Kara Delik Bilgi Paradoksunu Kuantum Korelasyonları Çözebilir
Kara delik bilgi paradoksu fizikçileri onlarca yıldır şaşırtmaktadır. Yeni araştırmalar, uzay-zamandaki kuantum bağlantılarının paradoksu nasıl çözebileceğini ve bu süreçte kütle çekim dalgalarında ince bir imza bırakabileceğini göstermektedir.
Uzun bir süre, gizemli olmalarına rağmen kara deliklerin hiçbir soruna yol açmadığı düşünüldü. Bilgi yaratılamaz veya yok edilemez, ancak nesneler olay ufuklarının altına düştüğünde, yanlarında taşıdıkları bilgi sonsuza dek görüşten kilitlenir. En önemlisi, yok edilmez, sadece gizlenir olarak bilindi.
Ancak daha sonra Stephen Hawking kara deliklerin tamamen kara olmadığını keşfetti. Az miktarda radyasyon yayarlar ve sonunda buharlaşarak kozmik sahneden tamamen kaybolurlar.
Fakat bu radyasyon beraberinde hiçbir bilgi taşımaz ve bu da şu ünlü paradoksu yaratır: kara delik öldüğünde, tüm bilgileri nereye gider?
Birleşen süper kütleli kara deliklerin simülasyonu.
Bu paradoksa bir çözüm, şiddet içermeyen yerel olmama durumu olarak bilinir. Bu, kuantum dolanıklığının daha geniş bir versiyonundan, parçacıkları birbirine bağlayabilen “uzaktan ürkütücü eylem”den yararlanır.
Böylece daha geniş resimde, uzay-zamanın yönleri birbirleriyle dolanık hale gelir. Bu, kara deliğin içinde olan her şeyin, onun dışındaki uzay-zamanın yapısına bağlı olduğu anlamına gelir.
Genellikle uzay-zaman yalnızca kara delik birleşmeleri veya yıldız patlamaları gibi şiddetli süreçler sırasında değişir. Ancak bu etki çok daha sessizdir, bir olay ufkunu çevreleyen uzay-zamanda sadece ince bir parmak izidir.
Eğer bu hipotez doğruysa, kara deliklerin etrafındaki uzay-zaman tamamen rastgele olmayan minik bozulmalar taşır; bunun yerine, değişimler kara deliğin içindeki bilgiyle ilişkilendirilir.
Sonra kara delik kaybolduğunda, bilgi onun dışında korunur ve paradoksu çözer. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, Caltech’teki iki araştırmacı, bu ilgi çekici hipotezi nasıl test edebileceğimizi keşfetmek için inceledi.
Araştırmacılar, uzay-zamandaki bu imzaların kara delikler birleştiğinde kütle çekim dalgalarında da bir iz bıraktığını buldular. Bu izler inanılmaz derecede küçüktür, o kadar küçüktür ki henüz mevcut kütle çekim dalgası deneyleriyle tespit edemiyoruz.
Kara delikler uzayı en çok nasıl büker.
Ancak, olağan dalga örüntüsünün üzerinde duran ve onları potansiyel olarak gözlemlenebilir kılan çok benzersiz bir yapıya sahiptirler.
Önümüzdeki on yılda çevrimiçi olmayı hedefleyen yeni nesil kütle çekim dalgası dedektörleri, bu sinyali ortaya çıkarmak için yeterli duyarlılığa sahip olabilir.
Eğer bunu görürlerse, bu muazzam olurdu, çünkü sonunda sorunlu paradoksun net bir çözümüne işaret eder ve hem uzay-zamanın yapısı hem de kuantum yerel olmayanlığının doğası hakkında yeni bir anlayış açardı.