كيفية الهروب من الثقب الأسود

بالعربي/ لحفظ ميكانيكا الكم ، يجب أن تهرب المعلومات من الثقوب السوداء. قد تساعدنا الملاحظات الجديدة في فهم كيفية القيام بذلك.

وفقًا لميكانيكا الكم ، لا يمكن تدمير المعلومات. ومع ذلك ، عند دمجها مع النسبية العامة ، يبدو أن القواعد الكمية تشير ضمنيًا إلى أن هذا التدمير يحدث في الثقوب السوداء.

اقترح العلماء تعديلات على الوصف الكلاسيكي للثقوب السوداء يمكن أن تحل هذا التناقض ، لكنهم حتى الآن يفتقرون إلى أدلة للتحقق منها.

هذا يتغير بفضل Event Horizon Telescope ، الذي حصل مؤخرًا على الصورة الأولى لثقب أسود ، واكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء.

في 10 أبريل 2019 ، لمح الإنسان ثقبًا أسودًا لأول مرة. أطلق تلسكوب أفق الحدث (EHT ، اختصارًا باللغة الإنجليزية) ، وهو عبارة عن شبكة من التلسكوبات الراديوية الموزعة في جميع أنحاء الكوكب ، صورة لما يبدو أنه ثقب أسود أكبر بمقدار 6.5 مليار مرة من الشمس ، ويقع في وسط الكوكب. المجرة المجاورة M87. لقد كان إنجازًا مثيرًا للإعجاب: نظرتنا الأولى إلى الأشياء الأكثر غموضًا في الكون ، والتي تم توقعها منذ فترة طويلة ولكن لم يتم رصدها بشكل مباشر مطلقًا. الأمر الأكثر إثارة هو أن هذه الصورة والملاحظات الأخرى بدأت بالفعل في تقديم أدلة جديدة حول أحد أعمق الألغاز في الفيزياء.

هذا اللغز هو التناقض لما يحدث للمعلومات في الثقب الأسود. عند التحقيق في هذا السؤال ، اكتشف الفيزيائيون أن مجرد وجود الثقوب السوداء لا يتوافق مع قوانين الكم التي ، على حد علمنا ، تصف بقية الكون. قد يتطلب حل هذا التناقض ثورة مفاهيمية عميقة مثل تلك التي أخذتنا من الفيزياء الكلاسيكية إلى ميكانيكا الكم.

اكتشف المنظرون العديد من الأفكار ، لكن لم يكن لديهم الكثير من الأدلة المباشرة لمساعدتهم في حل المشكلة. ومع ذلك ، مع الصورة الأولى للثقب الأسود ، نبدأ في الحصول على بيانات حقيقية لتشكيل نظرياتنا. يمكن أن توفر ملاحظات EHT المستقبلية (خاصة تلك التي تظهر التطور الزمني للثقوب السوداء) والاكتشافات الأخيرة لعمليات اندماج الثقوب السوداء بواسطة مراصد موجات الجاذبية أدلة مهمة وتشرع في حقبة جديدة في الفيزياء.

مشكلة المعلومات

على الرغم من الغموض الذي يحيط بها ، يبدو أن الثقوب السوداء منتشرة في جميع أنحاء الكون. ملاحظات EHT وقياسات موجات الجاذبية هي أحدث وأقوى الدلائل على أن هذه الأجسام حقيقية وشائعة بشكل مدهش. ومع ذلك ، فإن وجودهم بحد ذاته يهدد أسس الفيزياء: تطبيق المبادئ الأساسية لميكانيكا الكم التي نعتقد أنها تحكم بقية قوانين الطبيعة على الثقوب السوداء ، تظهر التناقضات. يكشف ذلك عن نوع من الخلل في الشكل الحالي لهذه القوانين.

تنبع المشكلة من أحد أبسط الأسئلة التي يمكننا طرحها على أنفسنا حول الثقوب السوداء: ماذا يحدث لما يقع فيها؟ وفقًا للقوانين الحالية لميكانيكا الكم ، يمكن للمادة والطاقة تغيير الشكل. يمكن للجسيمات ، على سبيل المثال ، أن تتحول إلى أجزاء أخرى. لكن هناك شيء مقدس ولا يتم تدميره أبدًا: المعلومات الكمية. إذا عرفنا الوصف الكمي الكامل للنظام ، يجب أن نكون قادرين دائمًا على تحديد وصفه السابق أو اللاحق بدقة ، دون أي فقدان للمعلومات. لذا فإن السؤال الأكثر دقة هو: ماذا يحدث للمعلومات الكمومية التي تسقط في الثقب الأسود؟

يعتمد فهمنا للثقوب السوداء على نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ، والتي تصف الجاذبية كنتيجة لانحناء المكان والزمان. الطريقة الشائعة لتصور هذه الفكرة هي من خلال كرة ثقيلة تشوه سطح الترامبولين. انحناء الزمكان ينحرف مسارات الأجسام ذات الكتلة والضوء ، ونطلق على هذا اسم الجاذبية. إذا تم تركيز كتلة كافية في منطقة صغيرة بما يكفي ، فإن التواء الزمكان حولها سيكون شديدًا لدرجة أنه حتى الضوء لن يتمكن من الهروب من المنطقة داخل ما يسمى بأفق الحدث. إذن لدينا ثقب أسود. وبما أنه لا شيء – ولا حتى المعلومات – يمكنه السفر أسرع من الضوء ، فسيتم الاحتفاظ بكل ما يعبر تلك الحدود هناك. لهذا السبب،

المصدر/ investigacionyciencia.esالمترجم/barabic.com