Cuando escuché por primera vez sobre la paradoja de la información del agujero negro , pensé que no tenía contenido. En ese momento, se habían escrito artículos al respecto durante varios años y siguen apareciendo. Ahora que la prensa se enteró de la última de Hawking, pensé que debería preguntar al respecto:
La paradoja de la información se basa en la conjetura sin cabello . Sin embargo, todas sus pruebas que conozco se basan en el hecho de que terminamos con un agujero negro estacionario . Entonces, una vez que presentamos la radiación de Hawking, el teorema se evapora justo al lado de su tema.
Básicamente, nos preguntamos por qué un teorema que hemos probado para el caso estacionario no se cumple para el caso no estacionario. Eso no parece sorprendente para mí, pero es posible que me haya perdido algo obvio.
En una nota relacionada, siempre encontré el teorema sin cabello algo sospechoso porque significa que después de la formación del agujero negro, terminamos con un resultado más fuerte que la ley de Gauss, mientras que antes de la formación del agujero negro, las generalizaciones de la ley de Gauss a la gravedad relativista son (nuevamente, hasta donde yo sé) generalmente más débiles.
Para ilustrar el argumento desde un punto de vista diferente, permítanme describir la paradoja de la información termodinámica:
Primero, comencemos con el teorema sin cabello, que establece que los sistemas aislados tenderán hacia un estado de equilibrio estacionario, descrito únicamente por unos pocos parámetros.
Mientras avanzamos, en lugar de mirar sistemas completamente aislados, ahora permitimos la interacción a través de la absorción y emisión de radiación.
La suposición es que debido a que el sistema no tiene pelos, sin importar la radiación entrante, la radiación saliente obedecerá las leyes térmicas totalmente probabilísticas.
Supongamos también que vamos a llegar después de que toda la energía ha sido irradiada.
Esto es, por lo que puedo decir, una analogía bastante cercana a la paradoja del agujero negro, y tiene una resolución simple: los estados de equilibrio físico fluctúan y, por lo tanto, tienen pelos. De hecho, la radiación térmica por sí sola romperá el equilibrio, y solo suponiendo que no lo haga, conduce a una tontería.
Estoy un poco en tu barco. La radiación de Hawking viola casi todas las condiciones de energía, y un conjunto apilado de horizontes aparentes es transversal en dos sentidos cuando su área disminuye con el tiempo. No veo ninguna razón por la que deban aplicarse los supuestos típicos como la censura cósmica. Y si la censura cósmica se ha ido, y el agujero negro es transversal en dos sentidos, entonces ¿por qué es un problema que los grados de libertad vivan dentro del agujero negro?
He hecho esta pregunta a profesores en congresos y nunca he obtenido respuestas satisfactorias.
Estoy sustancialmente de acuerdo con tu análisis. Usualmente parafraseo la paradoja de la información de esta manera: "muéstrame una solución de la ecuación de la gravedad (Einstein o más allá) que sea consistente con la unitaridad y los atributos físicos de un agujero negro". Por atributos quiero decir que desde lejos parece negro, caracterizado por las cargas asintóticas (Masa, Cargas Eléctrico-Magnéticas, Momento Angular) y tiene el rango correcto de Masas y otras características astrofísicas. Sabemos que las soluciones gravitatorias habituales son malas para describir un objeto similar a un agujero negro "físico", pero no sabemos qué considerar en su lugar.
En la imagen clásica del agujero negro, el horizonte es un área libre de información. Por eso no es posible recuperar información de lo que hay dentro. Ahora, el punto crucial es que si intentas hacer una pequeña perturbación de la solución conocida del agujero negro o dar una pequeña estructura en el horizonte, no puedes resolver el problema. Básicamente, cada perturbación cae más allá del horizonte o se emite. La única forma de preservar algo en el horizonte sin cambios drásticos es tener algo sin masa, véase la propuesta del gravitón suave de Hawking-Perry-Strominger, aunque esta última propuesta tiene muchos puntos oscuros y aún no resuelve el problema de la singularidad central. .
Parece que para resolver el problema se necesita un cambio de orden 1 en el horizonte, de tal manera que tenga estructura y por lo tanto no haya pérdida de información. La propuesta de fuzzball resuelve todos estos problemas en la teoría de cuerdas al brindarle explícitamente una solución no singular hecha de D-branas que se cruzan y que tiene estructura incluso en el horizonte, en la que la radiación de halcón no es más que emisiones de cuerdas cerradas. Desde lejos es casi imposible distinguir la diferencia entre un agujero negro y una bola de pelusa, pero cerca del horizonte la diferencia es de orden 1. Para completar, el problema actual con esta propuesta es que solo podemos trabajar en supergravedad, mientras que de manera realista necesitaremos la teoría de cuerdas completa, que ahora no está bajo control.
Otros enfoques (conjetura ER = EPR) postulan interacciones no locales entre el interior y el exterior, y caen en el marco más amplio de considerar la gravedad como un fenómeno emergente de algo más fundamental, tal vez un enredo en alguna teoría cuántica.
En todos los casos, parece que una solución a la "paradoja" requerirá una fuerte desviación de la imagen clásica del agujero negro. Por eso se llama (un poco engañosamente) paradoja de la información.
La literatura sobre el tema es enorme, puedo sugerir Mathur (2009) como introducción.
MBN
Cristóbal
Por supuesto
parker