[بروكيد بارك - تعميم العلم مع وفاة ستيفن هوكينغ، العلم لم تفقد فقط شخصيات عامة معروفة أكثر، ولكن أيضا خسر الباحثين البارزين دراسة طبيعة الثقوب السوداء.

يظهر في الصورة الفيزيائي البريطاني والكونيات: ستيفن هوكينج (1942-2018)

على الرغم من أن هوكنغ الورقة الأخيرة قد تركز أكثر على بعض التحديات التي تواجه علم الكونيات اليوم، ولكن أعظم إسهاماته في العلوم (مثل إشعاع هوكينغ) أنه من خلال دراسة معظم الكائنات أقصى الكون (الثقوب السوداء)، يكشف عن الكون بعض الحقائق الكم لا يصدق.

أسطورة: بالإضافة إلى ثقب أسود أفق الحدث، النسبية العامة ونظرية الحقل الكمومي لفهم الظواهر الفيزيائية التي تحدث غير كافية تماما، وهذا هو إشعاع هوكينغ. ولكن حتى مزيج من الاثنين معا، يمكن أن يؤدي أيضا إلى مفارقة المعلومات التي لم تحل بعد. حقوق التأليف والنشر صورة: NASA

الثقب الأسود كانت تعتبر ثابتة، لا تتغير، إلا من خلال الكتلة، تهمة، ويعرف الدورية الثقب الأسود من خلال وجود درجة حرارة التحويل، تنبعث من الإشعاع مع مرور الوقت وتبخرت أخيرا. ومع ذلك، هذا وقد تم قبولها من قبل الاستنتاجات العلمية - استنتاج وجود وطبيعة الإشعاع هوكينج من الثقوب السوداء توفر وسيلة لتدمير الكون من المعلومات. على الرغم من أن الناس الأكثر ذكاء في العالم قد قضى 40 عاما من الوقت لحل هذه المشكلة، ولكن يبقى التناقض المعلومات الثقب الأسود دون حل.

FIG ملاحظة: عندما يكون الجسم هو ثقب أسود يبتلع، المادة لها خصائص فيزيائية تعتمد على حجم الكون. ولكن فقط في الكتلة، وتهمة، وغيرها من الزخم الزاوي خصائص مهمة داخل الثقب الأسود. وإذا كان القانون الثاني للديناميكا الحرارية يجب أن يظل وفيا وتصحيح، وهذا سوف يكون مشكلة كبيرة جدا. صورة وحقوق المعلومات: NASA / CXC / M.Weiss، أشعة X (أعلى): NASA / CXC / MPE / S.Komossa وآخرون (L)؛ البصرية :. ESO / MPE / S.Komossa (R)

القانون الثاني للديناميكا الحرارية هي واحدة من معظم قانون حرمة الكون: خذ أي نظام تريد، لا تدع أي شيء يدخل أو إجازة، ولن يقلل من الكون النظام من تلقاء أنفسهم. البيض لا يفطر عفويا مفتوحة المياه الحارة التي لم يفصل في جزء الساخنة والباردة من الرماد لم تتحد في شكل الجسم قبل أن يتم حرقها. كل هذه أمثلة من انخفاض في الكون، ولكن هذا لا يحدث في الطبيعة.

الكون يمكن أن تبقى دون تغيير، وسوف تزيد في معظم الحالات، ولكن لم يعودوا أبدا إلى حالة الكون منخفضة الكون. في الواقع يتم حقن السبيل الوحيد للحد من مصطنع الطاقة الانتروبيا في النظام، والقانون الثاني لل"الخداع" من خلال زيادة نظام خارجي لزيادة الانتروبيا من الكون (تنظيف المنزل هو مثال) في النظام، وباختصار، لن يتم تدميرها الكون.

أسطورة: أسود كتلة الثقب هو المحدد الوحيد من نصف قطر أفق الحدث، لالثقب الأسود غير الدورية من حيث العزلة. لفترة طويلة، والناس يعتقدون أن الثقوب السوداء في الكون من الوقت وجوه ثابتة الفضاء. الصورة وحقوق النشر: فريق SXS، بوهن وآخرون 2015

لفترة طويلة كانت الفكرة هي الثقب الأسود: الانتروبيا إلى الصفر، ولكن هذا غير صحيح. إذا ما تركت حفرة الكون الأسود صفر، ثم هذه المواد ألقيت في الثقب الأسود، الكون سيزداد أو سيبقى على حاله، ولكن يسقط أبدا. مفهوم الانتروبي الثقب الأسود يمكن أن تعزى إلى جون ويلر، بينما كان يفكر في كائن ما يحدث عندما يدخل الثقب الأسود من وجهة نظر مراقب خارج أفق الحدث؟ من مسافة بعيدة، وبعض الناس سوف تدريجيا بالقرب من أفق الحدث، وذلك بسبب الانزياح نحو الأحمر الجاذبية يصبح أكثر احمرارا، والوصول إلى رؤية لفترة غير محددة من الوقت، لأن النسبية اتساع الوقت دخل حيز النفاذ. ولذلك فإن أي معلومات "تراجعت" من وجهة النظر، ويبدو أن المعلومات التي تم تشفيرها على مساحة الثقب الأسود نفسه.

FIG ملاحظة: على سطح الثقب الأسود قد يكون ترميز المعلومات قليلا، يتناسب مع المساحة السطحية للأفق الحدث. صورة وحقوق التأليف والنشر :. T.B باكر / الدكتور J.P. فان دير سكار، UNIVERSITEIT فان أمستردام

منذ الثقب الأسود يحدد حجم أفق الحدث، الذي بالتالي ينص على الكون من ثقب أسود في وضع طبيعي: أفق الحدث مساحة تنتج فجأة الكون الكبير، استنادا إلى عدد البتات الكمومية يمكن أن يتم تشفيرها في حجم معين من الأحداث في الأفق. ولكن أي شيء من الكون لديهم درجة الحرارة، وهو ما يعني أنه من الإشعاع. كما هو موضح هوكينغ: الثقوب السوداء الافراج معين (جريئة) أطياف الأشعة ودرجة الحرارة، والتي يتم تحديدها من قبل كتلة الثقب الأسود (أي هوكينج الإشعاع).

مع مرور الوقت، والإفراج عن وسائل الطاقة التي الثقب الأسود هو فقدان كتلة (E الشهير آينشتاين = مولودية ^ 2 (معادلة الكتلة والطاقة))، إذا يتم إطلاق الطاقة، فإنه يجب أن يأتي من مكان ما، و"في مكان ما "يجب أن يكون الثقب الأسود نفسه. مع مرور الوقت، فإن الثقب الأسود تفقد جودة أسرع وأسرع، حتى المستقبل البعيد، فإن الثقب الأسود تتبخر تماما.

أسطورة: تبخر ثقب أسود في الكون من أكثر: في خلفية مظلمة الأبدية، سيظهر ضوء. الصورة وحقوق النشر: أورتيغا-صور / pixabay

انها قصة كبيرة، ولكن هناك مشكلة واحدة: الإشعاع المنبعث من الثقب الأسود هو الجسم الأسود النقي، مما يعني أنه لديه نفس الخصائص، مثل أخذ وجوه مظلمة تماما، ثم يتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة. وذلك لكل نوعية من الإشعاع الثقب الأسود معين هو بالضبط نفس - وهذا هو الأهم: بغض النظر عن ما هي المعلومات أو ليس لترك علامة على أفق الحدث، وفقا لقوانين الديناميكا الحرارية، وهذا هو المستحيل! هذا هو ما يعادل تدمير المعلومات.

أسطورة: إن أي شيء الاحتراق يبدو أن دمرت، ولكن اذا كنا نستطيع تتبع كل شيء من النار، من الناحية النظرية، كل شيء عن الدولة غير المحترقة السابقة واسترداد.

إذا كنت حرق كتابين من نفس الحجم ولكن لديها محتوى مختلف، كنت في الواقع قد لا إعادة بناء أي من كتب النص، وأنماط حبر على ورق، وكذلك تغييرات أخرى في التركيب الجزيئي للاختلافات صغيرة يحتوي على معلومات، ولا يزال المشفرة المعلومات الدخان والرماد، وجميع الجزيئات الأخرى في الهواء المحيط يجري انتشار. إذا كتب يمكن رصد البيئة المحيطة بأي شكل دقيق وتشمل الكتب، وسوف تكون قادرة على إعادة بناء كل المعلومات التي تريدها، والمعلومات مربكة، ولكن لن يضيع. ومع ذلك، فإن الثقب الأسود معلومات مفارقة: جميع المعلومات عن أفق الحدث تركت على التبخر، لدينا في الكون المرئي (أي حجم قطرها حوالي 100 مليار سنة ضوئية هابل) لا يترك أي آثار (لا يمكن إعادة بنائها).

أسطورة: محاكاة وجود ثقب أسود تسوس لا يؤدي إلا إلى الإفراج عن الإشعاع، ولكن معظم الكائنات الحفاظ على استقرار المركزي تخفيف السكك الحديدية كتلة. الثقب الأسود ليس كائن ثابت، ولكن يتغير مع مرور الوقت. ومع ذلك، يجب أن يكون ثقب أسود مكون من مواد مختلفة على الأفق ترميز المعلومات المختلفة. صورة وحقوق التأليف والنشر: في الاتحاد الأوروبي التواصل العلوم

هذه الخسارة من المعلومات التي يجب أن تكون محدودة وفقا لقواعد ميكانيكا الكم، أي نظام يمكن وصف وظيفة موجة الكم، الدالة الموجية لكل فريدة من نوعها. إذا كان تطوير نظم الكم في الوقت المناسب، يمكن نظامين مختلفين لا يحقق نفس الحالة النهائية، ولكن هذا هو التناقض المعلومات فإنه يعني. وفقا للمعرفة الحالية، يجب أن يحدث شيئان:

1، عندما تبخر الثقب الأسود، وسيتم تدمير أي معلومات في بعض الطريق، وتخبرنا عن القواعد والقوانين من تبخر الثقب الأسود جديدة

2، أو الإفراج عن الإشعاع تحتوي على هذه المعلومات، وهو ما يعني أن يتم احتساب إشعاع هوكينغ أكثر من ذلك بكثير مما كنا نفعل.

وقد اكتشفت هذه المفارقة لأول مرة في ذلك إلى الحد بعد مرور 40 عاما ما زالت لم تحل.

أسطورة: رسم توضيحي لكامل المساحة من خلال التقلبات الكمومية. إذا يتم إنتاج هذه التقلبات التي كتبها الثقب الأسود، ثم إشعاع هوكينغ المنبعث من الثقب الأسود، فإنه قد يتم حفظها في أفق الحدث. الصورة وحقوق النشر: NASA / CXC / M.Weis

على الرغم من أن يظهر الحساب الأصلي هوكينغ: سوف التبخر من خلال إشعاع هوكينغ تدمير أي معلومات عن أفق الحدث للثقب الأسود، ولكن اعتقد من المعلومات الحديثة يجب ترميز في الإشعاع. مثل العديد من الفيزيائيين مبدأ الثلاثية الأبعاد، وأشار إلى أن المعلومات المشفرة على سطح الثقب الأسود هوكنغ نقية الحرارية الكم الإشعاع الدولة التصحيح، وعندما تبخرت الثقب الأسود أفق الحدث تضييق، في حد ذاته المطبوعة على خصائص الإشعاع. على الرغم من أن هوكينغ، جون بري كيل، كيب ثورن، جيلا برودو سويفت وليونارد سوس كيندر في هذه المسألة صعودا وهبوطا ما كان عليه سابقا وأعلن النصر والهزيمة، ولكن المفارقة هي تزال نشطة جدا حار حار وليس حلها.

أسطورة: الأسود أفق الحدث الثقب منطقة كروية أو كروية، التي ليس لديها أي شيء حتى الضوء لا يستطيع الهروب. ولكن أبعد من أفق الحدث، ومن المتوقع الثقوب السوداء للأشعة تنبعث منها. في عام 1974 كان هوكينج أول شخص لاثبات ذلك. الصورة وحقوق النشر: NASA، Jrn يلمز (توبنغن) وآخرون، ESA.

على الرغم من أن العلماء لم قصارى جهدهم، ولكن لا تزال هناك يجهل ما إذا كانت المعلومات من الثقب الأسود "تسرب" للخروج من الطاقة الإشعاع (والجودة). إذا كان الثقب الأسود تسربت المعلومات، فمن غير الواضح كيف تسربت هذه المعلومات. ولعل هذا هو ما يريده الناس لتحقيق أكبر إرث في العلم: العثور على مشكلة معقدة مثل هذا الجديدة التي تتطلب عدة أجيال للوصول إلى حل. في هذه الحالة بالذات، يتفق معظم الناس على أن الحل يجب أن تبدو، ولكن لا أحد يعرف كيف. حتى حلها قبل سوداء مفارقة المعلومات ثقب لا يزال هوكينغ مشاركتها مع العالم لا مثيل لها جزء آخر من هدية لغز.

• المعرفة: العلم بلا حدود، بروكيد بارك - تعميم العلوم

• المؤلف: ايثان سيجال (الفيزياء الفلكية)

• مضمون الاعلان: "بروكيد بارك" يتم تحديد تماشيا مع العلم السائد اليوم

• من: العلوم فوربس

• ترجمة: ابن بحيث فريدة من نوعها

• مراجعة: القطيفة بارك

• الإجابة: يمكن أسئلة المعرفة ترك رسالة في قسم التعليقات

• الاتصالات: القطيفة بارك