Stephen Hawking mungkin akhirnya memecahkan masalah 'informasi' lubang hitam

Selama beberapa dekade terakhir, lubang hitam telah menjadi pusat dari masalah paradoks - masalah fisikawan terkenal Stephen Hawking sekarang percaya dia sudah terpecahkan. Meskipun Anda tidak mengikuti astronomi atau fisika dengan saksama, Anda mungkin sudah familiar dengan konsep lubang hitam. Lubang hitam, yang terbentuk oleh runtuhnya bintang-bintang super-masif, adalah area gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada, bahkan cahaya, yang bisa lolos. Saat sebuah objek mendekati lubang hitam, benda itu diregangkan dan dikompresi hingga tidak bisa dikenali, hingga melewati cakrawala peristiwa dan… yah, kita tidak tahu apa yang terjadi di dalam cakrawala peristiwa lubang hitam.

Inilah masalah yang menurut Hawking telah dia selesaikan. Pada tahun 1974, Hawking membuktikan lubang hitam itu melakukan memancarkan partikel, dalam bentuk yang disebut radiasi Hawking. Artinya, seiring waktu - jumlah waktu yang sangat fantastis - lubang hitam menguap. Tetapi jika lubang hitam bisa menguap, apa yang terjadi dengan informasi tentang materi yang pernah diserapnya?

Untuk memahami hal ini dalam dunia fisik, pertimbangkan kekeringan yang melanda sebagian besar wilayah barat daya Amerika. Saat waduk jatuh, sampah, kendaraan tua, dan bahkan seluruh kota menjadi terlihat. “Informasi”, dalam hal ini, diungkapkan saat reservoir menguap. Ingat, meskipun - lubang hitam adalah area dengan gravitasi yang sangat kuat sehingga tidak ada yang bisa lolos, termasuk informasi tentang apa yang sebelumnya dicerna. Jika informasi menghilang bersama lubang hitam, itu melanggar mekanika kuantum. Jika informasinya tidak melarikan diri, itu juga melanggar hukum mekanika kuantum. Itu masalah.



Hawking di konferensi. Gambar oleh KTH

Hawking di konferensi. Gambar oleh KTH

Inilah solusi baru Hawking. Pada konferensi yang disponsori oleh KTH Royal Institute of Technology minggu ini, dia mengajukan satu dari dua jawaban. Pertama, mungkin saja materi fisik (informasi) yang tertelan lubang hitam tidak pernah benar-benar masuk ke dalamnya. Alih-alih, ini menabrak titik tanpa jalan kembali dan dikodekan sebagai hologram dua dimensi.

“Informasi tidak disimpan di bagian dalam lubang hitam seperti yang diharapkan, tetapi di batasnya - cakrawala peristiwa,” katanya. Bekerja dengan Profesor Cambridge Malcolm Perry (yang berbicara sesudahnya) dan Profesor Harvard Andrew Stromberg, Hawking merumuskan gagasan bahwa informasi disimpan dalam bentuk apa yang dikenal sebagai terjemahan super.

'Idenya adalah terjemahan super adalah hologram partikel yang masuk,' kata Hawking. “Jadi mereka berisi semua informasi yang jika tidak akan hilang.”

Informasi yang disimpan dalam hologram ini kemudian dipancarkan dalam bentuk fluktuasi kuantum, meskipun datanya sangat diacak sehingga tidak berguna untuk semua maksud dan tujuan. Untuk kembali ke analogi dunia nyata kita, bayangkan memberi makan mobil melalui penghancur, penghancur kayu industri, dan penggiling kopi. Meskipun Anda menangkap setiap cairan, serutan logam, dan kain pelapis compang-camping yang dilepaskan pada setiap tahap proses ini, tidak ada cara untuk menyusun kembali dua ton Volvo yang telah digiling halus menjadi kendaraan.

Keuntungan dari teori ini adalah tidak melanggar mekanika kuantum. Kerugiannya adalah agak membosankan.

Opsi lain yang diajukan Hawking adalah bahwa lubang hitam mungkin berfungsi sebagai gerbang ke alam semesta lain. “Keberadaan sejarah alternatif dengan lubang hitam menunjukkan bahwa ini mungkin terjadi,” kata Hawking. “Lubang itu harus berukuran besar dan jika berputar itu mungkin memiliki jalur ke alam semesta lain. Tapi Anda tidak bisa kembali ke alam semesta kita.

Jadi, meskipun saya tertarik pada penerbangan luar angkasa, saya tidak akan mencobanya.

Lubang putih dan alam semesta alternatif

Satu teori mengatakan bahwa di dalam setiap lubang hitam terdapat alam semesta lain - dan jika Anda bisa melewati cakrawala peristiwa lubang hitam, Anda akan dipancarkan oleh sebuah objek yang disebut lubang putih di sisi lain. Lubang putih adalah struktur teoretis (tidak ada yang diketahui keberadaannya, meskipun tidak melanggar hukum fisika apa pun yang diketahui) yang memancarkan materi dan energi, tetapi tidak pernah bisa dijangkau dari luar. Saya tidak akan berpura-pura memahami fisika jauh sebelumnya, kecuali untuk mencatat bahwa tidak ada cara yang diketahui untuk membentuk lubang putih, tidak ada lubang putih yang pernah diamati, dan lubang putih. jangan terbentuk saat bintang runtuh.

Artis

Konsepsi artis tentang lubang putih. Gambar oleh Mordekhay88.

Menurut beberapa teori, lubang putih, bukan Big Bang, mungkin yang bertanggung jawab atas kelahiran alam semesta kita sendiri. Ini, seperti yang Anda duga, agak sulit untuk diuji secara langsung.

Kemungkinan kita bisa menjawab pertanyaan pro atau kontra cukup rendah. Tidak hanya kita keluar dari lubang hitam di leher hutan ini, medan gravitasi yang mengelilinginya akan menghancurkan semua paket instrumen ilmiah yang dapat kita buat. Bahkan jika teori alam semesta alternatif benar, apa yang dipancarkan oleh lubang putih adalah ledakan energi - bukan sebuah wahana, dan tentunya bukan manusia.

Antar bintang meskipun demikian, eksplorasi langsung harus menunggu.

Kredit gambar, atas: ESO

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com