いわゆるブラックホール情報のパラドックスに対する新しい解決策が提示されました。これには、一般相対性理論の独特な解決策が含まれます:ワームホール、2 つの時空間位置間の特別な橋。
この理論的枠組みは、ブラック ホールの内部で実際に何が起こっているのかについて興味深いヒントを提供します。
Journal of High Energy Physics に掲載されたこの研究の興味深い意味を理解するには、1970 年代にさかのぼる必要があります。その 10 年間に、スティーブン ホーキングは、ブラック ホールが非常に極端な天体であり、その性質を数個に減らすことができること、そしてそれらの数がブラック ホールの始まりとは無関係であることを発見しました。
これは問題です。特定の時点以降の条件が問題にならない場合、物理的な状態が多くなり、一意ではなくなる可能性があります。つまり、ブラック ホールに入った情報は永久に失われ、これは量子力学の法則によって禁止されています。
ホーキング自身が提供した解決策は、一般相対性理論を修正する必要があり、現在ホーキング放射として知られているブラック ホールからの放出によって情報が保存されるというものです。ただし、修正方法については議論の余地があります。
関係する重要な要素はエントロピーです。これは、システムがどの程度無秩序であるかを測定するものです。ブラックホールがホーキング放射を放出すると、蒸発して収縮します。しかし、量子力学と相対性理論の単純な組み合わせでは、ブラック ホールが縮小するにつれてエントロピーが増大し、少なくとも一部の情報が失われます。このように、私たちはパラドックスに逆戻りしています.
1993 年、ドン ペイジは、情報の保存に違反しないためには、エントロピーは最初に成長し、その後ゼロになる必要があることを発見しました。この新しい作業は、Page の計算をモデルに組み込む方法であり、ワームホールの出番です。
ワームホールは相対性理論における特別な解決策ですが、数学が機能するからといって、ワームホールが現実であるとは限りません。
チームは同じアプローチを採用しており、数学を使用して、ブラック ホールの内部からワームホールのように見える放射への接続を作成します。彼らは、ブラック ホールがワームホールでいっぱいであることを暗示しているわけではありませんが、一般相対性理論と量子力学を統合する理論 (伝説の量子重力) は、ページの予想と一致しているため、このように見えるかもしれません.
「従来の計算では見落とされていたワームホールのような構造を持つ新しい時空幾何学を発見しました」と主任研究者である理化学研究所数理科学研究科の後藤カナト氏は声明で述べた。 「この新しいジオメトリを使用して計算されたエントロピーは、まったく異なる結果をもたらします。」
理論は興味をそそられますが、その物理学はすべて困惑し続けています.何かがブラックホールの事象の地平線を横切ると、光の速度よりも速く移動する必要があるため、もはや逃げることができません.情報のパラドックスの真の解決策に関しては、現在の理解を超えたところにあるものがあります。
「放射線によって情報がどのように運ばれるのか、その基本的なメカニズムはまだわかっていません」と後藤氏は付け加えた。 「量子重力の理論が必要です。」
