|
Как извлечь информацию из черной дыры
|
|
|
|
Феномен квантовой телепортации может помогать информации о частицах, поглощенных черной дырой, "сбегать" из нее и возвращаться назад в космос, что можно будет экспериментально проверить, если человечеству когда-либо удастся подобраться к горизонту событий такого объекта, заявляют физики, разместившие статью в электронной библиотеке Корнеллского университета.
|
|
|
|
Черные дыры, возникающие в результате гравитационного коллапса массивных звезд, обладают столь сильным тяготением, что его нельзя преодолеть, не превысив скорость света. Никакие объекты или излучение не могут вырваться из-за границы воздействия черной дыры, которая получила название "горизонт событий".
|
 |
|
Знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг предсказал, что судьба частиц, рождающихся рядом с горизонтом событий, может сильно отличаться — одна из пары может попасть за него и исчезнуть из нашего мира, а вторая может остаться "на свободе". Таким образом, черные дыры должны являться источником потока элементарных частиц, который и получил название "излучение Хокинга". Благодаря этому излучению черные дыры могут постепенно "испаряться".
|
|
|
|
О природе этого излучения ученые спорят уже почти четыре десятилетия. Проблема заключается в том, что если черные дыры действительно ведут себя так, как их описывает Хокинг, то тогда информация о состоянии материи, попадающая в них вместе с поглощаемой "пищей", будет безвозвратно теряться по мере их испарения, что напрямую противоречит законам квантовой механики.
|
|
|
|
Шон Кэрролл (Sean Carroll) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) и его коллеги разработали "план побега" информации из черной дыры, который бы не нарушал всех законов классической и квантовой физики, и рассказали о том, как подобный эксперимент можно было бы провести на практике.
|
|
|
|
Для его осуществления нужно три вещи – астронавт у горизонта событий, имеющийся у него в руках электрон, а также информация по спину — направлению вращения — черной дыры. Измерив спин черной дыры и то, какими свойствами обладают частицы света, порождаемые излучением Хокинга, астронавт "отпускает" электрон за горизонт событий, безвозвратно теряя его, казалось бы, без возможности узнать его судьбу.
|
|
|
|
Однако, как показывают расчеты группы Кэрролла, за его судьбой следить все же можно – для этого достаточно еще раз измерить спин всей черной дыры и то, какими свойствами будут обладать "сбежавшие" фотоны излучения Хокинга.
|
|
|
|
Это происходит благодаря тому, что электрон "спутывается" на квантовом уровне с фотоном, который остается внутри черной дыры, и при измерении состояния "сбежавшей" частицы информация о свойствах электрона, в соответствии с законами квантовой механики, будет телепортирована за пределы черной дыры.
|
|
|
|
Конечно, такой эксперимент вряд ли когда-либо можно будет осуществить на практике – пока у ученых нет способов мгновенно измерить спин всей черной дыры и вести мгновенные наблюдения за индивидуальными частицами, которые возникают в результате формирования излучения Хокинга.
|
|
|
|
Тем не менее даже теоретическое объяснение того, как подобный "побег" информации может происходить, оставляет надежду на то, что ученым в конечном итоге удастся примирить квантовую физику и теорию относительности Эйнштейна, которые пока невозможно "состыковать" при описании черных дыр, и сформулировать квантовую теорию гравитации.
|
|
|
|
http://ria.ru/science/20151224/1348050707.html
|
