Выбор фона:
/ Новости сайта / Космос / На входе в чёрную дыру может существовать огненная стена
24.12.2012

На входе в чёрную дыру может существовать огненная стена

Оценка: 0.0    2122 3 Космос
14:38

В середине года в сообществе физиков, интересующихся изысканиями в области чёрных дыр (ЧД), возникло некоторое замешательство. На сайте arXiv появилась работа, которая в прямом смысле грозит созданием парадокса не слабее всех этих ваших шрёдингеровских котов и демонов Максвелла. В общем, поддерживаемое многими учёными убеждение в том, что информация при попадании в чёрную дыру не исчезает, чревато серьёзнейшей дилеммой.

Представим, что две частицы — назовём их Алисой и Бобом — пролетают около обычной ЧД. Алиса, будучи пойманной гравитацией ЧД, пересекла горизонт событий последней. И тут неожиданно выясняется, что между Алисой и Бобом существовала квантовая запутанность. Под нею, несколько упрощая, понимается взаимосвязь параметров двух разных частиц (Алисы и Боба) на теоретически неограниченно большом расстоянии, причём такая взаимосвязь, при которой их параметры связаны в каждое конкретное мгновение. Соответственно, информация о состоянии Алисы из-за горизонта событий ЧД будет доступна Бобу, а по параметрам Боба её сможет понять и сторонний наблюдатель. И вот тут начинается самое главное: если, как предпочитает думать большинство физиков, информация в ЧД не теряется (после попадания туда с материей из окружающего чёрную дыру мира) и её можно восстановить по испускаемому дырой излучению Хокинга, то налицо противоречие между квантовой запутанностью Алисы и Боба и квантовой запутанностью ЧД и её непосредственного окружения. Боб, получается, одинаково сильно квантово сцеплен сразу и с Алисой, и с «третьим лицом», которое физики называют Кэрри. Однако квантовая механика запрещает одинаково сильную квантовую запутанность между более чем двумя частицами: квантовая запутанность «моногамна», или Боб не может находиться в одинаково сильно сцепленном состоянии сразу и с Алисой, и с Кэрри.

Что же всё таки происходит с несчастным, угодившим в чёрную дыру? Гибнет ли он сразу или через какое-то время? (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.)
Что же всё таки происходит с несчастным, угодившим в чёрную дыру? Гибнет ли он сразу или через какое-то время? (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.)


И это ещё не всё. Что случится, если Боб будет не просто частицей, а сторонним наблюдателем и сравнит информацию, получаемую им из излучения Хокинга (от Кэрри) и от квантово сцепленной с ним Алисы? «Это будет катастрофой, — комментирует физик Рафаэль Буссо (Raphael Bousso) из Калифорнийского университета в Беркли (США). — Потому что Боб, внешний наблюдатель, видит ту же информацию в хокинговском излучении, и если они смогут поговорить о ней [с Алисой, квантово сцепленной с Бобом], там будет квантовое ксерокопирование, строго запрещённое в квантовой механике».

Вслед за упомянутой публикацией группы учёных под руководством Ахмеда Альмейри (Ahmed Almheiri) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) появилась целая волна комментариев (вот лишь некоторые из них), содержание которых весьма предсказуемо: группа Альмейри (она же AMPS) что-то там перемудрила. Несмотря на единодушный критический порыв, оппонентам вскоре пришлось признать, что в рамках известных физических законов предложенный парадокс явно существует. Если же его нет, то какие-то из этих законов неверны.

Традиционно, согласно ОТО, считается, что если кто-то или что-то падает в большую ЧД, то действует сценарий «Ничего страшного» (No Drama): у горизонта событий гравитация слаба, и Алису, будь она человеком, не разорвёт на части. Хотя при падении вглубь ЧД в конце концов она дойдёт до сингулярности, и её начнёт вытягивать гравитация, постепенно «спагеттизируя».

Если же предложенный г-ном Альмейри и его коллегами вариант верен, на входе в ЧД (точно у горизонта событий) должен быть файервол, препятствующий попаданию квантово сцепленной с Бобом Алисы дальше в глубь ЧД. Что это странное словосочетание означает физически, пока не вполне ясно. Предположительно, это может быть состояние сингулярности, вопреки нашему представлению о ЧД, расположившейся прямо у горизонта событий и немедленно уничтожающей любой подающий за горизонт объект, включая Алису вместе со всей её квантовой запутанностью.

Очевидно, перед нами своего рода новый ЭПР-парадокс: если «огненная стена» на входе в ЧД есть, то или общая теория относительности, или наше понимание квантовой механики хромает. Выходов из парадокса не так много. Можно предположить, что попадающая в ЧД информация на самом деле уничтожается. И действительно, непонятно, как по хокинговской радиации, вылетающей из ЧД только что поглотившей например БСЭ, можно восстановить информацию, содержавшуюся в энциклопедии. Но тогда придётся попрощаться с принципом унитарности — краеугольным камнем современной физики. Иными словами, с принципом, согласно которому сумма вероятностей событий, могущих произойти с квантовой системой, всегда равна единице. Читатель, мы полагаем, догадывается, что нарушение такого принципа делает всю квантовую механику очень шаткой вещью, и вариант этот физикам не нравится.

Вопреки сценарию No Drama (слева вверху), на деле из-за файервола Алиса может погибнуть почти сразу, в силу «рокового треугольника» между ней, Бобом и Кэрри. (Иллюстрации Joseph Polchinski.)
Вопреки сценарию No Drama (слева вверху), на деле из-за файервола Алиса может погибнуть почти сразу, в силу «рокового треугольника» между ней, Бобом и Кэрри. (Иллюстрации Joseph Polchinski.)


Впрочем, некоторые физики всё-таки задумались над такой возможностью. Хотя мы и не знаем, что будет с квантовой механикой без принципа унитарности, «это не значит, что ничего подобного не может быть сделано, — полагает известный физик Джон Филипп Прескилл из Калифорнийского технологического института (США). — Посмотрите в зеркало и спросите себя: поставлю ли я свою жизнь за унитарность?»

Перспектива, конечно, пугающая. Есть и альтернативы: пересмотр принципа эквивалентности сил гравитации и инерции. Согласно нему, если инертная и гравитационная массы равны, то невозможно отличить, какая сила действует на данное тело — гравитационная или сила инерции. Именно этот принцип делает возможным вышеупомянутый сценарий «Ничего страшного»; он-то и вступает в противоречие с принципом унитарности в сценарии с «огненной стеной». Согласно выводам семинара, проведённого в Стэнфордском университете, либо унитарность, либо принцип эквивалентности, либо саму концепцию одинакового действия физических законов вне ЧД и внутри её придётся пересмотреть — но какой именно из этих трёх принципов положить под топор, пока никто из полусотни участвовавших в дискуссии физиков не знает.

Подготовлено по материалам Simons Foundation.

 
Источник:  http://science.compulenta.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 3

0  
aruan_kz 24.12.2012 17:28 [Материал]
чтобы переубедить физика нужно подставить его под высотный ядерный взрыв,где то в 1,5 МГт, воздействием переменного тока бытовой градации остановить сердце с самозапуском
/если повезёт/ и напоследок поставить под постоянный ток, чтобы он видел вокруг мериады игл, сливающихся в общее голубое поле на расстоянии чуть больше вытянутой руки.
Под воздействием таких факторов, которые кажутся вечностью, у него щёлкнет "нечто" в мозгу и он не будет называть антинаучными проявлениями ощущения живой материи и составляющих её. Побывает физик и в чёрной дыре, и в роли "наблюдателя" и в ещё в любой желаемой ситуации, будет он слышать, видеть, знать то, что не дано. Такие люди могут предотвращать катаклизмы, глушить события и всё, что угодно. Мир совсем иной, наука должна быть иной, учёный должен быть иным. Господа физики, пройдите условия по преобразованию мозга, помогу включиться в новую реальность.
0  
perexod 24.12.2012 15:23 [Материал]
скажите, можно ли поднять музыку или фотки после того, как очистил корзину у компа?
Ну пусть будет типо корзина-это маленькая рукотворная чёрная дыра( по аналогии что вверху то и внизу))
может есть сходство?
0  
Xpa1ce 24.12.2012 14:45 [Материал]
Очередной около-научный бред лжеученых
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Обнаружен странный объект, летящий в космосе с невероятной скоростью
Да. Тогда бы 45000 в сек. Ежели 15%. ОписАлись. Интересно бы взглянуть на первоисточник инфы. Абтора (от renmilk11)
Под поверхностью Марса на глубине 15 км обнаружен гигантский резервуар жидкой воды
Ну-ну. Мы тут на земле не можем геофизическими исследованиями с 100% уверенностью сказать, что на гл (от geolog)
Хакер обнаружил в архивах Ватикана сведения о настоящей истории человечества
Архивы Ватикана уже отцифрованы?Кем и когда?Да и зачем ?Выключи электричество-и всё ,приплыли. (от coka)
Хакер обнаружил в архивах Ватикана сведения о настоящей истории человечества
И кто сказал что это правда.Это одна из версий.Скорее всего специально вброшенных в инфопространство (от coka)