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La paradoja aparentemente insoluble de la cavidad SA, propuesta por primera vez por el físico Stephen Hawking, finalmente puede ser resuelta por gusanos. tiempo espacial.
«Calabozo La «paradoja de la información» se refiere al hecho de que la información no se puede destruir en el espacio, sin embargo, cuando la cavidad finalmente se evapora, la información absorbida por esta aspiradora espacial debería haber desaparecido hace mucho tiempo. Una nueva investigación sugiere que la paradoja puede ser: resuelto por el código de engaño final de la naturaleza. gusanoso transiciones en el espacio-tiempo.
«El agujero de gusano conecta el interior de la cavidad, la radiación exterior, como un puente», dijo Kanato Goto, físico teórico del Programa Interdisciplinario de Ciencias Matemáticas RIKEN de Japón. se dice en el anuncio.
Según la teoría de Goto, la segunda superficie aparece en el horizonte de los eventos huecos, el límite más allá del cual nada puede escapar. Los hilos de la órbita conectan esa superficie con el mundo exterior, enredando la información en la «radiación que emana de su interior» hacia la cavidad.
La paradoja de la información de la cavidad SA
En la década de 1970, Hawking descubrió que los agujeros no eran tan grandes, pero al principio no se dio cuenta del enorme problema que había creado. Antes de su descubrimiento, los físicos creían que las cavidades eran extremadamente simples. Por supuesto, en ellos cayeron todo tipo de cosas complicadas, pero estos agujeros cerraron toda esa información, nunca nos volvimos a ver.
Pero Hawking descubrió que estos agujeros irradian eventualmente puede evaporarse por completo, en un proceso ahora conocido como radiación de Hawking. Pero esa radiación en sí misma no contenía ninguna información. De hecho, no pudo. Por definición, el horizonte de eventos hueco evita que la información se vaya. Entonces, cuando la cavidad finalmente se evapora y desaparece del espacio, ¿a dónde fue toda su información cerrada?
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Esta es la paradoja de la información del hueco. Una posibilidad es que la información pueda ser destruida, lo que parece violar todo lo que sabemos sobre física. (Por ejemplo, si la información se puede perder, no se puede recuperar el pasado de los eventos actuales o predecir eventos futuros). En cambio, la mayoría de los físicos tratan de resolver la paradoja encontrando una forma, cualquier forma, de información dentro de la información. un hueco que fluye a través de la radiación de Hawking. De esa forma, cuando el hueco desaparece, la información sigue en el espacio.
En cualquier caso, la descripción de este proceso requiere una nueva física.
«Simplemente vino a nuestro conocimiento entonces relatividad և: mecánica cuántica «Porque actualmente son incompatibles entre sí», dijo Goto. «Tenemos que encontrar un marco cuántico común. gravedad»:
Una historia de dos entropías
En 1992, el físico Don Page, ex alumno de posgrado de Hawking, adoptó una perspectiva diferente de la paradoja de la información. Empezó a buscar entrelazamiento cuántico, que es cuando las partículas distantes conectan sus destinos. Este entrelazamiento actúa como un enlace mecánico cuántico a través de la radiación de Hawking «a través del agujero». Paige midió la cantidad de entrelazamiento calculando la «entropía de entrelazamiento», que es la cantidad de información contenida en la radiación entrelazada de Hawking.
Ninguna información escapa al cálculo inicial de Hawking, la entropía del entrelazamiento siempre aumenta hasta que la cavidad desaparece. Sin embargo, Paige descubrió que si los agujeros realmente liberan información, entonces la entropía del entrelazamiento aumenta al principio. luego, en la mitad de la vida de la cavidad, disminuye hasta que finalmente llega a cero, cuando la cavidad se evapora (lo que significa que toda la información dentro de la cavidad finalmente ha salido).
Si los cálculos de Paige son correctos, esto sugiere que si estos agujeros realmente permiten que se filtre información, algo especial debe suceder en medio de sus vidas. Aunque el trabajo de Paige no resolvió la paradoja de la información, les dio a los físicos algo jugoso en lo que trabajar. Si pueden dar una crisis de mediana edad a todas estas caries, esa solución puede simplemente resolver la paradoja.
A través del agujero de gusano
Más recientemente, varios equipos de teóricos han utilizado técnicas matemáticas de las que han tomado prestadas teoría del alambre – Uno de los enfoques para combinar la relatividad de Einstein con la mecánica cuántica para estudiar este problema. Estudiaron cómo el espacio-tiempo cerca del horizonte de eventos podría ser más complejo de lo que los científicos pensaron inicialmente. ¿Qué tan complicado? Tan complejo como sea posible, que permita cualquier tipo de curvatura և flexión a escala microscópica.
Su trabajo condujo a dos características asombrosas. Uno fue el surgimiento de un «extremo cuántico» justo debajo del horizonte. Esta superficie interna mide la cantidad de información que sale de la cavidad. Al principio no sirve de mucho. Pero cuando la cavidad está a la mitad de su vida, comienza a dominar el enredo, reduciendo la cantidad de información liberada), por lo que la entropía del enredo vuelve a las predicciones de Page.
En segundo lugar, los cálculos revelaron la presencia de gusanos, muchos de ellos. Estos orificios parecían conectar la superficie cuántica extrema con el exterior de la cavidad, permitiendo que la información pasara por alto el horizonte de sucesos y se liberara como radiación de Hawking.
Pero ese trabajo previo solo se aplicaba a modelos de «juguete» muy simplificados (por ejemplo, versiones unidimensionales de estos agujeros). Con el trabajo de Goto, ahora se ha aplicado el mismo resultado a escenarios más realistas, lo que es un gran paso adelante que acerca este trabajo a la explicación de la realidad.
Sin embargo, hay muchas preguntas. Uno, aún no está claro si los gusanos se encuentran allí. Matemáticas Estos son los mismos pasajes que consideramos atajos en el tiempo y el espacio.
Están tan profundamente arraigados en las matemáticas que es difícil determinar su significado físico. Por un lado, podría significar que el agujero de gusano entra y sale literalmente de la cavidad de evaporación. O puede ser simplemente una señal de que el espacio-tiempo cerca de la cavidad no es local, lo cual es una característica del entrelazamiento. las dos partículas entrelazadas no necesitan estar en contacto causal para afectarse entre sí.
Otro problema importante es que, si bien los físicos han descubierto un posible mecanismo para eliminar la paradoja, no saben cómo funciona realmente. No existe un proceso conocido que realmente cifre la información dentro de la cavidad de la radiación de Hawking. En otras palabras, los físicos han construido una forma posible de resolver la paradoja de la información, pero no han encontrado ninguna forma de construir camiones que vayan en esa dirección.
«Todavía no conocemos el mecanismo básico por el cual la información se transmite por radiación», dijo Goto. «Necesitamos una teoría de la gravedad cuántica».
Publicado originalmente en Live Science.
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