اَبا اِباد

پارادوکس اطلاعات سیاهچاله

پارادوکس اطلاعات سیاهچاله

در یک روز سرد زمستانی، کنار شومینه نشسته اید و روی یک تکه کاغذ مطالب مهمی را می‌نویسید. از آنجایی که نمی‌خواهید کسی این مطالب را بخواند، بعد از پایان نامه، آن را درون یک ظرف قرار داده و درون آتش قرار می‌دهید. در عرض چند ثانیه، نامه تبدیل به خاکستر می‌شود.

آیا کسی می‌تواند با بررسی خاکستر نامه‌ی شما، دریابد که شما روی نامه چه چیزی نوشته بودید؟ از لحاظ عملی خیر، اما‌ از نظر تئوری بله.

از نظر تئوری، تمام واکنش‌هایی که اتفاق افتاده مشخص است و‌ اگر کسی بتواند تک تک مولکول‌ها را رصد کند و این واکنش‌ها را در مسیر بازگشت انجام دهد، می‌تواند به آن نامه‌ی اولیه برسد و آن را بخواند. ما این موضوع را در تمامی پدیده ها می‌توانیم ببینیم. هر پدیده‌ای که در طبیعت می‌بینیم، از نظر تئوری برگشت پذیر (#reversible) است. اگر منظور ما از آن نامه، اطلاعات (#information) باشد، هر پدیده‌ی فیزیکی، اطلاعات را حفظ می‌کند. شما حتی وقتی چیزی را از هارد دیسک کامپیوتر خود حذف می‌کنید، این شانس را دارید که دوباره آن اطلاعات را بازیابی کنید. اما جایی از جهان فیزیکی هست که چنین ویژگی را ندارد : سیاهچاله‌ها.

سال ۱۹۹۱ بود که استیون هاوکینگ و کیپ تورن، با جان پرسکیل، شرط بستند که اطلاعاتی که درون سیاهچاله بیفتد، از بین می‌رود و هرگز قابل بازیابی نیست. این تئوری تحت عنوان پارادوکس اطلاعات سیاهچاله (blackhole information paradox) شناخته می‌شود. هاوکینگ چند سال قبل از ارائه‌ی این پارادوکس، نظریه‌ای را ارائه داده بود که بر طبق آن، سیاهچاله‌ها کاملا سیاه نیستند، بلکه ذراتی تحت عنوان تابش هاوکینگ (#hawkingradiation) را از خود متساعد می‌کنند. پست پیشین در توضیح تابش هاوکینگ سیاهچاله‌ها طی فرآیند تابش هاوکینگ، جرم خود را رفته رفته از دست می‌دهند‌ و در نهایت تبخیر می‌شوند. اما همین تبخیر شدن، منجر به پارادوکس می‌شود. اینکه هرچیزی در سیاهچاله بیفتد برای همیشه از بین خواهد رفت، ناقض یک اصل مهم در علم است.

یکی از مفروضات اساسی علم، این است که ما اگر حالت یک سیستم را در زمانی معین بدانیم، می‌توانیم حالات گذشته و آینده‌ی آن سیستم را بدانیم. ما با همین اصل است که از یک طرف در مورد بیگ بنگ و از طرف دیگر در مورد آینده‌ی جهان صحبت می‌کنیم. اما تابش هاوکینگ، باعث از بین رفتن اطلاعات می‌شود و ما از نظر تئوری هیچ راهی نخواهیم داشت، که بفهمیم چیزی که اکنون به صورت تابش هاوکینگ در حال خروج از سیاهچاله است، قبل از ورود به سیاهچاله یک مداد بوده یا یک انسان و یا هرچیز دیگر.

این یک پارادوکس است، چرا که ما اساسا دیگر نسبت به وضعیت قبل سیاهچاله هیچ علمی نداریم.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *