Культовий фізик Стівен Гокінґ виступив з обґрунтуванням ідеї про те, що інформація таки може покинути гравітаційні лещата чорної діри. Можливо, це дозволить розв’язати одну з найбільших загадок сучасної фізики.
Свою ідею Гокінґ, нині професор Кембриджського університету, представив під час невеликої конференції, що пройшла у Королівському технологічному інституті в Стокгольмі. Це була шестиденна зустріч близько тридцяти іменитих фізиків, присвячена проблемі т. зв. «радіації Гокінґа». Її метою було прояснити загадку, пов’язану з чорними дірами, – т. зв. «інформаційний парадокс».
Як відомо, чорні діри – це космічні об’єкти, які утворюються тоді, коли великі зірки вичерпують запаси палива та колапсують всередину. Залишкова матерія стискається до мініатюрних розмірів та породжує гравітаційне поле неймовірної сили. Довго вчені вважали, що ніщо не може покинути гравітацію чорної діри, навіть світло.
У 1974 р. проф. Гокінґ довів, що чорні діри випромінюють радіацію, яку згодом назвали «радіацією Гокінґа». Сьогодні більшість фізиків вірять, що ця ідея правильна й назвали її «радіацією Гокінґа». А втім, попередня теорія Гокінґа також недвозначно вказувала на те, що чорна діра у кінцевому підсумку випарується, а вся інформація, яку вона заковтнула, безслідно зникне назавжди.
В цьому й полягає уся суть загадки. Квантова механіка – дуже успішна теорія, яка пояснює фізичні феномени на рівні атомів й субатомних частинок – проголошує, що інформація ніколи не зникає, навіть якщо вона потрапляє у чорну діру. Це – непорушний закон природи.
Як вирішити цей так званий «інформаційний парадокс»? Раніше фізики припускали, що інформація якось повинна покидати чорну діру. Гокінґ попередньо заявляв, що це неможливо. Через три десятиліття він змінив погляди й презентував обчислення, які доводять, що інформація таки потрапляє назовні, а також те, як це відбувається.
В понеділок ввечері проф. Гокінґ виступив з промовою перед аудиторією в Стокгольмі, яку відвідали майже три тисячі осіб. Наприкінці лекції культовий вчений заінтригував публіку: «Я відкрив, як інформація повертається з чорних дір. Я поговорю про це під час конференції завтра».
Ілюструючи свої тези досконалою й дуже ретельною презентацією, Гокінґ доводив, що інформація, яка потрапляє всередину чорної діри, зберігається не в її ядрі, а на околицях, т. зв. горизонті подій. А звідси випливає явище, що матерія, яка потрапляє в чорну діру, обумовлює особливості радіації Гокінґа. Таким чином, вона не втрачається, і ключові положення квантової механіки залишаються без змін.
Фізики, присутні на конференції, яку організували Університет Північної Кароліни у м. Чепел Хілл та Нордичний інститут теоретичної фізики в Стокгольмі, вважають, що це цікава теорія, однак вона ще потребує додаткових обґрунтувань.
«Я б не став стверджувати, що розв’язання проблеми інформаційного парадоксу останочно знайдене, адже є низка конкуруючих ідей. Але оскільки Стівен Гокінґ – це Стівен Гокінґ, то все, що він каже, слід сприймати дуже серйозно», – каже фізик з Марсельського університету Карло Ровеллі.
Необхідно зазначити, що теорія Стівена Гокінґа напрочуд нагадує теорію, яку висунув фізик Джерард Гуфт з Утрехтського університету, Нобелівський лауреат 1999 р. Проф. Гуфт опублікував схожу ідею ще у 1996 р., але, за його словами, вона була елементом довгої статті й не спричинила багато розголосу.
У цій статті Гуфт теж доводив, що «радіація Гокінґа» зберігає інформацію про матерію, яка потрапила у чорну діру. Однак, за його словами, запропонований тоді погляд не був дуже обнадійливим, адже «обчислення показали, що на виході отримуємо надто багато інформації».
А втім, проф. Гуфт сумнівається, що Гокінґ пішов далі, ніж він. «Я вважаю, що він зараз перебуває там, де я був 20 років тому, і якщо він скаже, що це нова теорія, то мене це не здивує», – заявив Нобелівський лауреат.
Gautam Naik
Stephen Hawking Offers New Theory on How Information Might Escape Black Holes
The Wall Street Journal, 25/08/2015
Зреферував Євген Ланюк
26.08.2015