Kaks teadlast teatasid oma kavatsusest osaleda võistlusel mustade augudega seotud teabe paradoksi lahendamiseks, kus kõik teoreetilised füüsikad on olnud seotud paljude aastate jooksul uue tööriistaga - laseriga.
Mida siis laserid teha mustade aukudega? Loomulikult ei ole väikesed seadmed, mille abil paljud kassid lõbustavad, see on laserkiirgus, mis on füüsika aluseks olev mõiste, ja selle rakendamine mustale auku kaduvale teabele.
Sõnad “laser” on üldiselt lühend, mis tähistab “hõõrdumise võimendamist stimuleeritud emissiooniga” (valguse võimendamine kiirguse stimuleeritud emissiooni abil). Kõige lihtsamal kujul tekitab laserkiirgus fotoni koostoime ergutatud aatomiga, mis kopeerib selle ja tekitab seega hõõgumise. Sellises protsessis luuakse kollimeeritud koherentsed valguskiired, mida kasutatakse laialdaselt side, tööstuse ja meelelahutuse valdkonnas.
Chris Adami
Michigani Ülikooli füüsikaõpetaja Chris Adami võrdleb laserit koopiamasinaga, mis suudab teha kaks identset koopiat. Kui me rakendame seda mehhanismi sündmuste horisondile, siis Adami sõnul saame lahenduse nn tulekahju paradoksile mustade aukude piiril.
7. aprillil ilmunud klassikalise ja kvantgravitatsiooni teema avaldas Chris Adami ja Greg Veg Stigi (Greg Ver Steeg) ühine artikkel Los Angelese Lõuna-California ülikoolist selle uuringu põhjal. Tulekahju seina (tulemüür) ei saanud üle maailma tunnustatud lahendus füüsika maailmas üle aastakümnete kestnud arutelu selle kohta, et teave on kadunud musta auguga.
Seitsmekümnendatel oli tuntud mustade aukude uurija Stephen Hawking eeldusel, et mustad augud ei ole nii mustad. Hawkingi kvantfüüsika seisukohalt ilmuvad ootamatult paar virtuaalset osakest, hävitavad üksteist ise ja seejärel kiiresti kaovad. Ja otse sündmuste horisondi serval on koht, kus ruumi-aja moonutamine on nii tugev, et isegi kiirgus ei pääse mustava auk kontrolli alt. Seega võib virtuaalse osakese püüda nii, nagu see oli, ja vältida selle „partneri” hävitamist, muutudes seega reaalseks ja võtes musta auku väikese materjali.
Seda väikest massi aurustamist nimetati Hawkingi kiirguseks ja muutis radikaalselt meie vaateid mustadele aukudele - selgub, et nad aurustuvad ja varem või hiljem (sõltuvalt nende massist) kaovad. Selgus, et mustad augud ei ole nii püsivad, kui me kunagi mõtlesime.
„Hawking-kiirguse” kontseptsioon tähistas elutähtsate ja raskete teoreetiliste küsimuste tekkimist. Lõppude lõpuks, kogu teave, mis satub mustasse auku, variseb ja kaob, aurustudes täielikult. Ja selline stsenaarium rikub meie arusaama sellest, kuidas universum füüsiliselt töötab. Niisiis, kas teave on tõesti hävitatud või kas see on kuidagi teadmata?
Teadlaste seas on mitu aastakümmet kestnud vasturääkivusi (sh Hawkingi ja teised põhinäitajad), viimane edusamm selles küsimuses esines 2012. aastal, kui California Politseiülikooli juhatusel juhtis füüsikat Santa Barbara, väljasuremise paradoksi kohta. Kui mustad augud tõepoolest teavet ei hävita, siis juhtub midagi mustade aukude sündmuskohal, mida nimetatakse "tule seinaks".
Selle aasta alguses väitis Hawking väitega, et tulesein on tarbetu mõiste ja kaitses oma “kaose seina”, mis segab juhuslikult teavet (seega ilma kvantreegleid rikkumata) sõltuvalt sissetulevast teabest. Hawkingi pakutud stsenaariumis ei ole sündmuste horisondi klassikalises mõttes olemas, see asendatakse „nähtava silmapiiriga”.
Loomulikult ei ole see Hawkingi ega kellegi teise võit, lihtsalt mõte, mis mingil moel loob tasakaalu ilmselgelt vastuoluliste teooriate vahel, mis puudutavad informatsiooni, mis satub musta auku.
Võib-olla on kõik lihtsalt liiga keeruline või ei pööratud sellele mehhanismile piisavalt tähelepanu. Ja siin on Adami idee stimuleeritud emissioonist.
Televisioonis avaldatud pressiteates rääkis Adami oma nägemusest küsimusest. Tema arvates ei saa füüsika olla järjekindel, järgimata A. Einsteini poolt juba 1917. aastal avastatud kopeerimismehhanismi. Tema sõnul tuleb enne musta auku koguda igasugune teave koopia sellest, mis jääb väljapoole.
Arizona ülikooli teoreetiline füüsik Paul Davis kiitis Chris Adami otsust õigesti. Ta lisas, et see oli hämmastav, kuidas seda nii paljude aastate jooksul nii lihtsal kujul peidetud.
Kuna asi puudutab mustade aukude sündmuste horisondi, usub Adami, et kiirgust toodetakse stimuleeritud kiirguse abil, hoides samal ajal koopia sellest teabest, mis langeb augu sisse. See kiirgus erineb Hawkingi kiirgusest, millel on ka koht.
Sunnitud kiirgus, Adami ja Vera Stigi avaldamise järgi, on väga sarnane teabe kopeerimisprotsessiga: üks osake siseneb, kaks tulevad välja täpselt sama kvantarvude kogumiga.
Kvantimaailmas ei saa teavet siiski täielikult kopeerida (kontseptsiooni nimetatakse võimatuks kloonimise teoreemiks) ja selgub, et spontaanne emissioon (Hawking kiirgus) häirib täiuslikku kloonimist, luues vajaliku minimaalse müra.
Teadlased ütlevad, et see uuring ei ole otseselt seotud teabega väljaspool musta ava horisondi. Siiski, kuna stimuleeritud kiirgus võib sellel vaatenurgal ikka veel esineda, võib see lahendus osutuda õigeks infoparadiidi probleemile.
Adami usub, et Stephen Hawkingi teooria on nüüd täiendatud. Tema arvates on mustade aukude teooria tühjus nüüd suletud, mis andis talle võimaluse öösel magada.
Seega võib tekkida järgmine küsimus, kuidas seda stimuleeritud kiirgust avastada, kui see tegelikult eksisteerib?
