کرم‌چاله‌ها می‌توانند پارادوکس مشهور سیاه‌چاله را حل کنند؟

0
زمان مطالعه: 3 دقیقه

فیزیکدان‌ها دریافتند هندسه‌ کرم چاله می‌تواند نشان دهد چه اتفاقی برای اطلاعات پس از عبور از افق رویداد (Event Horizon) یک سیاه‌چاله رخ می‌دهد. در اخترفیزیک، افق رویداد مرزی است که فراتر از آن، رویدادها قادر به اثرگذاری برروی ناظر نیستند. کرم‌چاله نظریه گذر از طریق فضا زمان است که می‌تواند پل میانبری برای سفرهای طولانی در سراسر کیهان ایجاد نماید.

کاناتو گوتو (Kanato Goto)، از دانشگاه کرنل (Cornell University) آمریکا، می‌گوید: «هندسه‌ فضا-زمان جدیدی را با ساختار کرم‌چاله کشف کردیم که در محاسبات معمولی از آن چشم‌پوشی شده است. آنتروپی (Entropy) محاسبه‌شده با این هندسه‌ جدید نتیجه‌ کاملا متفاوتی را ارائه می‌دهد.»

در همین رابطه بخوانید: زمان در فضا چگونه می‌گذرد؟

سیاه‌چاله کرم‌چاله
سیاه‌چاله

پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله

پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله (Black hole Information Paradox) یکی از اختلاف‌های حل‌نشده‌ بین نظریه‌ نسبیت عام اینشتین و مکانیک کوانتوم است. براساس نظریه‌ نسبیت عام، افق رویداد سیاه‌چاله نقطه‌ای بدون بازگشت است؛ هر چه از این نقطه‌ بحرانی عبور کند، توسط گرانش سیاه‌چاله مکیده می‌شود و هیچ سرعتی در جهان حتی نور در حال حرکت در خلا نیز برای گریز از سیاه‌چاله کافی نیست. هر چیزی که از این افق رد شود برای همیشه از بین رفته و بازگشت‌ناپذیر است.

استیون هاوکینگ، فیزیکدان و کیهان‌شناس بریتانیایی، در دهه‌ ۱۹۷۰ نشان داد با در نظر گرفتن مکانیک کوانتوم، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند پرتوهایی از خود منتشر کنند. براساس نظریه مذکور، این اتفاق حاصل تداخل سیاه‌چاله با ویژگی‌های موج‌مانند ذره‌های اطراف است و با افزایش دما و کوچک‌تر شدن سیاه‌چاله، درخشش آن بیشتر می‌شود. در نهایت، این درخشش سیاه‌چاله را به هیچ تبدیل می‌کند. گوتو می‌گوید: «در این فرآیند که تبخیر سیاه‌چاله نام دارد، جسم مذکور مانند قطره‌ آب در حال تبخیر کوچک می‌شود.»

از آنجا که درخشش به مرور حالت اولیه‌ خود را از دست می‌دهد، می‌توان گفت هر چیزی با ورود به سیاه‌چاله برای همیشه از بین رفته است، اما براساس مکانیک کوانتوم، اطلاعات به‌ راحتی از جهان محو نمی‌شود. به عقیده‌ بسیاری از فیزیکدان‌ها این اطلاعات به شکل تابش هاوکینگ یا تابش سیاه‌چاله (Black Hole Radiation) درمی‌آیند.

در همین رابطه بخوانید: تنها راه ورود ایمن به سیاه‌چاله‌ها چیست؟

blackhole space
افق رویداد سیاه‌چاله

تابش سیاه‌چاله تابش جسم سیاه (Black Body) است که پیش‌بینی می‌شود به خاطر تاثیر کوانتومی در نزدیکی افق رویداد، از سیاه‌چاله تابیده شده باشد. جسم سیاه جسم ایده‌آلی است که همه نور تابیده‌شده در تمامی بسامدها و زوایا، از هر کجا و با هر شدتی را جذب می‌کند.

گوتو و تیمش می‌خواهند از دیدگاه ریاضی و با محاسبه‌ آنتروپی تابش هاوکینگ در اطراف سیاه‌چاله به بررسی فرضیه‌ فوق بپردازند. آنتروپی یک مقیاس بی‌نظمی در سامانه است که می‌توان از آن برای تشخیص اتلاف اطلاعات در تابش هاوکینگ استفاده کرد. بر اساس یافته‌های دانشمندان در صورتی که بی‌نظمی معکوس شده و آنتروپی با محو شدن سیاه‌چاله به صفر نزدیک شود، پارادوکس اتلاف اطلاعات اجتناب‌پذیر است. باید توجه داشت هیچ چیز در مکانیک کوانتوم وجود ندارد که امکان این روند معکوس را بدهد.

با ورود به کرم‌چاله یا حداقل نسخه‌ ریاضی آن در مدل‌های خاص جهانی می‌توان به این سوال پاسخ داد. به گفته‌ گوتو کرم‌چاله فضای داخلی سیاه‌چاله و تابش خارج از آن را مانند یک پل به یکدیگر وصل می‌کند. بدین‌ ترتیب می‌توان به روشی متفاوت برای محاسبه‌ آنتروپی تابش هاوکینگ رسید.

وقتی تیم پژوهشی محاسبات خود را با استفاده از مدل کرم‌چاله انجام داد، نتایج آن‌ها با منحنی آنتروپی صفحه مطابقت داشت. این امر نشان می‌دهد اطلاعاتی که فراتر از افق رویداد یک سیاه‌چاله هستند، ممکن است برای همیشه از بین نروند. با این حال باز هم پرسش‌هایی باقی می‌ماند و تا وقتی این پرسش‌ها بی‌پاسخ باشند، نمی‌توان جوابی قطعی به پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله داد.

خرید آنلاین برچسب با طرح فضا خرید آنلاین تلسکوپ خرید آنلاین قاب گوشی خرید آنلاین کتاب های نجومی خرید آنلاین کیف با طرح فضا خرید آنلاین لباس با طرح فضا  خرید آنلاین لوازم تحریر با طرح فضا خرید آنلاین ماگ با طرح فضا
منبع zoomit wikipedia wikipedia
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=65434
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها