Wissenschaftler könnten das Paradoxon der Schwarzen Löcher von Stephen Hawking gelöst haben

Wissenschaftler könnten das Paradoxon der Schwarzen Löcher von Stephen Hawking gelöst haben

Kredit: gemeinfrei CC0

Forscher haben möglicherweise das berühmte Paradoxon der Schwarzen Löcher von Professor Stephen Hawking gelöst, ein Rätsel, das Wissenschaftler seit fast einem halben Jahrhundert verwirrt.


Laut zwei neuen Studien ist etwas namens „Quantenhaar“ die Antwort auf das Problem.

Im ersten Artikel, veröffentlicht in der Zeitschrift Briefe zur körperlichen UntersuchungForscher haben das gezeigt Schwarze Löcher sind komplexer als ursprünglich angenommen und haben Gravitationsfelder, die Informationen darüber enthalten, wie sie entstanden sind.

Forscher haben gezeigt, dass Materie, die in ein Schwarzes Loch kollabiert, Spuren hinterlässt Schwerkraftfeld– ein Abdruck namens „Quantenhaar“.

In einem Folgeartikel, der in einer separaten Zeitschrift veröffentlicht wurde, Physikbriefe BProfessor Xavier Calmet von der School of Mathematical and Physical Sciences der University of Sussex und Professor Stephen Hsu von der Michigan State University sagten, dass Quantenhaare das Black-Hole-Informationsparadoxon von Hawking lösen.

1976 schlug Hawking vor, dass Schwarze Löcher beim Verdampfen Informationen darüber zerstören, was sie gebildet hat.

Diese Idee widerspricht einem Grundgesetz der Quantenmechanik die besagt, dass jeder Prozess in der Physik mathematisch umgekehrt werden kann.

In den 1960er Jahren prägte der Physiker John Archibald Wheeler, als er das Fehlen beobachtbarer Eigenschaften von Schwarzen Löchern über ihre Gesamtmasse, ihren Spin und ihre Ladung hinaus diskutierte, den Satz „Schwarze Löcher haben keine Haare“ – bekannt als das haarlose Theorem.

Das kürzlich entdeckte „Quantenhaar“ bietet jedoch eine Möglichkeit, Informationen zu speichern, wenn ein Schwarzes Loch kollabiert und als solches eines der löst moderne Wissenschaftberühmteste Dilemmata, sagen Experten.

Professor Calmet sagte: „Schwarze Löcher gelten seit langem als perfektes Labor, um zu untersuchen, wie Einsteins allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik zusammengeführt werden kann.

„Er wurde im Allgemeinen akzeptiert wissenschaftliche Gemeinschaft dass die Auflösung dieses Paradoxons einen enormen Paradigmenwechsel in der Physik erfordern würde, der die potenzielle Neuformulierung der Quantenmechanik oder der allgemeinen Relativitätstheorie erzwingt.

„Was wir festgestellt haben – und das finde ich besonders spannend – ist, dass es nicht sein muss.“

Roberto Casadio, Professor für Theoretische Physik an der Universität Bologna, erläuterte die Entdeckung des „Quantenhaars“ mit den Worten: „Ein entscheidender Aspekt ist, dass Schwarze Löcher durch den Kollaps kompakter Objekte entstehen und dann, so die QuantentheorieEs gibt keine absolute Trennung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Schwarzen Lochs.

„In dem klassische Theorie, fungiert der Horizont als perfekte Einwegmembran, die nichts nach außen lässt, und daher ist das Äußere für alle Schwarzen Löcher einer bestimmten Masse gleich. Es ist das klassische No-Hair-Theorem“, fügte Casadio hinzu.

„In der Quantentheorie beeinflusst jedoch der Zustand der Materie, die kollabiert und das Schwarze Loch bildet, weiterhin den Zustand des Äußeren, wenn auch in einer Weise, die mit den aktuellen experimentellen Grenzen vereinbar ist. Dies wird als ‚Quantenhaar‘ bezeichnet.“


Wurmlöcher helfen, das Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs zu lösen


Mehr Informationen:
Xavier Calmet et al, Quantum Information about Hair and Black Holes, Physikbriefe B (2022). DOI: 10.1016/j.physletb.2022.136995

Xavier Calmet et al, Quantum Hair from Gravity, Briefe zur körperlichen Untersuchung (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.111301

2022 dpa GmbH.
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Zitieren: Scientists May Have Solved Stephen Hawking’s Black Hole Paradoxon (18. März 2022) Abgerufen am 18. März 2022 von https://phys.org/news/2022-03-scientists-stephen-hawking-black-hole.html

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