โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ 18 กรกฎาคม 2021 หลุมดํานั้นง่ายเหมือนที่ปรากฏหรือมีเรื่องราวของพวกเขามากขึ้นหรือไม่?
A simulated image of a black hole.เราเคยแก้ปัญหาความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดําได้ไหม? (เครดิตภาพ: นาซ่า)หลุมดํานั้นง่ายเหมือนที่ปรากฏหรือมีเรื่องราวของพวกเขามากขึ้นหรือไม่? ทฤษฎีที่พยายามแก้ไขความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดําที่เรียกว่าทํานายว่าหลุมดํามีความซับซ้อนมากกว่าความสัมพันธ์ทั่วไปที่แนะนํา การสังเกตการณ์ในอนาคตของทรงกลมโฟตอน – แถบแสงหมุนรอบขอบของหลุมดํา – จะสามารถทดสอบทฤษฎีเหล่านี้ได้
ความขัดแย้งของข้อมูลตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์หลุมดํา
นั้นเรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจ ถ้าคุณรู้มวลประจุและการหมุนของหลุมดําคุณรู้ทุกอย่างที่จะรู้เกี่ยวกับมัน ในความเป็นจริงหลุมดําเป็นตัวละครที่ง่ายที่สุดและตรงไปตรงมาที่สุดในจักรวาล
แต่ความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัดนั้นก่อให้เกิดความขัดแย้งที่น่าหนักใจ ในช่วงทศวรรษที่ 1970 สตีเฟ่น ฮอว์คิง นักดาราศาสตร์ชื่อดังตระหนักว่าหลุมดําไม่ได้เป็นสีดําสนิท แต่พวกเขาปล่อยรังสีผ่านกระบวนการทางกลควอนตัมที่ละเอียดอ่อนที่ทํางานที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของพวกเขาหรือขอบเขตของหลุมดําที่ไม่มีอะไรเลยแม้แต่แสงก็สามารถหลบหนีได้
เนื่องจากหลุมดํานั้นเรียบง่ายและสามารถอธิบายได้ด้วยตัวเลขเพียงสามตัวข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับวัสดุที่ตกอยู่ในหลุมดําจึงดูเหมือนจะถูกล็อคไว้ตลอดไป ไม่สําคัญว่าคุณจะสร้างหลุมดําจากดาวที่ตายแล้วและฝุ่นระหว่างดวงดาวหรือหลุมดําจากแมว ตราบใดที่หลุมดําทั้งสองมีสปินมวลและประจุเท่ากันพวกมันจะเหมือนกัน
ในสูตรดั้งเดิมของฮอว์คิงของกระบวนการรังสีของเขารังสีที่ดําเนินการไม่มีข้อมูลไปกับมัน แต่เมื่อหลุมดําปล่อยรังสีมันจะระเหยไปในที่สุดก็หายไปโดยสิ้นเชิง – ดังนั้นความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดําที่เรียกว่า ถ้าข้อมูลจํานวนมากตกอยู่ในหลุมดําและข้อมูลไม่สามารถทําลายได้ดังนั้นเมื่อหลุมดําหายไปข้อมูลทั้งหมดจะไปที่ไหน?
วิดีโอ: นักวิทยาศาสตร์พบก้อนหลุมดําภายในหัวใจของกระจุกดาวทรงกลม
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมามีความพยายามหลายครั้งในการแก้ปัญหาความขัดแย้งของข้อมูล ข้อเสนอเหล่านั้นบางส่วนเกี่ยวข้องกับการขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับความสัมพันธ์ทั่วไป บางคนเกี่ยวข้องกับความพยายามที่จะแต่งงานกับความสัมพันธ์ทั่วไปด้วยความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม และบางคนก็แปลกมาก
อย่างไรก็ตามความพยายามทั้งหมดในการแก้ปัญหาความขัดแย้งของข้อมูลนั้นไม่ได้รับการพิสูจน์
มันยากมากที่จะสังเกตหลุมดําโดยตรงเนื่องจากเรามักจะเห็นพวกเขาเฉพาะเมื่อพวกเขาโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมของพวกเขา (โดยปกติโดยการกลืนก้อนก๊าซหรือฝุ่นขนาดใหญ่) หรือเมื่อพวกเขารวมและปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงแต่สิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปในปี 2019 เมื่อเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกที่รู้จักกันในชื่อกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon ทํางานในคอนเสิร์ตเพื่อส่งมอบภาพเดียวของ M87 * หลุมดํามวลยวดยิ่งในใจกลางกาแล็กซี่ Virgo
ภาพนั้นโดดเด่นและหลอน ช่องว่างที่มืดตรงกลางคือเงาที่ทอดโดยขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดําป้องกันไม่ให้แสงใด ๆ ที่อยู่เบื้องหลังหลุมดําจากการเจาะผ่าน และความว่างเปล่านั้นถูกล้อมรอบด้วยวงแหวนแห่งแสงที่เปล่งออกมาโดยพลาสมาที่ร้อนจัดล้อมรอบหลุมดําแหวนแห่งไฟภาพนี้บอกอะไรเราได้บ้างเกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงของขอบฟ้าเหตุการณ์หลุมดํา?
ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดํานั้นเล็กกว่าเงาของมันมาก เงาดูใหญ่มากเพราะการดัดพื้นที่ใกล้กับหลุมดํา และการนอนอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างขอบฟ้าเหตุการณ์นั้นกับขอบเงาเป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจซึ่งเป็นผลมาจากการดัดพื้นที่สุดขั้ว: ทรงกลมโฟตอน ทรงกลมโฟตอนเป็นพื้นที่ใกล้กับหลุมดําที่แรงโน้มถ่วงมีความแข็งแรงมากจนแสงสามารถโคจรรอบหลุมดําได้
วงโคจรในภูมิภาคนั้นไม่เสถียร โฟตอนสามารถวนรอบหลุมดําได้สองสามครั้ง แต่จะไม่อยู่ตลอดไป ในที่สุดพวกเขาจะรั่วไหลออกมาทําให้เกิดวงแหวนแสงที่บางและมองเห็นได้รอบหลุมดํา
ในความสัมพันธ์ทั่วไปแบบคลาสสิกทรงกลมโฟตอนนั้นบางมากจนแทบจะไม่มีอยู่จริงและเป็นลมเกินกว่าที่จะเห็นได้ในภาพของ M87 * ที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ Event Horizonตอนนี้ทีมนักวิจัยได้ตรวจสอบคุณสมบัติของทรงกลมโฟตอนในทฤษฎีที่พยายามแก้ปัญหาความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดํา พวกเขาพบว่าทฤษฎีที่ซับซ้อนบางอย่างของขอบฟ้าเหตุการณ์หลุมดํามีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบของพวกเขารวมถึงทรงกลมโฟตอน ในบางส่วนของทฤษฎีเหล่านี้เป็นไปได้สําหรับทรงกลมโฟตอนที่จะ
credit : memoriasdelfuturoimperfecto.com, michaelclauser.com, myopelmeriva.com, myserverathome.com, nadjicimera.com, naturalstoneexporters.com, nomadiqshelters.com, observatoriosiderense.com, offertopzd.com, omericandream.com
