اقتربت المفارقة الأكثر شهرة في الفيزياء من نهايتها

بالعربي/أظهرت العديد من الأعمال الحديثة أن الثقوب السوداء يمكنها إطلاق المعلومات. يبدو أن النتيجة تحل التناقض الذي اقترحه منذ خمسة عقود ستيفن هوكينج.

باختصار

واحدة من المشاكل الرئيسية في البحث عن نظرية الكم للجاذبية هي ما يسمى بمفارقة معلومات الثقب الأسود. هل هذه الأشياء تعيد إرسال المعلومات الواردة في المسألة التي وقعت فيها؟

بعد ما يقرب من خمسة عقود من المحاولات ، حصلت العديد من الأعمال المنشورة خلال العامين الماضيين على أول دليل مقنع على أن المعلومات يمكن أن تفلت بالفعل من الثقب الأسود.

ومع ذلك ، فإن الآلية المحددة التي تسمح بذلك تظل لغزا. تشير النتيجة إلى أن الزمكان لن يكون كيانًا أساسيًا ، بل كيانًا ينبثق من مبادئ أساسية أكثر.

في سلسلة من الأعمال الرائدة الحديثة ، اقترب علماء الفيزياء النظرية بشكل مثير من حل مفارقة معلومات الثقب الأسود ، وهي مشكلة أبهرتهم وعذبتهم لما يقرب من نصف قرن. يقولون الآن على وجه اليقين إن المعلومات تهرب من الثقوب السوداء. إذا وقعنا في واحدة ، فلن نكون عالقين إلى الأبد. جسيمًا جسيمًا ، فإن المعلومات اللازمة لإعادة بناء أجسامنا ستظهر في النهاية.

لطالما افترض معظم الفيزيائيين أن هذا هو الحال. تم استنتاج هذا من نظرية الأوتار ، المرشح الرئيسي لنظرية موحدة عن الطبيعة. لكن الحسابات الأخيرة في هذا الصدد ، على الرغم من أنها مستوحاة من هذه النظرية ، تبين أنها مستقلة عنها. تظهر المعلومات بسبب آليات الجاذبية نفسها ، مع مجرد قشرة من التأثيرات الكمية.

يتضمن هذا انعكاسًا غريبًا لدور الجاذبية. وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، فإن جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا بحيث لا يمكن لأي شيء الهروب منها. إن الفهم الأكثر دقة لهذه الأشياء الذي طوره ستيفن هوكينج وعلماء فيزيائيون آخرون خلال السبعينيات لم يضع هذا المبدأ موضع تساؤل. لقد أرادوا وصف المادة داخل وحول ثقب أسود باستخدام ميكانيكا الكم ، لكنهم ما زالوا يصفون الجاذبية باستخدام نظرية أينشتاين الكلاسيكية. يُعرف هذا النوع من التحليل الهجين باسم “شبه الكلاسيكي”. تنبأ هذا النهج بتأثيرات جديدة في محيط الثقب الأسود ، لكن تم استبعاد باطنه من التحليل. يعتقد الفيزيائيون أن هوكينغ قد استنفد حساب التفاضل والتكامل شبه الكلاسيكي وأنه من أجل التقدم ،

هذه هي بالضبط الفكرة التي تتحدى الدراسات الجديدة. هذا لأنهم وجدوا تأثيرات شبه كلاسيكية إضافية: تكوينات الجاذبية الجديدة التي سمحت بها نظرية أينشتاين والتي لم يتضمنها هوكينج. على الرغم من أن هذه التأثيرات غير ذات صلة في البداية ، إلا أنها تهيمن على الفيزياء عندما يصبح الثقب الأسود قديمًا للغاية ، وعند هذه النقطة يتحول من عالم مغلق إلى نظام مفتوح قوي. لا تهرب المعلومات فحسب ، بل إن أي شيء يقع فيها سوف يتقيأ على الفور تقريبًا. لا يزال يتعين على هذه المراجعة للنظرية شبه الكلاسيكية أن تشرح بالضبط كيف تظهر المعلومات. ولكن بالنظر إلى وتيرة الاكتشافات في العامين الماضيين ، فإن علماء الفيزياء النظرية لديهم بالفعل أدلة حول الآلية المسؤولة.

وفقًا لدونالد مارولف ، الفيزيائي بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا ومؤلف العديد من الأوراق البحثية حول هذا الموضوع ، “هذا هو أهم تطور في مجال فيزياء الثقوب السوداء منذ هوكينج”. بالنسبة لإيفا سيلفرشتاين ، عالمة الفيزياء النظرية البارزة في جامعة ستانفورد والتي لم تشارك بشكل مباشر في العمل الأخير ، “يمثل الحساب علامة فارقة”.

يتوقع المرء أن يحتفل الفيزيائيون بهذه النتيجة. لكن في هذه الحالة ، يشعرون أيضًا بالغش. إذا كانت المشكلة تتطلب معرفة الجوانب العميقة للسلوك الكمومي للجاذبية ، لكان الحساب أكثر صعوبة بكثير ؛ ولكن بمجرد اكتماله ، كان من الممكن أن يلقي الضوء على تلك الأعماق. الآن ، قلقهم هو أنهم حلوا المشكلة دون الحصول على الصورة الأكبر التي كانوا يبحثون عنها. فيما يتعلق بنظرية كاملة للجاذبية الكمومية ، يقول جيف بينينجتون من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي: “توقعنا أن الإجابة على هذا السؤال ،” رؤية “المعلومات الناشئة من ثقب أسود ، تتطلب تعلم شيئًا عن النظرية. مجهرية”.

المصدر/ investigacionyciencia.esالمترجم/barabic.com