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Lo que cae en esta cavidad permanece en esta cavidad, al menos según las leyes generales de la relatividad. Pero ahora, una nueva investigación muestra que la materia dentro de la cavidad puede dejar una marca cuántica en el campo gravitatorio exterior.
Si este descubrimiento es cierto, entonces este descubrimiento resolverá el viejo problema de la física, la paradoja de la información de Stephen Hawking. Hawking calculó que en la década de 1970 estos agujeros pueden ser calles completamente unilaterales. podían emitir radiación de calor, ahora conocida como radiación de Hawking. Sin embargo, esta radiación de Hawking es una simple radiación térmica o de calor que no contiene ninguna información sobre el origen de la cavidad o el material que ha desaparecido en su interior. En otras palabras, la medición de la radiación en sí misma no dice nada sobre su historia.
La paradoja surge debido a las leyes mecánica cuántica mantener esa información no se puede perder. Conocer el estado final de un objeto te da pistas sobre su estado original, lo que te permite «devolver la película», dijo Javier Calmet, físico de la Universidad de Sussex en Inglaterra que dirigió el nuevo estudio. Si el hueco se traga la información de forma irreversible, entonces estas leyes no pueden ser ciertas. La contradicción hace de las cavidades un lugar ideal para probar la teoría general de la mecánica cuántica de Albert Einstein. relatividad conjugarse.
«Lo que estamos mostrando es que las dos teorías son mucho más compatibles de lo que la gente pensaba, no había ninguna paradoja», dijo Calmet a WordsSideKick.com.
Agujeros peludos!
La idea de que las cavidades tienen muy pocas características que las distingan unas de otras se denomina teorema de la calvicie, una metáfora desarrollada por primera vez por el físico John Wheeler. La idea es que fuera de masa, fuera de carga, fuera de rotación, Estas cavidades no tienen características distintivas. – No hay corte de pelo, corte o color que los distinga.
En su nuevo trabajo publicado en la revista el 17 de marzo Cartas de revisión física:Calmet և y sus colegas descubrieron que estas cavidades realmente pueden tener cabello o cabello muy fino. Los investigadores están trabajando en la gravedad cuántica, un campo que busca comprender las fuerzas gravitatorias a través de la mecánica cuántica. Usando los cálculos desarrollados durante la última década, el equipo de investigación comparó dos estrellas teóricas que colapsan en cavidades del mismo tamaño, carga o giro, pero que tienen diferentes composiciones químicas iniciales. Sin el teorema del cabello, sería imposible decir si las estrellas que crearon estas dos cavidades eran originalmente diferentes entre sí.
Sin embargo, los cálculos del equipo mostraron que existen diferencias en el campo gravitatorio alrededor de la cavidad. En particular, la información sobre la composición de la cavidad se almacenó en gravitones, un elemento hipotético que media las fuerzas gravitatorias en la gravedad cuántica.
«Descubrimos que la gravedad cuántica nos permite encontrar la diferencia en el campo gravitacional», dijo Calmet. «Hay un recuerdo en el campo gravitatorio de lo que ha entrado en este hueco».
Solución de la paradoja.
Hay un esfuerzo por buscar Fuga de información de estos agujeros. El Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) analiza las ondas gravitacionales, que son ondas espaciotemporales creadas por objetos masivos, incluidos los huecos. En 2037, la Agencia Espacial Europea planea lanzar tres naves espaciales para detectar ondas gravitacionales desde el espacio, una misión conocida como Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
Pero los efectos del gravitón propuestos en los nuevos cálculos son sutiles: probablemente no se puedan observar con la tecnología actual, dijo Calmet. Finalmente, puede haber simulaciones que superen la sutileza. (La radiación de Hawking tampoco se observó directamente en la cavidad real, aunque se ha observado en el modelado de estos agujeros.)
Los hallazgos han despertado el interés de la comunidad física, dice Calmet, quien no espera que los resultados sean aceptados de la noche a la mañana. «La mayoría de la gente esperaba que tuvieras que cambiar tu física de una forma u otra para que funcionara», dijo sobre la paradoja de la información.
Calmet և y su equipo ahora esperan usar sus hallazgos para explorar más a fondo las posibilidades de la gravedad cuántica, que todavía es un campo con teorías muy competitivas; no hay una respuesta clara sobre cuál sería la correcta.
«Esto puede ayudarnos a avanzar hacia la teoría de la gravedad cuántica», dijo Calmet.
Publicado originalmente en Live Science.
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