Fizik Stiven Xokingning eng mashhur paradokslaridan biri nihoyat hal qilinishi mumkin: yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, qora tuynuklar ularni yaratgan ulkan yulduzlar haqidagi ma'lumotlarni saqlashi mumkin. Tadqiqot mualliflarining fikriga ko'ra, bu ma'lumot qora tuynuklar atrofidagi radiatsiyada yashiringan bo'lishi mumkin - bu xalq tilida "kvant sochlari" deb nomlanadi - va nazariy jihatdan bu qora tuynuklarning kelib chiqishi haqida bilish uchun olinishi mumkin.
Bu topilmalar nihoyat Xoking hayotining so'nggi yillarida ishlagan qiyin muammoni hal qilishi mumkin.
Stiven Xokingning ishiga ko'ra, radiatsiya qora tuynuklardan issiqlik energiyasi ko'rinishida asta-sekin "oqib chiqadi" va bu "Xoking nurlanishi" deb nomlanadi. Ammo termal tabiati tufayli bu nurlanish ma'lumotni olib yura olmaydi. Bu shuni anglatadiki, qora tuynuklar bug'langanda, ularni yaratgan yulduzlar haqidagi barcha ma'lumotlarni muntazam ravishda yo'q qiladi. Bu kvant mexanikasi qonunlariga zid bo'lib, ma'lumotni yo'q qilib bo'lmaydi va ob'ektning yakuniy holati uning dastlabki holati haqida ma'lumot berishi mumkin. Bu muammo o'nlab yillar davomida kosmologlarni tashvishga solib kelgan va "Xokingning axborot paradoksi" nomi bilan mashhur.
"[Ushbu tadqiqot] paradoks tobutidagi so'nggi mixdir, chunki biz endi ma'lumotlarning qulab tushayotgan qora tuynukdan chiqib ketishining aniq jismoniy hodisasini tushunamiz", dedi Sasseks universitetining fizika professori va bosh muallif Ksavyer Kalmet. tadqiqot. , Space.com filiali Live Sciencega elektron pochta orqali. U Xoking nurlanishining modifikatsiyasini taklif qiladi, bu esa uni "termal bo'lmagan" va shu tariqa qora tuynukning yakuniy taqdiridan ma'lumotni uzoqlashtirishga qodir.
Qora tuynuklar shunchalik massiv jismlarki, ularning tortishish kuchidan hech narsa, hatto yorug'likdan ham qochib qutula olmaydi. Ular katta yulduzlar yoqilg'isi tugashi va o'z-o'zidan qulashi natijasida hosil bo'ladi. Klassik fizikada qora tuynuklar "juda oddiy ob'ektlardir", deydi Kalmet. "Shunchalik oddiyki, ularni uchta raqam bilan tavsiflash mumkin: massa, burchak momentum va elektr zaryadi."
Taniqli fizik Jon Uiler bu farqlovchi xususiyatlarning etishmasligini "qora tuynuklarda sochlar yo'q" deb ta'riflagan. Ammo Kalmet tushuntirganidek, yakuniy qora tuynuk juda oddiy bo'lsa-da, uni tug'dirgan dastlabki yulduz murakkab astrofizik ob'ekt bo'lib, u protonlar, elektronlar va neytronlarning murakkab birlashmasidan iborat bo'lib, ular elementlarni hosil qilish uchun birlashadilar. bu yulduzning tarkibi.
Qora tuynuklar o'zlari bo'lgan yulduzlar haqida hech qanday "xotira"ga ega bo'lmasalar ham, kvant fizikasi qoidalariga ko'ra, ma'lumotni koinotdan shunchaki o'chirib bo'lmaydi. 1976 yilda Xoking bu kosmik asal bochkasiga bir qoshiq smola qo'ydi va bu ma'lumot tashqi koinotdan yopiq qora tuynuklarda ham abadiy qolishi mumkin emasligini ko'rsatdi. Qora tuynuklarga kvant mexanikasi qoidalarini qo'llagan holda, Xoking ular keyinchalik Xoking nurlanishi deb ataladigan termal nurlanish turini chiqarishni taklif qildi. Ko'p vaqt oralig'ida bu nurlanishning oqishi qora tuynuklarning butunlay bug'lanishiga olib keladi va faqat vakuumni qoldiradi. Shunday qilib, ma'lumotlar qaytarib bo'lmaydigan darajada yo'qoladi.
"Biroq, bu qora tuynukning "hayoti" filmini qayta o'rash mumkinligini ta'kidlaydigan kvant fizikasi bunga yo'l qo'ymaydi", deydi Kalmet. "Radiatsiyadan boshlab, biz asl qora tuynukni, keyin esa yulduzni qayta tiklashimiz mumkin."
Michigan shtat universitetining nazariy fizika professori, hamkasbi Stiv Xsu bilan birgalikda Kalmet 2021 yildan beri Xoking paradoksini yechish ustida ishlamoqda. 2022-yil mart oyida chop etilgan oldingi tadqiqotda jamoa qora tuynuklar ularni o‘rab turgan tortishish maydonlarida noyob kvant izi ko‘rinishidagi “kvant sochlari”ga ega ekanligini ta’kidladi.
O'zlarining yangi tadqiqotida jamoa Xokingning 1976 yilgi hisob-kitoblarini qayta baholadi, ammo bu safar "kvant tortishish kuchi" ta'sirini hisobga oldi - tortishishning kvant mexanikasi tamoyillari bo'yicha tavsifi - Xoking buni qilmagan.
"Bu kvant gravitatsion tuzatishlar kichik bo'lsa-da, ular qora tuynuklarning bug'lanishi uchun juda muhim", deydi Kalmet. - Biz bu effektlar Xoking nurlanishini shunday o'zgartirishini ko'rsata oldikki, bu nurlanish issiqliksiz bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, kvant gravitatsiyasini hisobga olgan holda, radiatsiya ma'lumotni o'z ichiga olishi mumkin."
Kalmet va Xsuning oldingi ishlarida taklif qilingan kvant sochlari mavhum matematik tushuncha boʻlsa-da, hozirda jamoa Xoking nurlanishi orqali maʼlumot qora tuynukni tark etishining aniq jismoniy hodisasini va uni tashqi kuzatuvchi tomonidan qanday qabul qilinishini aniqladi. Bu hozircha mumkin emas, chunki u hozirda faqat nazariy jihatdan mavjud bo'lgan Xoking nurlanishini o'lchash uchun etarlicha sezgir asbobni talab qiladi.
Ayni paytda astrofiziklarda tadqiqotchilar taklif qilayotgan ta'sirni o'lchashning haqiqiy usuli yo'q, chunki u juda kichik, deydi Kalmet. Buning o'rniga u bu nazariyani rivojlantirishning bir yo'li Yerdagi laboratoriyalarda qora tuynuklarning simulyatsiyasini o'rganishni taklif qiladi. Xoking nurlanishi va qora tuynuklarni matematik modellashtirish ushbu simulyatsiyalarda bebaho bo'lishi mumkin.
Shuningdek, qiziqarli:
Leave a Reply