Τι θα συμβεί αν ένας ελέφαντας πέσει σε μια μαύρη τρύπα; Black holes may be brick walls that bounce information back out

Η απάντηση του Gerard ’t Hooft στον Hawking σχετικά σχετικά με την απώλεια πληροφοριών από τις μαύρες τρύπες. The elephants left a message (Image: Andrzej Wojcick/SPL)

Αν κάποιο αντικείμενο, είτε πρόκειται για ένα iPhone είτε για ελέφαντα, πέσει μέσα σε μια μαύρη τρύπα μένει για πάντα εκεί. Ο υπόλοιπος κόσμος έξω από τη μαύρη τρύπα χάνει για πάντα τις πληροφορίες που είναι κωδικοποιημένες σ’ αυτά τα αντικείμενα;

Ναι, χάνονται τα πάντα ισχυρίστηκε στην αρχή ο Stephen Hawking (έτσι προέκυψε το περίφημο: «ο Θεός παίζει ζάρια, αλλά πολλές φορές τα ρίχνει εκεί όπου δε μπορούμε να τα δούμε»), ενώ οι Leonard Susskind και Gerard ’t Hooft υποστήριζαν το αντίθετο. Ο John Preskill, το 1997, έβαλε στοίχημα με τον Hawking υπέρ των Susskind και Hooft.  Το 2007 ο Hawking παραδέχθηκε την ήττα του επισήμως.

Αφού ο Stephen Hawking πείστηκε ότι δεν χάνονται οι πληροφορίες όταν καταπίνονται από μια μαύρη τρύπα τον περασμένο Αύγουστο προσπάθησε να αποδείξει ότι αποθηκεύονται – όχι στο εσωτερικό της – αλλά στο όριό της, τον ορίζοντα των γεγονότων σε μια μορφή (super translations) που είναι ολόγραμμα των εισερχομένων σωματιδίων. Έτσι οι πληροφορίες σχετικά με τον ελέφαντα που θα εξαφανιστεί μέσα στη μαύρη τρύπα παραμένουν στην άκρη ως ολογραφικό αποτύπωμα και διαρρέουν προς τα έξω διαμέσου της ακτινοβολίας Hawking, το μόνο «πράγμα που εκπέμπει» μια μαύρη τρύπα.

Η πρόταση του Hawking δημιούργησε πολλά ερωτήματα και μεγάλη συζήτηση. Γι αυτό ο Gerard ’t Hooft επaνεξέτασε μια ιδέα που είχε προτείνει το 1987.

Ο ’t Hooft [Diagonalizing the Black Hole Information Retrieval Process] πιστεύει ότι βαρύτητα μπορεί να δώσει την τελική απάντηση. Καθώς λοιπόν ο ελέφαντας γλιστράει στο όριο της μαύρης τρύπας, το βαρυτικό πεδίο του ζώου μεταβάλλεται. Όταν η εξερχόμενη ακτινοβολία Hawking διέρχεται μέσα από το βαρυτικό πεδίο του δύστυχου ζώου, αλλάζει η πορεία της. Και αυτές οι αλλαγές στην πορεία της ακτινοβολίας Hawking προς τα έξω περιέχουν τις πληροφορίες σχετικά με το καταδικασμένο παχύδερμο. Με λίγα λόγια οι μαύρες τρύπες, καθώς η ύλη πέφτει προς το εσωτερικό τους, ανακλούν στο διάστημα τις πληροφορίες που μεταφέρουν τα σωματίδιά της.

Ελέφαντας πέφτει σε μαύρη τρύπα! What happens when you throw an elephant into a black hole? It sounds like a bad joke, but it’s a question that has been weighing heavily on Leonard Susskind’s mind. Susskind, a physicist at Stanford University in California, has been trying to save that elephant for decades. He has finally found a way to do it, but the consequences shake the foundations of what we thought we knew about space and time. If his calculations are correct, the elephant must be in more than one place at the same time.

Αν λοιπόν ένας ελέφαντας πέσει σε μια μαύρη τρύπα, τότε οι πληροφορίες σχετικά μ’ αυτόν, σύμφωνα με τον Hawking αποθηκεύονται στον ορίζοντα των γεγονότων, ενώ σύμφωνα με τον ‘t Hooft αναπηδούν προς τα πίσω. Βέβαια, και οι δύο προτάσεις εμφανίζουν προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν και προς το παρόν καμία δεν αποτελεί την οριστική λύση. Το μόνο σίγουρο είναι πως ο ελέφαντας αφήνει κάποιο «μήνυμα» πριν χαθεί οριστικά και αμετάκλητα στην ερεβώδη μαύρη τρύπα!

Πηγή: Black holes may be brick walls that bounce information back out