В 1976 году Стивен Хокинг потряс мир астрофизики, предположив, что черные дыры не полностью черные. На самом деле, они излучают крошечные объемы энергии и, со временем, могут отдать так много, что исчезнут. Однако на информацию теория излучения Хокинга не распространяется: она попадает в черную дыру с веществом и уже не может выбраться обратно. Что же происходит с ней, когда черная дыра исчезает?
Десятки лет ученые бились над «информационным парадоксом черных дыр». Было высказано множество гипотез. Одна из них предполагает, что внутренности черной дыры соединены с внешними регионами квантовой нелокальностью, при которой спутанные частицы обладают общим квантовым состоянием. Эта нелокальность называется «ненасильственной», потому что рябь ткани пространства-времени вызывает малозаметные квантовые связи, а не что-то вроде взрыва или слияния.
Если эта гипотеза верна, то в пространстве-времени вокруг черных дыр полно пертурбаций, коррелирующих с находящейся внутри информацией. А когда черная дыра исчезает, то информация останется снаружи. Парадокс разрешен.
В недавней статье, предложенной для публикации, ученые из Калифорнийского технологического института предложили способ проверки этой интригующей гипотезы.
Они обнаружили, что нелокальные квантовые корреляции не просто оставляют след в пространстве-времени вокруг черных дыр; они также оставляют отпечаток в гравитационных волнах, которые становятся заметны при слиянии черных дыр. Эти сигнатуры существуют в виде крошечных флуктуаций поверх основного сигнала гравитационной волны, но обладают уникальным спектром, который четко отличает их от обычных волн, https://www.space.com/the-universe/black-holes/black-hole-pa... Space.
К сожалению, у современных детекторов гравитационных волн не хватает чувствительности, чтобы выделить искомый сигнал. Но инструменты нового поколения могут получить такую возможность.
Два года назад команда исследователей из Великобритании нашла решение информационного парадокса черных дыр, https://hightech.plus/2022/03/20/naideno-reshenie-informacio..., что у этих объектов имеются «квантовые волосы». Если их теория верна, она может оказаться прорывом в теоретической физике.
