Физики придумали, как извлечь информацию из черной дыры

Иллюстрация художника, показывающая супермассивную черную дыру в космосе
Феномен квантовой телепортации может помогать информации о частицах, поглощенных черной дырой, "сбегать" из нее и возвращаться назад в космос, что можно будет экспериментально проверить, если человечеству когда-либо удастся подобраться к горизонту событий такого объекта.

МОСКВА, 24 дек – РИА Новости. Феномен квантовой телепортации может помогать информации о частицах, поглощенных черной дырой, "сбегать" из нее и возвращаться назад в космос, что можно будет экспериментально проверить, если человечеству когда-либо удастся подобраться к горизонту событий такого объекта, заявляют физики, разместившие статью в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Черные дыры, возникающие в результате гравитационного коллапса массивных звезд, обладают столь сильным тяготением, что его нельзя преодолеть, не превысив скорость света. Никакие объекты или излучение не могут вырваться из-за границы воздействия черной дыры, которая получила название "горизонт событий".

Знаменитый британский астрофизик Стивен Хокинг предсказал, что судьба частиц, рождающихся рядом с горизонтом событий, может сильно отличаться — одна из пары может попасть за него и исчезнуть из нашего мира, а вторая может остаться "на свободе". Таким образом, черные дыры должны являться источником потока элементарных частиц, который и получил название "излучение Хокинга". Благодаря этому излучению черные дыры могут постепенно "испаряться".

О природе этого излучения ученые спорят уже почти четыре десятилетия. Проблема заключается в том, что если черные дыры действительно ведут себя так, как их описывает Хокинг, то тогда информация о состоянии материи, попадающая в них вместе с поглощаемой "пищей", будет безвозвратно теряться по мере их испарения, что напрямую противоречит законам квантовой механики.

Шон Кэрролл (Sean Carroll) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) и его коллеги разработали "план побега" информации из черной дыры, который бы не нарушал всех законов классической и квантовой физики, и рассказали о том, как подобный эксперимент можно было бы провести на практике.

Сверхмассивная черная дыра в центре галактики в представлении художника
Черные дыры не уничтожают информацию, заявляют астрофизики

Для его осуществления нужно три вещи – астронавт у горизонта событий, имеющийся у него в руках электрон, а также информация по спину — направлению вращения — черной дыры. Измерив спин черной дыры и то, какими свойствами обладают частицы света, порождаемые излучением Хокинга, астронавт "отпускает" электрон за горизонт событий, безвозвратно теряя его, казалось бы, без возможности узнать его судьбу.

Однако, как показывают  расчеты группы Кэрролла, за его судьбой следить все же можно – для этого достаточно еще раз измерить спин всей черной дыры и то, какими свойствами будут обладать "сбежавшие" фотоны излучения Хокинга.

Это происходит благодаря тому, что электрон "спутывается" на квантовом уровне с фотоном, который остается внутри черной дыры, и при измерении состояния "сбежавшей" частицы информация о свойствах электрона, в соответствии с законами квантовой механики, будет телепортирована за пределы черной дыры.

Черная дыра
Ученый: черная дыра может проглотить Землю, и мы этого не заметим

Конечно, такой эксперимент вряд ли когда-либо можно будет осуществить на практике – пока у ученых нет способов мгновенно измерить спин всей черной дыры и вести мгновенные наблюдения за индивидуальными частицами, которые возникают в результате формирования излучения Хокинга.

Тем не менее даже теоретическое объяснение того, как подобный "побег" информации может происходить, оставляет надежду на то, что ученым в конечном итоге удастся примирить квантовую физику и теорию относительности Эйнштейна, которые пока невозможно "состыковать" при описании черных дыр, и сформулировать квантовую теорию гравитации.

РИА Наука
Обсуждение
12 пользователей оставили 16 комментариев
  • На счет черных дыр у меня следующий вопрос: Можно ли измерить спин Украины после коллапса экономики и дефолта? И как вернуть 3,5 миллиарда?
    14:06
    24.12.2015
  • в ответ пользователю AngEL Dark(показатьскрыть)
    AngEL Dark, какое гравитационное взаимодействие тоже? "утрамбованное" до критического состояния космическое тело будет иметь вторую космическую скорость равную - С, т.е. теперь ничто не способно выйти за пределы данного тела. Это и есть чёрная дыра.
    18:03
    24.12.2015
  • Че-то подумал, почему гравитация сильней после взрыва звезды, чем при её жизни, ведь масса до взрыва была даже больше?
    12:48
    24.12.2015
  • На основании одной сомнительной теории, построили такой же странный мысленный эксперимент. Поди, попробуй измерить спин спички)))
    Излучение Хокинга, формируется на границе горизонта событий, а не изнутри ЧД и по большому счёту имеет опосредованное отношение к самой ЧД.
    12:49
    24.12.2015
  • вот блин написали ахинею какую-то...
    ну допустим рождается на горизонте событий пара частица-античастица. Они тут же должны схлопнуться, санигилировать. Но одна засасывается в черную дыру, а другая остается снаружи. И что тогда получается? Антивещество остается снаружи и сразу анигилирует с другим веществом. Баланс потеряется и все вокруг черной дыры будет взаимопоглащаться. Хрень
    13:00
    24.12.2015
  • Чем больше читаешь подобных материалов, тем больше уверенность, что физики-теоретики живут в мире своих собственных иллюзий, фантазий ума. То у них скорость света предельна, то не предельна, то нельзя читать информацию из ЧД, то можно. Как украинцы прямо. :)))
    13:02
    24.12.2015
  • Много "если". Квантовое запутываени может преодолеть горизонт событий, только вот половину надо оставить в руке, а половину - доставить за горизонт. Скорость движения будет равна скорости света, время будет остановлено для одного куска и будет идти для второго. Время квантового запутывания измеряется часами. Опять облом.
    13:06
    24.12.2015
  • Черная дыра, это фактический "мост" между материальным и Духовным мирами.
    То, до чего Вы додумались, давно существует.
    Только информацию Вы получите в том объеме, который нужен для развития цивилизации.
    Информацию о расщеплении атома Вы получили.
    Что в итоге ?
    13:10
    24.12.2015
  • Главное, чтоб космонавт был осторожней и не оступился и не свалился в горизонт событий.
    13:10
    24.12.2015
  • Хочу от лица читателей поблагодарить этого сотрудника РИА (наверное одного единственного), который достаточно регулярно переводит общее содержание научных статей публикуемых на arxiv.org, Physics Letters Review, PLOS и других серьезных журналах.
    13:26
    24.12.2015
  • Балдею я от физиков/
    Так как физики шутить никто более не умеет/
    А если без зубоскальсьтва тоэто настолько все интересно и непонятно - просто дух захватывает/
    конечно познать что там происходит в дыре человечетву еще не скоро будет дано
    13:29
    24.12.2015
  • Дмитрий Гулевич, всё дело в плотности. Необходимо "утрамбовать" массу звезды до так называемого гравитационного радиуса, чтобы получилась чёрная дыра.
    14:02
    24.12.2015
  • На счет черных дыр у меня следующий вопрос: Можно ли измерить спин Украины после коллапса экономики и дефолта? И как вернуть 3,5 миллиарда?
    14:06
    24.12.2015
  • Да уж. А еще британские ученые выяснили что женщины на 35% чешутся чаще чем мужчины, а так же проанализировали полет пчел накачаных кокаином. Ну и под занавес за 300 тысяч фунтов выяснили в какой воде любят плавать утки - оказывается под дождем. Че уж тут про дыры-то не выяснить. Молодцы. На то они и ученые:)
    15:02
    24.12.2015
  • AngEL Dark в ответ пользователю Умка(показатьскрыть)
    Умка, и дальше? ну, утрамбовали, масса осталась прежней (как до трамбовки), гравитационное взаимодействие -- то же.
    + мы где измеряем гравитационное взаимодействие? если в точке с координатами XYZ, то, по идее, без разницы, а если на поверхности -- то там должно быть увеличение из-за изменения расстояния между центрами масс.
    17:37
    24.12.2015
  • в ответ пользователю AngEL Dark(показатьскрыть)
    AngEL Dark, какое гравитационное взаимодействие тоже? "утрамбованное" до критического состояния космическое тело будет иметь вторую космическую скорость равную - С, т.е. теперь ничто не способно выйти за пределы данного тела. Это и есть чёрная дыра.
    18:03
    24.12.2015
  • Twerdetz в ответ пользователю AngEL Dark(показатьскрыть)
    AngEL Dark, при утрамбовке возникает "горизонт событий", сингулярность. Это из учебника, почитайте, прежде чем делиться своим ценным мнением.
    18:42
    24.12.2015
  • Умка, я догадывался, что не всё так просто на просторах Вселенной, но всё же...
    19:46
    24.12.2015

Партнеры





Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.