QUAL é O PARADOXO DA INFORMAçãO DO BURACO NEGRO?

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Você já ouviu falar que os buracos negros destroem alguma informação que entra neles? Por que esse é um problema tão grande para a física?

Nos meus dias, as coisas eram simples. O corte da minha lança foi completamente irrepreensível. Nathan Fillion era o capitão da Serenity o dia todo, todos os dias. ... E buracos negros eram buracos negros. Com isso, quero dizer que os buracos negros comprimem matéria e energia em uma singularidade infinitamente densa e não criam um paradoxo da informação aparentemente intransponível. Sim, esses foram os bons dias.

Mas esses dias acabaram. Agora são todos os 50 tons de cinza, com as leis da física dobrando sob outras leis da física. "Hashtag não é meu cristão". Estou falando do paradoxo da informação do buraco negro.

Primeiro, vamos conversar informações. Quando os físicos falam informações, eles falam sobre o estado específico de cada partícula no Universo: massa, posição, rotação, temperatura, o que você quiser. A impressão digital que identifica exclusivamente cada um e as probabilidades do que eles farão no Universo. Você pode alterar átomos, esmagá-los, mas a função de onda quântica que os descreve deve sempre ser preservada.

A física quântica permite executar todo o Universo para frente e para trás, desde que você inverta tudo em sua matemática: carga, paridade e tempo. Aqui está a parte importante. Os grandes cérebros nos dizem que as informações devem sobreviver, não importa o quê. Pense nisso como energia. Você não pode destruir energia, tudo que você pode fazer é transformá-lo.

Agora, o resumo do buraco negro. Naturalmente formada quando as maiores estrelas, aquelas com mais de 20 vezes a massa do Sol, colapsam violentamente e explodem. Aqui a densidade da matéria é tão alta que a velocidade de escape excede a velocidade da luz. Os extravagantes têm um disco de acumulação superaquecido que gira em torno do horizonte de eventos do buraco negro, onde até a luz pode ser puxada para a órbita.

Aqui, obtemos um dos efeitos colaterais mais estranhos da Relatividade: a dilatação do tempo. Imagine um relógio caindo em direção a um buraco negro, movendo-se mais profundamente na cavidade gravitacional. Parece diminuir a velocidade à medida que se aproximava do buraco negro e, eventualmente, congelar na borda do horizonte de eventos. Os fótons do relógio se estendiam e a cor do relógio mudava para vermelho. Eventualmente, ele desaparece à medida que os fótons se estendem além do que nossos olhos podem detectar.

Se você pudesse olhar para o buraco negro por bilhões de anos, veria tudo o que ele já coletou, preso do lado de fora como papel para voar. Você pode apontar o relógio, o Titanic, o Ranger e o USS Cygnus, e teoricamente, você pode identificar o estado quântico de cada partícula e fóton que entra no buraco negro. Como eles levarão um tempo infinito para desaparecer completamente, está tudo bem.

Suas informações são preservadas para sempre na superfície do buraco negro. Todos estão totalmente mortos, mas suas informações, suas preciosas informações quânticas preciosas, são totalmente seguras.

Se você pudesse desvendar um buraco negro, obteria todas as informações quânticas que descrevem tudo o que o buraco negro já consumiu. E, pelo menos, era assim nos bons velhos tempos.

Mas em 1975, Hawking lançou uma bomba. Ele percebeu que os buracos negros têm uma temperatura que, durante longos períodos de tempo, desapareceriam até que não restasse nada. liberando sua massa e energia de volta ao universo. Sem surpresa, conhecido como Radiação Hawking.

Mas essa ... idéia criou um paradoxo. As informações sobre o que foi introduzido no buraco negro são preservadas pela dilatação do tempo, mas com a própria massa do buraco negro evaporando. Eventualmente, ele desaparecerá completamente e, então, para onde vão nossas informações? Aquela informação que não pode ser destruída ...?

Isso estritamente não é críquete, e astrônomos intrigados. Eles trabalham há décadas para resolvê-lo. Há uma divertida pilha de opções aqui:
Os buracos negros não evaporam, e Hawking estava errado.
As informações dentro do buraco negro vazam de alguma forma enquanto a radiação Hawking está escapando.
O buraco negro mantém tudo até o fim e, à medida que as duas partículas finais evaporam, todas as informações são repentinamente liberadas de volta ao Universo.
Tudo vai para os bits mais jovens possíveis e nada é perdido OU A informação é compactada em um espaço microscópico, que permanece após o próprio buraco negro ter evaporado.

E talvez, os físicos nunca descubram isso. Hawking propôs recentemente uma nova idéia para resolver o paradoxo da informação do buraco negro. Ele sugeriu que existe uma maneira de que a nova radiação Hawking possa ser impressa pela informação de nova matéria que cai no buraco negro.

Assim, a informação de tudo que cai é preservada pela radiação que sai, devolvendo-a ao Universo e resolvendo o paradoxo. É um palpite, já que a própria radiação Hawking nunca foi detectada. Estamos a décadas de saber se isso está na direção certa ou mesmo se existe uma maneira de resolver o paradoxo.

Em situações como essa, lembramos como pouco entendemos o universo. Alguns aspectos de nossa compreensão de todo esse processo não são claros e será necessário muito mais trabalho e experimentação de detetive para se aproximar da verdade.

Que informação gostaria de ser destruída do Universo para sempre? Conte-nos todos os seus segredos nos comentários abaixo.