Pernahkah Anda mendengar bahwa lubang hitam menghancurkan informasi yang masuk ke dalamnya? Mengapa ini menjadi masalah besar bagi fisika?
Di zaman saya, semuanya sederhana. Potongan jibku benar-benar tak tercela. Nathan Fillion adalah kapten Serenity sepanjang hari, setiap hari. ... Dan lubang hitam adalah lubang yang hitam. Maksud saya black hole akan memampatkan materi dan energi menjadi singularitas yang sangat padat, dan tidak menciptakan paradoks informasi yang tampaknya tidak dapat diatasi. Ya, itu adalah hari-hari indah.
Tetapi hari-hari itu telah berakhir. Sekarang semuanya 50 warna abu-abu, dengan hukum fisika membungkuk di bawah hukum fisika lainnya. "Hashtag bukan Kristen saya". Yang saya bicarakan adalah paradoks informasi lubang hitam.
Pertama, mari kita bicara informasi. Ketika fisikawan berbicara informasi, mereka sedang membahas tentang keadaan spesifik setiap partikel di Semesta: massa, posisi, putaran, suhu, sebut saja. Sidik jari yang secara unik mengidentifikasi masing-masing, dan probabilitas untuk apa yang akan mereka lakukan di Semesta. Anda dapat mengubah atom, menghancurkannya bersama-sama, tetapi fungsi gelombang kuantum yang menggambarkannya harus selalu dilestarikan.
Fisika kuantum memungkinkan Anda menjalankan seluruh alam semesta ke depan dan ke belakang, selama Anda membalikkan semua yang ada dalam matematika Anda: muatan, paritas, dan waktu. Inilah bagian yang penting. Otak besar memberi tahu kita informasi harus tetap hidup, apa pun yang terjadi. Pikirkan itu seperti energi. Anda tidak dapat menghancurkan energi, yang dapat Anda lakukan hanyalah mengubahnya.
Sekarang, rekap lubang hitam. Secara alami terbentuk ketika bintang-bintang terbesar, mereka yang lebih dari 20 kali massa Matahari, runtuh dengan hebat dan meledak. Di sini kerapatan materi sangat tinggi, kecepatan lepas melebihi kecepatan cahaya. Yang mewah memiliki piringan akresi yang sangat panas yang berputar-putar di sekitar cakrawala peristiwa lubang hitam, di mana bahkan cahaya dapat ditarik ke orbit.
Di sini, kita mendapatkan salah satu efek samping aneh dari Relativitas: pelebaran waktu. Bayangkan sebuah jam jatuh ke arah lubang hitam, bergerak lebih dalam ke gravitasi dengan baik. Itu akan tampak lambat saat semakin dekat ke lubang hitam, dan akhirnya membeku di tepi horizon peristiwa. Foton dari jam akan meregang, dan warna jam akan berubah merah. Akhirnya, itu memudar ketika foton membentang melampaui apa yang dapat dideteksi oleh mata kita.
Jika Anda bisa menatap lubang hitam selama miliaran tahun, Anda akan melihat semua yang pernah dikumpulkannya, menempel di luar seperti kertas terbang. Anda bisa menunjukkan jam, Titanic, Ranger, dan USS Cygnus, dan secara teoritis, Anda bisa mengidentifikasi keadaan kuantum dari setiap partikel dan foton yang masuk ke lubang hitam. Karena mereka akan mengambil waktu yang tak terbatas untuk menghilang sepenuhnya, semuanya baik-baik saja.
Informasi mereka disimpan selamanya di permukaan lubang hitam. Mereka semua benar-benar mati, tetapi informasi mereka, informasi kuantum berharga mereka yang berharga, benar-benar aman.
Jika Anda bisa mengungkap lubang hitam, Anda bisa mendapatkan semua informasi kuantum yang menggambarkan semua lubang hitam yang pernah dikonsumsi. Dan paling tidak, itulah yang terjadi di masa lalu yang indah.
Tetapi pada tahun 1975, Hawking menjatuhkan bom. Dia menyadari lubang hitam memiliki suhu, selama periode waktu yang luas, mereka akan menguap hingga tidak ada yang tersisa. melepaskan massa dan energi mereka kembali ke Semesta. Tidak mengherankan dikenal sebagai Radiasi Hawking.
Tapi ini ... ide menciptakan paradoks. Informasi tentang apa yang masuk ke lubang hitam dipertahankan oleh pelebaran waktu, tetapi dengan massa lubang hitam itu sendiri menguap. Akhirnya, itu akan benar-benar hilang, dan kemudian, kemana informasi kita pergi? Informasi apa yang tidak bisa dihancurkan ...?
Ini sama sekali bukan kriket, dan membingungkan para astronom. Mereka telah bekerja selama beberapa dekade untuk menyelesaikannya. Ada setumpuk opsi yang menyenangkan di sini:
Lubang hitam tidak menguap sama sekali, dan Hawking salah.
Informasi di dalam lubang hitam entah bagaimana bocor kembali ketika radiasi Hawking melarikan diri.
Lubang hitam menahan semuanya sampai akhir, dan ketika dua partikel terakhir menguap, semua informasi tiba-tiba dilepaskan kembali ke Semesta.
Semuanya masuk ke bit paling mungkin dan tidak ada yang hilang ATAU Informasi dikompresi menjadi ruang mikroskopis, yang tetap setelah lubang hitam itu sendiri menguap.
Dan mungkin, fisikawan tidak akan pernah menemukannya. Hawking baru-baru ini mengusulkan ide baru untuk menyelesaikan paradoks informasi lubang hitam. Dia telah menyarankan bahwa ada cara radiasi Hawking baru dapat dicetak oleh informasi materi baru yang jatuh ke dalam lubang hitam.
Jadi, informasi dari segala sesuatu yang jatuh diawetkan oleh radiasi yang keluar, mengembalikannya ke Semesta dan menyelesaikan paradoks. Ini firasat, karena radiasi Hawking sendiri tidak pernah terdeteksi. Kami berpuluh-puluh tahun lagi untuk mengetahui apakah ini di arah yang benar, atau bahkan jika ada cara untuk menyelesaikan paradoks.
Dalam situasi seperti ini kami hanya mengingatkan sedikit tentang Semesta yang benar-benar kami pahami. Beberapa aspek dari pemahaman kami tentang keseluruhan proses ini tidak jelas, dan akan membutuhkan lebih banyak pekerjaan dan eksperimen detektif untuk lebih dekat dengan kebenaran.
Informasi apa yang ingin dihancurkan dari Semesta selamanya? Ceritakan semua rahasia Anda pada komentar di bawah.
Podcast (audio): Unduh (Durasi: 6:16 - 5.7MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
Podcast (video): Unduh (Durasi: 6:41 - 79.2MB)
Berlangganan: Apple Podcast | Android | RSS
