دانشمندان پس از نیم قرن مدعی حل پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله استیون هاوکینگ شدند

دانشمندان احتمالا موفق شده‌اند پارادوکس سیاه چاله مشهور «استیون هاوکینگ» را حل کنند؛ معمایی که تقریبا نیم قرن فیزیکدان‌ها را متحیر کرده بود.

در نظریه کوانتوم گفته می‌شود که اطلاعات هیچ‌گاه از بین نمی‌رود. منظور از اطلاعات، خواص کوانتومی اتم‌ها از جمله میزان نیروی بین آن‌ها و سرعت چرخش اتم‌هاست. این اطلاعات همان مواردی هستند که خصوصیات ذره‌ها را از هم متمایز می‌کنند. به عبارت دیگر بنابر قانون بنیادی مکانیک کوانتومی، هر فرایندی در فیزیک را می‌توان از نظر ریاضی معکوس کرد. ولی اگر اطلاعات یک ذره یعنی به عبارتی خود آن ذره وارد یک سیاه‌چاله شود، چه اتفاقی برای اطلاعات می‌افتد؟

اینجاست که نظریه نسبیت عام اینشتین با نظریه کوانتوم تضاد دارد. بر اساس نظریه نسبیت عام، گرانش سیاه‌چاله‌ مانع از خروج اطلاعات می‌شود اما نظریه کوانتوم می‌گوید که چنین چیزی یعنی از بین رفتن اطلاعات ممکن نیست. این موضوع دقیقا همانی است که اولین بار استیون هاوکینگ در دهه ۱۹۷۰ به آن اشاره کرد و تمام معادلات فیزیکدانان را به هم ریخت. به عبارت دیگر، هاوکینگ اشاره کرده بود که شاید مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام که دو ستون اصلی درک ما از کیهان هستند،‌ یکدیگر را نقض کنند.

ادعای حل پارادوکس اطلاعات سیاه چاله استیون هاوکینگ

حال دانشمندان ثابت کرده‌اند که سیاه چاله‌ ها میدان‌های گرانشی دارند که اطلاعاتی در مورد چگونگی شکل‌گیری آنها را در خود نگه می‌دارند. آنها نشان داده‌اند که فروپاشی ماده به داخل یک سیاه چاله، ردی در میدان گرانشی آن باقی می‌گذارد که به آن «موی کوانتومی» می‌گویند. در این قضیه که «مو، بله» نامیده می‌شود، شکاف بین مکانیک کوانتوم و نسبیت عام یعنی همان پارادوکس اطلاعات سیاه چاله پر می‌شود. به این ترتیب اطلاعاتی که به سیاه‌چاله وارد می‌شود، بدون نقض هیچ یک از این دو نظریه از آن خارج می‌شوند.

دلیل نام‌گذاری «مو، بله» در مقایسه با فرضیه قدیمی و متضاد «بدون مو» جالب است. بر اساس فرضیه بدون مو که اولین بار در دهه ۱۹۶۰ توسط فیزیکدانی به نام «جان آرچیبالد ویلر» مطرح شده بود، سیاه چاله جرم، بار مغناطیسی و چرخش دارد اما هیچ ویژگی فیزیکی دیگری ندارد. به همین دلیل به آن واژه «طاس» یا «بی مو» داده شده بود.

به گفته پروفسور «خاویر کالمت» از دانشگاه ساسکس بریتانیا که از اعضای گروه پژوهشگران این پروژه است، پذیرش این راهکار از طرف سایر دانشمندان کمی زمانی می‌برد. به گفته او در طول این سال‌ها، بسیاری از فیزیکدانان مشهور راهکارهای مختلفی از جمله اشتباه بودن برخی از جنبه‌های مکانیک کوانتومی یا نسبیت عام را ارائه کرده بودند. اما اثبات جدید نشان می‌دهد که نیاز نیست هیچ یک از این دو نقض شوند.

مقاله مرتبط با پارادوکس اطلاعات سیاه چاله در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.