سیاهچاله و بحث گسستگی فضا و زمان

سیاهچاله

یک تئوری جدید عنوان می کند که احتمال دارد اطلاعاتی که درون یک سیاهچاله فرو می ریزد در آینده‌ای دور ظهور مجدد کند.

 اگر سیاهچاله یک کتاب را ببلعد چه اتفاقی برای اطلاعات درون کتاب رخ می دهد؟

آخرین پژوهش گروهی از فیزیکدانان عنوان می کند که سیاهچاله نهایتا در آینده‌ای دور تمامی محتویات کتاب را به بیرون پرتاب می کند. حتی یک سیاهچاله هم نمی‌تواند اطلاعات را نابود کند.

برای چندین دهه این سوال جدال بین مکانیک کوانتمی و فرضیه نسبیت عام انیشتین را شکل داده بود. مکانیک کوانتمی بر این موضوع اصرار دارد که اطلاعات موجود در حالات کوانتمی حفظ می شوند. بدین معنی که نه فقط کلمات کتاب بلکه شرح کامل تمامی اتم‌ها و ذرات حفظ می‌شود؛ بنابراین، با نگاه به هر سامانه‌ای حالت وجودی گذشته آن را می توان به صورت نظری تصور کرد.

به نظر می رسد که اینشتین عنوان می کرد که اطلاعات می تواند نابود شود. هر چیزی که به درون سیاهچاله سقوط کند محکوم به فنا است زیرا بر اساس نسبیت عام به یک "تکینگی" در فضا- زمان مواجه می شود. در محیط تکینگی گرانش بینهایت است و در نتیجه تمامی ساختارها نابود می شوند.

می توان تکینگی را لبه کیهان در نظر گرفت، بنابراین هر چیزی که با آن برخورد کند دیگر وجود ندارد.

آبهی آشتکار فیزیکدان نظری از دانشگاه دولتی پنسیلوانیا می گوید: « فضا-زمان نسبیت عام در محیط تکینگی به آخر خط می‌رسد و دیگر وجود ندارد.»

در دهه 1970 استفان هاوکینگ عنوان کرد که سیاهچاله ها «نشت» می کنند؛ اما در اواخر دهه 1990، این نظریه هاوکینگ به دلیل اینکه با مکانیک کوانتمی دچار مشکل شد طرفداران خود را از دست داد.

نظریه‌ای که به تازگی توسط آشتیکار و همکاران وی مطرح شد می گوید که فضا زمان بزرگتر از آن چیزی است که تصور می شد و بنابراین جایی برای ظهور مجدد اطلاعات وجود دارد.

آشتکار می گوید: « اینکه به نظر می رسد اطلاعات از بین می رود فقط به این دلیل است که ما به بخش محدودی از فضا-زمان واقعی مکانیک کوانتمی نگاه می کردیم. زمانیکه گرانش کوانتومی را در نظر می گیریم، آنگاه فضا-زمان بسیار بزرگتر می شود و بنابراین در آینده ای دور و در آن سوی آنچه که قبلا انتهای فضا-زمان تصور می شد جائی برای ظهور مجدد اطلاعات وجود خواهد داشت.»

آشتکار بر این باور است که فضا-زمان زنجیروار نیست بلکه از اجزای تشکیل دهنده انفرادی ساخته شده است.

وی می گوید که فضا-زمان مانند یک ساختار است که اگر چه پیوسته به نظر می آید اما از رشته‌های انفرادی تشکیل شده است.

نوری که از نزدیک یک سیاهچاله عبور می کند آن‌چنان به شدت خم می شود که منجر به از بین رفتن آن می شود و دیگر هرگز مشاهده نمی شود. به نوشته پارس‌اسکای، این واپیچش در شالوده فضا-زمان اگر چه به سختی قابل درک است اما اساس ایده‌های عجیب دیگری مانند سفر در زمان است.

شخصی که قصد دارد به یک بعد دیگر برود، فقط می باید درون یک واقعیت که به شدت خم شده و تکینگی نام دارد، وارد شود تا بدون آسیب در بعد دیگر ظاهر شود.

در نهایت، سیاهچاله طی فرایند تابش هاوکینگ بخار می شود و اطلاعات دوباره ظهور می کنند.

به طور فرضی با جمع آوری و آنالیز این تابش، احتمالا می توان اطلاعاتی را که به درون سیاهچاله سقوط کرده را مشخص کرد و حتی شاید بتوان هر کتابی که به درون سیاهچاله فرو رفته را بازخوانی کرد.

آشتکار می گوید: اگر ما جزئیات گرانش کوانتومی را بدانیم، می توانیم به طور نظری نمایش را به عقب برگردانیم و دقیقا بگوییم که سیاهچاله چگونه شکل گرفته است؛ اما عملا چند مشکل وجود دارد.

تابش هاوکینگ آن‌قدر ضعیف است که تبخیر یک سیاهچاله با یک اندازه متوسط زمان بی‌نهایت زیادی به طول می انجامد، شاید طولانی تر از عمر فعلی کیهان و اگر چه اصولا اطلاعات موجود هستند اما از رمز خارج کردن آن به طور غیر قابل تصوری پیچیده خواهد بود


نوشته شده توسط پریان چنگیزی در سه شنبه 7 خرداد1387 ساعت 12 موضوع نجوم و اخترفیزیک |