Информационный парадокс черных дыр: неразрешимая загадка физики

Информационный парадокс черных дыр возникает в результате фундаментального конфликта между общей теорией относительности и квантовой механикой.

Фото из открытых источников

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна описывает гравитацию как искривление пространства-времени. Квантовая механика, с другой стороны, описывает поведение материи и энергии на атомном и субатомном уровнях.

Когда астрофизики исследуют черные дыры, то эти две теории вступают в конфликт. Черные дыры - это области пространства-времени, где гравитация настолько сильна, что ничто, даже свет, не может вырваться. Однако квантовая механика предсказывает, что информация о состоянии системы сохраняется во времени. Это означает, что информация о том, что попадает в черную дыру, должна каким-то образом сохраняться и выходить из нее.

В 1970-х годах Стивен Хокинг обнаружил, что черные дыры должны излучать энергию. Изначально считалось, что это излучение не содержит никакой информации о том, что попало в черную дыру. Это привело бы к парадоксу: информация, попавшая в черную дыру, была бы безвозвратно потеряна, что противоречит принципам квантовой механики.

Чтобы разрешить этот парадокс, физики предложили различные идеи. Некоторые считают, что информация сохраняется в «мягких волосах» черных дыр - тонкой структуре, окружающей горизонт событий. Другие предполагают, что информация кодируется в квантовой запутанности между черной дырой и ее окружением.

Однако единого согласованного решения парадокса нет. Некоторые физики даже утверждают, что для его разрешения может потребоваться новая физика, выходящая за рамки существующих теорий.