La paradoja del agujero negro de la ley de conservación de la información
Esta afirmación es inconsistente con las teorías relevantes de la mecánica cuántica. Porque la física cuántica moderna cree que esta información material nunca desaparecerá por completo. Durante los últimos 30 años, Hawking ha intentado explicar esta visión contradictoria con diversas especulaciones. Hawking dijo una vez que el movimiento cuántico en los agujeros negros es un caso especial. Debido a que la gravedad en un agujero negro es tan fuerte, la mecánica cuántica ya no se aplica. Sin embargo, las afirmaciones de Hawking no convencieron a muchos académicos escépticos de la comunidad científica.
Ahora, Hawking finalmente dio una respuesta más convincente a esta visión contradictoria. Hawking dijo que un agujero negro nunca se cierra por completo. Gradualmente irradian más y más calor al mundo exterior durante un largo tiempo, y luego los agujeros negros eventualmente se abrirán, liberando la información material contenida en su interior. Aunque este importante resultado de investigación no se publicó en forma de artículo, causó revuelo en la comunidad académica. El colega de Hawking en la Universidad de Cambridge y famoso teórico de la física, el Dr. Malcolm Perry, dijo: "La idea propuesta por Hawking en este seminario puede ser una solución factible. Pero creo que, en última instancia, puede ser aceptada o no, depende de todos decidir". , cree que los últimos resultados de la investigación de Hawking serán comparables a la "Radiación de Hawking" publicada hace 30 años.
Otro físico, Kurt Cutler, dijo a la revista New Scientist: "Había un mensaje de Hawking y parecía decir: 'He resuelto las contradicciones de la teoría del agujero negro y quiero expresar algunas de ellas'. nuevas opiniones al respecto.' Pero como destinatario de esta información, no vimos ninguna instrucción escrita relevante por adelantado, por respeto a la reputación del propio Hawking, sólo puedo aceptar esta declaración por el momento. Esperamos con interés la explicación completa del profesor Hawking sobre sus nuevos logros en una conferencia académica mañana. Respecto a la nueva teoría de los agujeros negros propuesta por el profesor Hawking, nuestro reportero entrevistó al profesor Zhao Zheng, un experto en agujeros negros de mi país. El profesor Zhao dijo que los últimos resultados de la investigación de Hawking sobre los agujeros negros solo provienen de los medios de comunicación y no publicaron artículos académicos, por lo que esta nueva teoría aún no ha sido confirmada. Los expertos señalaron que en la década de 1970, la teoría de la "radiación térmica del agujero negro" de Hawking fue uno de los logros más destacados de la física teórica del siglo XX, pero algunos puntos de vista sobre la teoría fueron cuestionados por los físicos cuánticos de la época. Los científicos creen que la información de la materia "tragada" por un agujero negro eventualmente desaparecerá con el agujero negro, lo cual es inexplicable desde la perspectiva de la física cuántica. Por esta razón, los círculos académicos llevan 30 años discutiendo. Esta vez, Hawking propuso una nueva idea: el agujero negro liberará la información que absorbió en algún momento, lo que aparentemente compensó las deficiencias de su teoría anterior, pero no fue suficiente para demostrar que la teoría era correcta. El profesor Zhao explicó que la información contenida en la materia no se conserva como la masa o la energía, por lo que la teoría anterior de Hawking sobre la desaparición de la información no es del todo inaceptable.
Desde los años 1960 hasta los años 1980, el estudio de los agujeros negros logró grandes avances. Al principio, la gente pensaba que un agujero negro era una estrella de la muerte en la que todo podía caer, pero nada podía escapar. Hawking demostró en 1974 que los agujeros negros tienen temperatura y radiación. El descubrimiento de la radiación de Hawking convirtió a los agujeros negros y al propio Hawking en un nombre familiar.
Después de la década de 1980, el foco de la investigación de los agujeros negros pasó gradualmente de la temperatura a la paradoja de la información. Se sabe desde hace tiempo que un observador fuera de un agujero negro pierde casi toda la información sobre el material que formó el agujero negro y luego cayó en él. Este es el teorema sin pelo. El llamado "mao" se refiere a "información". Sólo quedan tres "pelos" en el agujero negro: masa total, carga total y momento angular total, que pueden ser detectados por el mundo exterior. Al principio se creía que, aunque los observadores externos no podían detectar información sobre la materia dentro del agujero negro, esta información no desaparecía del universo, sino que quedaba oculta dentro del agujero negro. Después del descubrimiento de la radiación de Hawking, la gente sabía que toda la materia en un agujero negro eventualmente se convertiría en radiación térmica, y la radiación térmica casi no transportaba información. De esta forma, la información de la materia que se formó y cayó en el agujero negro desaparecerá del universo y ya no se conservará.
No sólo dejarán de ser válidas la ley de conservación del número bariónico y la ley de conservación del número leptónico, sino que también se destruirá la naturaleza unitaria de la teoría cuántica. Ante dificultades teóricas tan graves, los físicos iniciaron intensos debates. La mayoría de los físicos teóricos creen en la conservación de la información y creen firmemente que la piedra angular de la teoría cuántica, la unitaridad, no será destruida. En resumen, se debe preservar la información. Los expertos en relatividad como Hawking y Thorne creen que la información no necesariamente se conserva, por lo que es completamente posible destruir la singularidad. Para ello, Hawking y Thorne hicieron una apuesta con Presky, quien creía firmemente en la conservación de la información.
Esta teoría ha tenido problemas desde su nacimiento: contradice la "ley de conservación de la información" en la que muchos científicos insisten. Esto alguna vez fue llamado la "paradoja del agujero negro".
Así como los científicos del siglo XIX resumieron la ley de conservación de la energía, muchos científicos del siglo XX propusieron la teoría de la conservación de la información. Si se establece esta teoría, la ley de conservación de la información se convertirá sin duda en la ley más importante de la ciencia, quizás más profunda que la ley de conservación de la materia y la energía. La feroz controversia provocada por la teoría de los agujeros negros de Hawking es si la "información" puede preservarse y conservarse en los agujeros negros. "