Eksperimen pemikiran baru menunjukkan bagaimana kita bisa mendapatkan informasi dari lubang hitam

Lubang Hitam 1

Horizon peristiwa lubang hitam telah lama dianggap sebagai tepi alam semesta yang dapat diketahui. Lubang hitam adalah kantong kecil ruang yang dapat dimasuki informasi, tetapi tidak pernah keluar. Kita dapat mempelajari tentang lubang hitam secara tidak langsung, dengan melihat pengaruhnya pada objek non-lubang hitam di sekitarnya, atau pada distorsi ekstrem di luar angkasa tepat di luar cakrawala peristiwa, tetapi pengukuran langsung secara tradisional dianggap tidak mungkin. Sekarang, para peneliti telah menemukan, sangat eksperimen hipotetis yang menunjukkan bahwa, pada prinsipnya, kita mungkin bisa melihat ke dalam lubang hitam.

Idenya berpusat pada mekanisme radiasi Hawking, di mana setengah dari pasangan partikel-antipartikel benar-benar dapat melarikan diri dari lubang hitam. Hal ini diperkirakan terjadi karena di bawah kondisi gravitasi yang intens tepat di luar cakrawala peristiwa lubang hitam, pasangan partikel virtual dapat 'didorong' menjadi pasangan fisik yang nyata. Intinya, kemungkinan probabilistik untuk lokasi partikel menjadi kenyataan konkret, berkat energi masukan dari lubang hitam. Itu penting - energi pasangan partikel baru ini dari lubang hitam itu sendiri, dan penciptaannya secara teoritis mengurangi massa lubang hitam dalam jumlah yang sangat kecil. Itulah mengapa radiasi Hawking terkadang disebut sebagai proses di mana lubang hitam 'menguap' dan akhirnya mati secara perlahan, lambat, lambat kehilangan massa.

percobaan lubang hitam 2Sebagian besar pasangan materi-antimateri ini akan segera memusnahkan satu sama lain, tetapi sebagian kecil akan memiliki penempatan dan arah yang tepat yang harus ditarik sebelum hal itu terjadi. Satu partikel masuk, tersedot oleh lubang hitam, dan partikel lainnya keluar - di mana kita mungkin bisa mengamatinya. Pengamatan ini tidak mungkin dilakukan dengan teleskop, karena kelemahan ekstrim dan frekuensi rendah emisi tersebut, tetapi pada prinsipnya matematika menunjukkan bahwa mereka seharusnya ada di sana. Beberapa percobaan di laboratorium telah mengklaim untuk mengkonfirmasi keberadaan radiasi Hawking, tetapi belum ada bukti yang diterima secara luas oleh lapangan.



Ide baru untuk arkeologi lubang hitam, diterbitkan minggu ini dalam database penelitian terbuka Arxiv, bertumpu pada satu fakta tambahan yang penting: Pasangan partikel-antipartikel ini, bahkan pasangan yang ditarik terpisah ke nasib yang sangat berbeda, harus dilibatkan. Keterikatan mungkin adalah bagian yang paling diimpikan dari fisika kuantum oleh penulis fiksi ilmiah: Pasangan partikel tertentu dapat dibuat atau dimanipulasi sedemikian rupa sehingga keadaan fisiknya terkait melintasi jarak fisik yang tidak terbatas, dan dengan transfer informasi aktual nol. Artinya adalah bahwa dua partikel yang terjerat dapat mempengaruhi satu sama lain secara instan, tanpa perlu sinyal untuk melintasi jarak di antara mereka dengan kecepatan cahaya yang 'tidak dapat dipecahkan'. Komunikasi mereka, bahkan jika komunikasi menjadi kata yang tepat untuk apa yang terjadi di antara mereka, tidak dapat disadap, karena pada dasarnya tidak melakukan perjalanan dari atau ke mana pun sama sekali.

Seorang seniman

Kesan seniman tentang lubang hitam

Itu adalah properti yang langsung menarik, dalam konteks lubang hitam, karena keseluruhan masalah dengan mempelajarinya adalah kita tidak dapat mengeluarkan informasi - tetapi keterjeratan tampaknya tidak melibatkan transmisi informasi apa pun. Jadi, jika kita memiliki dua partikel yang terjerat, satu di dalam lubang hitam, dan satu di luar, maka kita memiliki kemungkinan terobosan untuk mempelajari tentang lubang hitam.

Antimateri CERN

Fisikawan di CERN dan di tempat lain bekerja untuk memahami antimateri, pemusnahan, dan belitan.

Tapi, hal-hal menjadi sedikit lebih hairier dari itu. Lihat, hanya dengan menemukan partikel yang lolos ini akan mengkonfirmasi keberadaan radiasi Hawking secara keseluruhan, tetapi tidak memberi tahu kita banyak nilai sebenarnya tentang lubang hitam yang menciptakannya. Untuk itu, para peneliti mengatakan bahwa kita perlu melakukan tiga hal tambahan: Mengukur 'keadaan putaran' lubang hitam itu sendiri secara keseluruhan, memasukkan foton yang telah diukur sebelumnya ke dalamnya, dan terakhir mengukur lubang hitam itu lagi. Dampak yang diketahui dari foton tambahan kami harus tercermin dalam status partikel lolos kami, karena keterikatannya dengan lubang hitam melalui partikel mitra yang ditangkap tidak memerlukan cahaya atau informasi bentuk lainnya untuk benar-benar meninggalkan lubang hitam di titik mana pun.

Anda tahu, mungkin.

Sifat sangat hipotetis dari makalah ini berarti bahwa poin utama bagi non-fisikawan sangat umum: Keterikatan itu aneh, lubang hitam itu aneh, dan interaksi antara keduanya bahkan lebih aneh. Lebih dari itu, fakta bahwa kita harus memahami prosedur eksperimental yang begitu aneh hanya untuk membayangkan beberapa cara mempelajari kondisi internal lubang hitam seharusnya menjelaskan betapa kuatnya singularitas ini sebenarnya. Para ilmuwan mungkin belum menemukan cara untuk mempelajari bagian dalam lubang hitam, tetapi jika mereka melakukannya, itu akan menjadi pencapaian yang benar-benar monumental.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com