Ok, en Science Channel hubo un especial sobre Hawking y Susskind debatiendo sobre los agujeros negros, que de alguna manera pueden eliminar información del universo.
A) En las estrellas, la fusión convierte 4 hidrógenos en 1 helio, y una pequeña fracción de la masa se convierte en energía.
Esto sucede todo el tiempo, y ya nadie está tan asombrado al respecto. Entonces, debo asumir que la ciencia está de acuerdo con la idea de que ocurra la fusión y, por lo tanto, convertir la materia en energía no destruye la información de la materia.
Tomemos eso como Suposición 1:
** 1: Convertir materia en energía está bien.
B) En el espacio vacío, se supone que las fluctuaciones cuánticas de los niveles de energía permiten la "creación de pares" donde se pueden crear una partícula y su antipartícula a partir de las cantidades realmente pequeñas de energía que existen en el espacio vacío. Para las fluctuaciones cuánticas, si lo entiendo, el principio de incertidumbre en realidad dicta que la cantidad de energía puede fluctuar, lo que permite que se cree un par incluso si "no debería haber suficiente energía", porque la cantidad de energía en un espacio pequeño es incierto.
La diminuta cantidad de energía se convierte en una partícula + antipartícula, por un diminuto instante, y luego vuelven a caer una en la otra y se convierten de nuevo en la misma diminuta cantidad de energía.
De todos modos, ignorando el hecho de que estoy confuso sobre todos los requisitos para la creación de pares, generalmente se acepta como parte de la física cuántica que puede suceder.
Entonces, nuevamente, debo asumir que la ciencia está de acuerdo con la idea de la creación de pares. Y así, convertir energía en materia, tampoco debe destruir el valor de información de la energía, y ese valor de información debe permanecer incluso después de que las 2 partículas se aniquilen y vuelvan a ser energía.
Tomemos eso como suposiciones 2 + 3: ** 2: Convertir energía en materia está bien. ** 3: Creación de parejas, no estropea nada.
C) Ok, ahora agujeros negros. Mi comprensión (débil) de la idea de Hawking sobre cómo los agujeros negros emiten energía es que la creación de pares puede ocurrir cerca del agujero negro. Dado que la posición de la energía es incierta a nivel cuántico, parte de la energía que "debería estar" dentro del horizonte de eventos del agujero negro puede tratarse como incierta fuera del agujero negro, y luego esa energía adicional puede causar la creación de un par. Si el agujero negro atrae ambas partículas, entonces no sucede nada especial: la masa/energía permanece dentro del agujero negro.
Pero si una o ambas partículas se alejan del agujero negro y de alguna manera escapan, eso puede hacer que la energía abandone el agujero negro. Se supone que esto es un evento muy poco probable, pero aún dentro de la posibilidad.
De todos modos, esa es mi comprensión (muy aproximada) de la teoría de Hawking sobre cómo los agujeros negros pueden perder masa con el tiempo, cuando en teoría "nada puede escapar de un agujero negro". Supongamos que Hawking tiene razón...
Si un agujero negro continúa perdiendo masa durante el tiempo cósmico, eventualmente desaparecerá, y el problema plantea que cuando desaparezca: Toda la información que el agujero negro había consumido anteriormente, se perderá.
Lo cual contradice la Ley de Conservación de la Información. Al menos, así lo presentó el canal Science.
Entonces, mi idea/pregunta:
** Cada vez que el agujero negro pierde masa, es a través de los procesos de energía->materia, o materia->energía->materia, involucrados en la creación de pares. Con base en los supuestos 1, 2 + 3 anteriores, ninguno de estos debe violar la Ley de Conservación de la Información. Parece que el proceso muy lento de perder masa debería ser también un proceso muy lento de "filtrar" información al resto del universo.
*** So, WHAT's the problem? ***
Según tengo entendido: para cuando el agujero negro desaparezca, está bien, porque toda su información también debería haberse filtrado al resto del universo, y no se perderá ninguna información.
OK, entonces por favor dime por qué esto está mal. Me parece intuitivo, pero personas realmente inteligentes han pasado años investigando esto. Entonces, ¿me estoy perdiendo algo?
¡Gracias! -Arrojar
PD. Además, si mi declaración de fusión, creación de pares y/o radiación de hawking es incorrecta, PERO NO DE UNA MANERA QUE AFECTE MATERIALMENTE LA PREGUNTA, pase por alto eso y solo concéntrese en la pregunta.
Hawking pensó, y pudo deducir "rigurosamente" de la gravedad semiclásica, que la información debe perderse porque no puede salir del interior del agujero negro una vez que llega allí.
Para ver por qué, mire este "diagrama causal de Penrose" que puede derivarse para una solución de agujero negro. Las líneas diagonales a 45 grados son trayectorias de luz, las líneas más verticales son similares al tiempo (trayectorias de objetos masivos), las líneas más horizontales son similares al espacio.
Si observa, por ejemplo, la superficie amarilla de la estrella (su línea de mundo), verá que finalmente penetra a través del horizonte de sucesos verde hacia el interior del agujero negro púrpura. Una vez que el objeto, y la información que lleva, está dentro, ya no puede escapar al exterior (no lo olvides: el tiempo pasa), a la región verde claro, porque tendría que moverse a lo largo de trayectorias similares al espacio.
Entonces, la información transportada por la estrella que colapsó en el agujero negro inevitablemente termina en la singularidad horizontal violeta y es posible que nunca se vea en una región completamente diferente fuera del agujero negro.
La pérdida de información, por supuesto, depende de la geometría detallada del agujero negro que no es compartida por un núcleo de helio, por lo que no debería sorprender que los núcleos de helio y los agujeros negros tengan propiedades diferentes.
Como sabemos hoy, la información puede "hacer un túnel" a lo largo de trayectorias espaciales un poco en gravedad cuántica (es decir, teoría de cuerdas/M). Este proceso es débil pero este "proceso no local" débil permite que se conserve la información.
justin l
charles teague
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