Stephen Hawking hat ein neues Papier über die Theorie der Schwarzen Löcher veröffentlicht, in dem er und seine Kollegen das "No-Hair-Theorem" für Schwarze Löcher widerlegen und beschreiben, wie Informationen daraus entweichen.
Der britische Astrophysiker Stephen Hawking gab zu, dass Schwarze Löcher Informationen nicht unwiderruflich absorbieren - ein Teil davon sickert in Form von "weichem Haar" aus - Photonen mit fast null Energie, so ein Artikel in der elektronischen Bibliothek der Cornell University.
Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass Materie, die von einem Schwarzen Loch verschluckt wird, ihre Grenzen nicht verlassen kann. Wissenschaftler haben eine Seite dieses Phänomens seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts mit einem kurzen, aber prägnanten Satz beschrieben: „Ein Schwarzes Loch hat keine Haare“, was bedeutet, dass alle Schwarzen Löcher mit der gleichen Masse, Ladung und Rotationsgeschwindigkeit genau gleich aussehen und beschrieben werden.
Die Situation wurde 1975 viel komplexer und kontroverser, als der berühmte Astrophysiker Stephen Hawking zeigte, dass Schwarze Löcher aufgrund von Quanteneffekten an ihrem Ereignishorizont allmählich "verdampfen" und Energie in Form von Hawking-Strahlung emittieren würden.
Dies ist für Theoretiker zu einem großen Problem geworden, da die Verdampfung von Schwarzen Löchern und die Erzeugung solcher Strahlung impliziert, dass fast alle Informationen über den Quantenzustand der vom Schwarzen Loch "gefressenen" Teilchen mit Ausnahme ihrer Masse, Ladung und Rotationsrate unwiederbringlich verloren gehen, was nicht der Fall ist kann nach den Gesetzen der Quantenphysik auftreten.
Hawking und seine Kollegen schlagen nun vor, dass dies tatsächlich nicht der Fall ist. In ihrem neuen Artikel, der noch nicht zur Veröffentlichung in einem von Experten begutachteten wissenschaftlichen Journal angenommen wurde, argumentieren sie, dass einige der Informationen in Form von Photonen mit nahezu null Energie herausplatzen und an der Stelle des verdampfenden Schwarzen Lochs verbleiben werden.
Solche Lichtteilchen, die die Autoren des Artikels "weiche Photonen" nennen, sind im Universum in großen Mengen vorhanden, aber aufgrund ihrer extrem niedrigen Energie ist es praktisch unmöglich, sie mit Hilfe moderner Geräte zu erfassen.
Durch Hinzufügen solcher Partikel zu den Gleichungen, die das Verhalten von Schwarzen Löchern beschreiben, stellten Hawking und seine Kollegen fest, dass diese Photonen als Informationsträger fungieren würden, die Daten über einige der Eigenschaften von Partikeln aufzeichnen würden, die vom Schwarzen Loch "gefressen" werden. Es wird äußerst schwierig sein, Informationen aus ihnen zu extrahieren, selbst wenn es Wissenschaftlern gelingt, einen Weg zu finden, mit diesen Photonen zu interagieren - die Autoren des Artikels vergleichen dies mit der Aufgabe, herauszufinden, was in einem Feuer brennt, Rauch und Flammen zu betrachten.
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Die Existenz dieser Photonen hat zur Folge, dass das Schwarze Loch anstelle einer klaren Linie des Ereignishorizonts eine besondere Reihe von „Haaren“aus „weichen Photonen“aufweist, auf denen wie auf einem Hologramm ein Teil der Informationen über die absorbierten Teilchen aufgezeichnet wird. Dieser eigenartige "Bildschirm" aktualisiert seinen Inhalt jedes Mal, wenn das Schwarze Loch einen weiteren Teil der Hawking-Strahlung aussendet, was seine Untersuchung weiter erschwert. Dennoch glauben Hawking und seine Kollegen, dass eine solche Idee es uns ermöglicht, das Informationsparadoxon zu lösen, ohne auf fantastische und unwahrscheinliche Annahmen und Abweichungen von modernen physikalischen Theorien zurückzugreifen.
