Stephen Hawking: schwarze Löcher haben 'Hair'


Schwarze Löcher können sport einen luxuriösen Kopf "Haare" geisterhafte, Null-Energie-Teilchen zusammengesetzt, sagt eine neue Hypothese von Stephen Hawking und andere Physiker vorgeschlagen.

Das neue Papier, das erschien online-Jan. 5 in Preprint Zeitschrift ArXiv, schlägt vor, dass mindestens einige der Informationen, die von einem schwarzen Loch verschlungen wird in diesen elektrischen Haaren gespeichert.

Noch, der neue Vorschlag beweist nicht, dass alle Informationen, die ein schwarzes Loch tritt gewahrt bleibt.

"Die Millionen-Dollar-Frage ist, ob die Informationen auf diese Weise gespeichert werden, und wir machten keine Angaben darüber,", sagte Studienautor Andrew Strominger, ein Physiker an der Harvard University in Massachusetts. "Es scheint unwahrscheinlich, dass die Art der Haare, die wir beschrieben reich genug ist, um alle Informationen zu speichern."

Schwarze Löcher

Nach Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sind schwarze Löcher extrem dichten Himmelsobjekte, die Raumzeit so stark verzerren, dass kein Licht oder Materie ihren Klauen entkommen kann. Einige Primordiale Schwarze Löcher kann bald nach dem Urknall gebildet und die Größe eines einzelnen Atoms noch so massiv wie ein Berg, laut NASA. Andere bilden wie gigantische Sterne in sich zusammenbrechen, während supermassiver schwarze Löcher an den Herzen fast aller Galaxien liegen. [8 Möglichkeiten, die Sie Einsteins Relativitätstheorie im realen Leben sehen]

In den 1960er Jahren Physiker John Wheeler und Kollegen vorgeschlagen, dass schwarze Löcher "kein Haar haben" eine Metapher, was bedeutet, dass schwarze Löcher alle komplizierten Besonderheiten geschoren wurden. Wheeler es formulierte waren alle schwarzen Löcher identisch, außer ihren Spin, Drehimpuls und Masse.

Dann vorgeschlagen Stephen Hawking in den 1970er Jahren die Vorstellung jetzt Hawking-Strahlung genannt. In dieser Formulierung "auslaufen" alle schwarzen Löcher Masse in Form von geisterhaften Quantenteilchen, die im Laufe der Zeit zu entkommen. Schließlich bewirkt, dass Hawking-Strahlung schwarzer Löcher insgesamt verdunsten aus einem einzigen, einzigartigen Vakuum. Die Staubsauger, die Links von diesen schwarzen Löchern, entsprechend der ursprünglichen Theorie wäre identisch und somit nicht in der Lage, Speicherung von Informationen über die Objekte, aus denen sie gebildet wurden, Strominger sagte.

Da die Hawking-Strahlung Austritt aus einem schwarzen Loch völlig zufällig ist, würde das bedeuten, schwarze Löcher, die Informationen im Laufe der Zeit verloren gehen, und gäbe es keine Möglichkeit zu wissen viel über die Himmelsobjekte, die die schwarzen Löcher gebildet. Doch schafft diese Vorstellung ein Paradoxon, weil im kleinsten Maßstab, die Gesetze der Physik sind vollständig reversibel, also Daten, die in der Vergangenheit gab es theoretisch wiederhergestellt werden sollte. In den letzten Jahren hat Hawking ging wieder den Begriff der Informationsverlust und räumte ein, dass schwarze Löcher nachdem alle Daten speichern.

Schwarzes Loch "Schneeflocken"

In den letzten Jahren hat einige dieser Begriffe Strominger Abbau, gewesen. Zunächst stellte er die Frage: Was passiert, wenn Sie hinzufügen eine "weiche" Photon oder ein Lichtteilchen mit keine Energie, um das Vakuum zurückgelassen, nachdem ein schwarzes Loch verdunstet?

Obwohl die meisten Menschen nie weich Photonen gehört haben, sind die Partikel allgegenwärtig, Strominger sagte. (Andere Teilchen, genannt weiche Gravitonen sind hypothetische Quantenteilchen, die Schwerkraft zu übertragen. Obwohl sie nie nachgewiesen haben, glauben die meisten Physiker diese Teilchen existieren und sind auch unglaublich reiche, Strominger sagte). [Über Higgs: 5 andere Partikel, die im Universum lauern können]

"Jede Kollision am Large Hadron Collider produziert eine unendliche Anzahl von weichen Photonen und weiche Gravitonen", sagte Strominger. "Wir sind in ihnen ständig schwimmen."

Nach dem Durcharbeiten der Gleichungen er – zusammen mit Hawking und Malcolm Perry, wer sind beide Physiker an der Universität Cambridge in England – festgestellt, dass das schwarze Loch-Vakuum die gleiche Energie, aber verschiedene Drehimpuls nach der Zugabe eines weichen Photons haben würde. Das bedeutete, dass der Vakuumzustand eine verdampften schwarzen Lochs ist eine Art himmlische Schneeflocke, mit seinen individuellen Eigenschaften abhängig von seiner Herkunft und Geschichte.

"Weit davon ein einfaches, Vanille Objekt, es wie eine große Festplatte, die im Wesentlichen eine unendliche Menge von Informationen in Form von dieser Null-Energie-Photonen und Gravitonen speichern können", sagte Strominger Leben Wissenschaft.

Das neue Werk ist eine Erweiterung der ein kurzes Papier, das Hawking in 2014, die argumentiert löschte, dass der Event Horizon oder der Point Of No Return, bevor ein Objekt für immer, in ein schwarzes Loch verschluckt bekommen würde möglicherweise keine feste Grenze. Das neue Papier postuliert, dass Haare weich Photonen und Gravitonen Ereignishorizont eines schwarzen Löchern Franse.

Informationsstände paradox

Das Problem ist, dass diese Informationen "unglaublich, Rührei ist", so abrufen von einem schwarzen Loch ist vergleichbar mit der Bestimmung, was jemand in ein Feuer geworfen, nachdem es verbrannt hat, sagte Strominger. Im Wesentlichen, das neue Werk ist die schwarze Loch entspricht der Verwendung von Rauch und Feuer, um herauszufinden, die Identität des ursprünglichen Objekts, die verbrannt wurde, fügte er hinzu.

"Es ist keine endgültige Antwort auf das Informationsproblem, aber es scheint wie ein Schritt in die richtige Richtung", sagte Aidan Chatwin-Davies, Physiker am California Institute of Technology, die nicht an der Studie beteiligt war.

Während einige der Informationen in einem schwarzen Loch in seine behaarte Halo aus weichem Photonen und Gravitonen enthalten sein können, nicht alle davon unbedingt befindet sich dort, sagte er.

"Wenn überhaupt, es nach vorn bringt einige neuen Ideen für uns, darüber nachzudenken, die sehr hilfreich bei der Verständigung schwarze Löcher beweisen konnte und wie sie Informationen zu kodieren," sagte Chatwin-Davies Leben Wissenschaft.

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