih parova čestica jest iz crne rupe i njihovo stvaranje teoretski smanjuje masu crne rupe za neku beskonačno malu količinu. Zato se Hawkingovo zračenje ponekad naziva procesom kojim crne rupe 'isparavaju' i na kraju umiru kroz polagano, sporo, usporiti gubitak mase.



pokus crne rupe 2Velika, velika većina ovih parova materija-antimaterija odmah će se uništiti, ali mali dio imat će točno mjesto i smjer koji je potrebno razdvojiti prije nego što se to dogodi. Jedna čestica uđe unutra, kako bi je usisala crna rupa, a druga čestica izlazi - tamo gdje bismo je mogli promatrati. Ta su opažanja malo vjerojatna za teleskope zbog krajnje slabosti i male učestalosti takvih emisija, ali u principu matematika sugerira da bi trebali biti tamo. Neki laboratorijski eksperimenti tvrde da potvrđuju postojanje Hawkingova zračenja, ali polje još nije široko prihvatilo nijedan dokaz.



Nova ideja za arheologiju crnih rupa, objavljeno ovog tjedna u otvorenoj bazi podataka istraživanja Arxiv, počiva na jednoj važnoj dodatnoj činjenici: Ovi parovi čestica-čestica, čak i oni odvojeni od tako dramatično različitih sudbina, trebali bi biti zapleteni. Isprepletenost je vjerojatno dio kvantne fizike o kojem su sanjali autori znanstvene fantastike: Određeni parovi čestica mogu se stvoriti ili manipulirati tako da su njihova fizička stanja povezana na neograničenoj fizičkoj udaljenosti i uz nula stvarnog prijenosa informacija. To znači da dvije zapletene čestice mogu trenutno utjecati jedna na drugu, bez potrebe za signalom da prijeđe udaljenost između njih pri “nesalomljivoj” brzini svjetlosti. Njihova komunikacija, ako je komunikacija čak i prava riječ za ono što se između njih događa, ne može se presresti, jer u osnovi uopće ne putuje ni odakle ni kamo.

Umjetnik

Utisak umjetnika o crnoj rupi



To je odmah zanimljivo svojstvo, u kontekstu crne rupe, budući da je čitav problem njihovog proučavanja taj što ne možemo izvući informacije - ali čini se da zapletanje ne uključuje prijenos bilo kakvih informacija. Dakle, ako imamo dvije zapletene čestice, jednu u crnoj rupi i jednu van, onda imamo mogući put do učenja o crnoj rupi.

CERN antimaterija

Fizičari u CERN-u i drugdje rade na razumijevanju antimaterije, uništenja i zapletenosti.

Ali, stvari postaju malo dlakavije od toga. Pogledajte, jednostavno pronalaženje ove pobjegle čestice potvrdilo bi ukupno postojanje Hawkingova zračenja, ali ne bi nam reklo puno stvarne vrijednosti o crnoj rupi koja ju je stvorila. Za to istraživači kažu da bismo trebali nastaviti s tri dodatne stvari: izmjeriti ukupno 'stanje spina' same crne rupe, u nju ispustiti unaprijed izmjereni foton i na kraju ponovno izmjeriti crnu rupu. Poznati utjecaj našeg dodanog fotona trebao bi se odraziti na stanje naše pobjegle čestice, jer njegovo preplitanje s crnom rupom preko zarobljene partnerske čestice ne zahtijeva svjetlost ili bilo koji drugi oblik informacije da bi zapravo napustilo crnu rupu u bilo kojem trenutku.



Znate, možda.

Izuzetno hipotetička priroda ovog rada znači da je primarna poanta za nefizičare vrlo općenita: zapletenost je čudna, crne rupe su čudne, a interakcije između njih još su čudnije. Više od toga, činjenica da moramo zamisliti takve neobične eksperimentalne postupke samo da bismo zamislili neki način učenja o unutarnjim uvjetima crne rupe, trebala bi jasno pokazati koliko su te singularnosti zapravo moćne. Znanstvenici još mogu smisliti način da saznaju više o unutrašnjosti crne rupe, ali ako to učine, to će biti uistinu monumentalno postignuće.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com