Информационный парадокс черных дыр могут устранить гравитационные волны
Наука

Информационный парадокс черных дыр могут устранить гравитационные волны

25 декабря 2024 года, 10:10

Команда физиков предложила решение знаменитого «информационного парадокса черных дыр», возникновение которого стало результатом работ Стивена Хокинга. Исследователям удалось увязать между собой теоретическую конечность существования этих сверхплотных провалов в пространстве-времени и принцип сохранения информации. Возможно, ученым будущего удастся даже извлекать последнюю прямо из-за горизонта событий.

Согласно современным представлениям, информация (так же, как масса и энергия) не может просто взять и исчезнуть. На первый взгляд этому противоречит другой принцип: ничто не может покинуть сингулярность за горизонтом событий черной дыры. Но это противоречие кажущееся: пересекая горизонт событий, информация не уничтожается, а просто навсегда становится недоступной для всех, кто находится снаружи. Во всяком случае, так было до тех пор, пока Стивен Хокинг не открыл, что черные дыры «смертны».

Да, количество излучения Хокинга, испускаемого черными дырами, весьма небольшое, но в отдаленной перспективе оно может привести к полному испарению этих загадочных объектов. И что в таком случае случится с заключенной внутри них информацией? Если она не может покинуть черную дыру, то, по идее, должна просто исчезнуть вместе с ней, что противоречит фундаментальному закону сохранения энергии. Этот парадокс десятилетиями не давал покоя физикам, но некоторые из них, похоже, нашли разгадку.

Они рассмотрели гипотезу так называемой «ненасильственной нелокальности». Согласно ей, принцип квантовой запутанности должен позволять информации просачиваться из-за горизонта событий вместе с излучением. Разумеется, при этом она радикально поменяет свою форму, принимая облик небольших возмущений в пространстве-времени. Но после смерти черной дыры информация из ее недр окажется рассеянной вокруг, «записанная» в самой ткани Вселенной, как на жестком диске.

Авторы нового исследования предложили способ, который позволит перейти от теории к практике и экспериментально проверить эту гипотезу. Согласно их предположению, гравитационные волны, возникающие в момент слияния черных дыр, будут неизбежно нести на себе отпечаток этой рассеянной информации.

Правда, в силу крошечного масштаба каждого конкретного «информационного» возмущения, отделить их от фона будет весьма непросто. Современные детекторы, даже после того, как коллектив LIGO втрое повысил его чувствительность, пока не обладают настолько фантастическим разрешением. Возможно, новое поколение детекторов, которое сейчас находится в разработке, сможет изменить ситуацию. И, если гипотеза подтвердится, появится надежда, что в будущем информацию удастся извлекать даже изнутри черной дыры.