אופק האירועים של אהוא או חלל שליו בצורה מטעה, או נוף גיהנום לוהט של אבדון, תלוי עד כמה אתה באמת מתקרב, הציעו פיזיקאים.
קיומו של קיר האש הבוער הזה באופק האירועים הפך לאחד הנושאים השנויים במחלוקת שפגעו בפיזיקה התיאורטית בשנים האחרונות, וזוג מדענים מאוניברסיטת ויקטוריה בקולומביה הבריטית, קנדה זה עתה הכניסו את עצמם. התערובת עםמאמר חדש שנוי במחלוקתשמציע שתי מציאויות שונות עבור חור שחור בהתאם לפרספקטיבה שלך.
אבל קצת מידע רקע כדי לעדכן אותך קודם.חומת האש של החור השחורהיא תופעה היפותטית שבה אובייקט מייצר כל כך הרבה אנרגיה כשהוא עובר מעל אופק האירועים, הוא יוצר חומה ממשית של להבות שבולעת כל דבר בדרכו.הוצע בשנת 2012, ההשערה מבקשת לפתור בעיה מהותית באמצעות ההסבר המקובל ביותר למה שקורה לחומר כאשר הוא נתקל בחור שחור.
הבעיה הולכת כך. עוד בשנות ה-70, פיזיקאים תיאורטייםויעקב בקנשטיין הראה זאתפולט קרינה מאופק האירועים - המכונה כיוםקרינת הוקינג. הם הציעו כי פליטה בודדת שלכולל שני חלקיקים הסתבכו זה בזה שנוצרים ליד אופק האירועים. אחד נופל לתוך החור השחור, בעוד השני יורה בחזרה אל היקום כקרינה.
במשך תקופה ארוכה מאוד, כל המסה הבורחת הזו תגרום לכל החור השחור להתחיל להתאדות, ומכיוון שמכניקת הקוונטים קובעת שלעולם לא ניתן להשמיד מידע ביקום באופן בלתי הפיך, הוקינג ובקנשטיין הציעו שהמידע המוחזק בידי חור שחור גוסס סוף סוף יוצא כקרינת הוקינג.
אבל כאן הדברים מסתבכים, מכיוון שחלקיקים שיוצאים כקרינה בשלבים המאוחרים האלה של תוחלת החיים של החור השחור עדיין חייבים להיות מסובכים קוונטיים עם הקרינה שנפלטה קודם לכן. אבל עכשיו, כשהם החלקיקים היוצאים, הם גם צריכים להיות מסובכים קוונטיים עם בן זוג נכנס, וזה נוגד את העיקרון הבסיסי שנקרא 'מונוגמיה של'.
מונוגמיה של הסתבכות קובעת כי החלקיקים היוצאים הנפלטים מתוך חור שחור מתאדה אינם יכולים להסתבך במלואם עם שתי מערכות עצמאיות בו-זמנית. אז מצד אחד, לחלקיקים האלה צריכים להיות יחסי הסתבכות פוליגמיים, לא מונוגמיים, אבל מצד שני, הם בהחלט לא יכולים, לפי ההבנה הנוכחית שלנו את חוקי הפיזיקה.
אז הנה יש לנו מצב בלתי אפשרי, והדרך היחידה לפתור את מה שנקרא פרדוקס המידע הזה הייתה להודות שאחת משלוש התיאוריות הבסיסיות בפיזיקה שכולן ממלאות תפקיד בתרחיש הזה שגויות:עקרון השקילות, שהוא חלק שלו;אחדות, שהוא חלק מפיזיקה קוונטית; או קייםתורת השדות הקוונטיים.
"כדי לפתור את הפרדוקס, יש להקריב את אחד מהשלושה, ואף אחד לא יכול להסכים על מי מהם צריך לקבל את הגרזן"אומרת ג'ניפר אולט בשעהסיינטיפיק אמריקן.
היכנס, חומת האש של החור השחור. הוצע לראשונה על ידי קבוצת פיזיקאים בראשות ג'וזף פולצ'ינסקי מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, ההשערה היא שההסתבכות הפוליגמית הזו קיימת, אבל איכשהו נשברת מיד כשהיא נוצרת, מה שייצור כמויות קיצוניות של אנרגיה באופק האירועים, וממש תוליד חומה בוערת של להבות.
ההצעה נענתה בזעם רבבקהילת הפיזיקה התיאורטית, ולא רק בגלל שאם זה נכון, זה אומר שמשהו מאוד לא בסדר עם התיאוריה הכללית של איינשטיין של יחסית. "חומת אש פשוט לא יכולה להופיע בחלל ריק, כמו שקיר לבנים יכול להופיע פתאום בשדה ריק ולהכות לך בפרצוף", רפאל בוסו, תורת המיתרים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי,אמר עוד ב-2012.
ועדיין, למעשה להפריך את זה לא בדיוק היה קל. "אם יש טעות בטיעון חומת האש, הטעות אינה ברורה. זה סימן ההיכר של פרדוקס מדעי טוב."אומר אולט.
מהר קדימה להיום, וחומת האש של החורים השחורים נותרה הכבשה השחורה שפיזיקאים תיאורטיים רבים רוצים להיפטר ממנה, אך לא הצליחו להשיג באופן משכנע, הודות לכל הפרדוקסים שבמשחק. ועכשיו הפיזיקאים ורנר ישראל וקארון תנג'בור מאוניברסיטת ויקטוריה בקולומביה הבריטית שחררונייר טרום הדפסהבטענה שחומת האש הזו עשויה להופיע בסמוך לאופק האירועים, אבל הם מציעים הסבר חדש לגמרי למה הגורם לכך:
אניל אננתסוואמימסביר בשעהמדען חדש:
"כדי להישאר באופק של חור שחור, אתה צריך להמשיך ולהאיץ הרחק ממנו. תופעה שנקראת אפקט Unruh אומרת שהתאוצה גורמת לחלל הריק סביבך להתחמם. האצה הרחק מחור שחור במסת שמש, טמפרטורה זו יכולה להגיע עד 1,010 קלווין, אומר ישראל.
"תרגיש כאילו אתה נבלע בלהבות", הוא אומר. 'זו חומת האש האישית שלך'".
אבל לכל מי שלא יושב על אופק האירועים, המציאות תהיה שונה מאוד, הם מציעים. "אנו טוענים שיצירת זוג הוקינג היא לחלוטין תהליך בעל אנרגיה נמוכה שבו לעולם לא מתעוררות הסתבכויות", מסכמים החוקרים במאמרם.פורסם באינטרנט ב-arXiv.org.
אז בעצם מה שהם אומרים זה שיש מציאות אחת ל"צופה" שיושב באופק האירועים - מוות נורא, לוהט, שלא נגרם משבירת הסתבכויות פוליגמיות. "הצופים הללו מתחממים על ידי קרינת האצה בטמפרטורת Unruh ורואים ביצירת זוג באופק תופעה בעלת אנרגיה גבוהה."הם מציעים.
ואז קיימת מציאות אחרת לגמרי עבור מתבונן רחוק מאוד - תהליך דל אנרגיה שאינו מוליד.
רק בפיזיקה תיאורטית אתה יכול להציע שתי מציאויות שונות כמו זו בפנים ישרות.
כעת, המאמר עדיין לא זכה לביקורת עמיתים, ומדענים אחרים ככל הנראה יערכו איתו יום שטח בשבועות הקרובים, עם סטיב גידינגס מאוניברסיטת קליפורניהמספרמדען חדששתורת הקוונטים הסטנדרטית אינה תומכת בכל הטענות שלהם. אבל פרדוקס המידע עדיין קיים, וכל ניסיון רציני לגרום לפיסיקאים תיאורטיים להמציא ולהתלבט על פתרונות לו הוא תרגיל ראוי - ומדהים עבורנו לצפייה.
"יש לנו אינדיקציה שאנחנו צריכים מנגנון חדש, מרכיב חדש לסיפור",אומר גידינגס.
