ブラックホールがそれらに入る情報を破壊することを聞いたことがありますか？なぜこれが物理学にとってこれほど大きな問題なのですか？
私の日、物事は単純でした。私のジブのカットは完全に非難の域を超えていました。ネイサンフィリオンは、毎日、毎日、セレニティのキャプテンでした。 …そしてブラックホールは、ブラックホールでした。つまり、ブラックホールは物質とエネルギーを無限に密集した特異点に圧縮し、一見克服できない情報のパラドックスを生み出しませんでした。うん、それは古き良き時代でした。
しかし、それらの日は終わりました。これで、すべての50階調がグレーになり、物理法則が他の物理法則の下で曲がっています。 「ハッシュタグは私のクリスチャンではない」。私が話しているのは、ブラックホール情報のパラドックスです。
まず、情報について話しましょう。物理学者が情報を話すとき、彼らは宇宙のすべての単一の粒子の特定の状態（質量、位置、スピン、温度）について話します。それぞれを一意に識別するフィンガープリントと、宇宙で何をするかについての確率。原子を変更し、それらを一緒に押しつぶすことはできますが、それらを記述する量子波動関数は常に保持されなければなりません。
量子物理学では、計算のすべて（電荷、パリティ、時間）を逆にする限り、宇宙全体を前後に実行できます。ここが重要な部分です。大きな頭脳は、何があっても情報は存続しなければならないことを教えてくれます。エネルギーのように考えてください。エネルギーを破壊することはできません。あなたができることはそれを変えることだけです。
さて、ブラックホールの要約です。最大の星、つまり太陽の質量の20倍を超える星が自然に形成され、激しく崩壊して爆発します。ここでは物質の密度が非常に高いため、脱出速度は光速を上回ります。派手なものには、ブラックホールのイベントの地平線の周りを渦巻く物質の過熱した降着円盤があり、そこでも光が軌道に引き込まれることができます。
ここでは、相対性理論から最も奇妙な副作用の1つである時間の膨張が発生します。時計がブラックホールに向かって落下し、重力の奥深くまで進んでいるところを想像してみてください。ブラックホールに近づくにつれて遅くなり、最終的にはイベントの地平線の端でフリーズします。時計からの光子は伸び、時計の色は赤方偏移します。最終的には、光子が私たちの目が検出できる範囲を超えて伸びるにつれて、それは消えていきます。
何十億年もの間ブラックホールを見つめることができれば、フライペーパーのように外側にくっついて、それが収集したすべてのものを見るでしょう。時計、タイタニック号、レンジャー号、USSシグナスを指摘でき、理論的には、ブラックホールに入ったすべての単一粒子と光子の量子状態を特定できます。彼らが完全に姿を消すには、無限の時間がかかるので、すべてうまくいきます。
彼らの情報はブラックホールの表面に永久に保存されます。彼らはすべて完全に死んでいますが、彼らの貴重な量子情報である彼らの情報は完全に安全です。
ブラックホールを解明することができれば、ブラックホールがこれまでに消費したすべてを説明するすべての量子情報を得ることができます。そして、少なくとも、それは古き良き時代のやり方でした。
しかし1975年、ホーキングは爆弾を落とした。彼はブラックホールに温度があり、長い時間をかけて、何もなくなるまで蒸発してしまうことに気づきました。彼らの質量とエネルギーを宇宙に解放します。当然のことながらホーキング放射線として知られています。
しかし、これは…アイデアがパラドックスを生み出しました。ブラックホールに入ったものに関する情報は、時間拡張によって保持されますが、ブラックホールの質量自体は蒸発します。最終的には完全に消えて、それから私たちの情報はどこに行きますか？破壊できない情報…？
これは厳密にはクリケットではなく、困惑した天文学者です。彼らはそれを解決するために何十年も働いてきました。ここには、楽しいオプションのスタックがあります：
ブラックホールはまったく蒸発せず、ホーキングは間違っていました。
ブラックホール内の情報は、ホーキング放射が逃げている間に何らかの形で漏洩します。
ブラックホールはそれを最後まで保持し、最後の2つの粒子が蒸発すると、すべての情報が突然宇宙に放出されます。
それはすべて可能な限り最も小さなビットに入り、何も失われませんOR情報は、ブラックホール自体が蒸発した後に残る微視的な空間に圧縮されます。
そして、おそらく、物理学者はそれを理解することは決してないでしょう。ホーキングは最近、ブラックホール情報のパラドックスを解決するための新しいアイデアを提案しました。彼は新しいホーキング放射がブラックホールに落ちる新しい物質の情報によって刻印されることができる方法があると示唆しました。
つまり、落下するすべての情報は、外向きの放射線によって保持され、それを宇宙に戻し、パラドックスを解決します。ホーキング放射自体が検出されたことがないので、これは直感です。これが正しい方向にあるかどうか、あるいはパラドックスを解決する方法があるかどうかさえ知ることから、私たちは何十年も離れています。
このような状況では、宇宙について私たちが本当に理解していることがほとんどないことを思い出しました。このプロセス全体についての私たちの理解のいくつかの側面は不明確であり、真実に近づくには、より多くの探偵の仕事と実験が必要になります。
宇宙から永久に破壊されたい情報は何ですか？以下のコメントであなたの秘密をすべて教えてください。
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