اَبا اِباد

پارادوکس سیاهچاله

پارادوکس سیاهچاله

فرض کنید شما و دوستتان در یک شب زمستانی داخل اتاقی کنار شومینه نشسته اید. موضوعی بسیار خصوصی ذهن شما را مشغول کرده و برای اینکه ذهنتان آرام شود، دارید داخل یک تکه کاغذ چیزهایی راجع به این موضوع شخصی می‌نویسید. ناگهان فضولی دوست شما گل می‌کند و می‌خواهد ببیند که شما داخل این تکه کاغذ چه می‌نویسید. شما ابتدا از نشان دادن نوشته‌های روی کاغذ به دوستتان سر باز می‌زنید و دستتان را محکم روی کاغذ نگه می‌دارید.‌ اما دوستتان هر لحظه کنجکاوتر می‌شود و می‌خواهد به زور دست شما را از روی کاغذ بردارد و ببیند شما روی کاغذ چی نوشته اید. شما که تحت هیچ عنوانی نمی‌خواهید دوستتان به هیجوجه نوشته‌ی شما را بخواند، کاغذ را مچاله کرده و به درون شومینه پرتاب می‌کنید. کاغذ به سرعت می‌سوزد و به ذغال تبدیل می‌شود. شما با این کار، به ظاهر اطلاعاتی را از بین برده‌ اید.

اطلاعات در اینجا تعدادی مولکول جوهر بوده است که روی مولکول‌های کاغذ چسبیده بود و سپس همراه با واکنش سوختن کاغذ، آن مولکول‌های جوهر نیز دود شد رفت هوا و آن اطلاعات از بین رفت‌. حالا دوستتان می‌خواهد چکار کند؟

او که نمی‌تواند واکنش سوختن را برعکس کند و به کاغذ اولیه و جوهر روی آن برسد و سپس نوشته‌ی شما را بخواند. اما درست است که این کار با تکنولوژی ما امکان‌پذیر نیست، اما آیا از نظر فیزیکی نیز غیرممکن است؟

فرض کنید ما به طریقی می‌توانستیم تک تک واکنش‌ها و تغییرات همه‌ی مولکول‌های سیستم کاغذ و جوهر را مشاهده کنیم. بعد می‌توانستیم تقاضای ویدئوچک کنیم و تک تک تغییرات را ببینیم. مثلا این مولکول کربن دی‌ اکسید، قبلا یک مولکول حاوی کربن بود، کمی قبلتر در اینجا قرار داشت. همینطور برای آن یکی مولکول و الی آخر، برای تک تک مولکول‌ها. پس از نظر فیزیکی، ما می‌توانیم حتی این فرآیند را نیز به عقب بازگردانیم و منع فیزیکی نداریم‌.

به این ویژگی، قانون بقای اطلاعات گفته می‌شود.

یعنی ما هیچوقت نمی‌توانیم اطلاعات را به طور کامل پاک کنیم. شما حتی وقتی روی هارد کامپیوتر، از شیفت دیلیت استفاده می‌کنید نیز، به ظاهر دارید اطلاعات را برای همیشه پاک می‌کنید. اما از نظر فیزیکی، باز هم نمی‌توانید اطلاعات را پاک کنید. شما تنها فرم اتم‌ها روی هارددیسک را تغییر داده‌اید. اگر کسی از تک تک این تغییرات فیلم بگیرد، می‌تواند فرآیند پاک کردن را معکوس کرده و اطلاعات را بازیابی کند. البته نگران نباشید. ما هنوز چنین تکنولوژی نداریم. اما از نظر فیزیکی، برای بازگشت اطلاعات هیچ منعی هم نداریم‌.

از طرف دیگر در سال ۱۹۷۵ استیون هاوکینگ به کمک محاسبات نشان داد که سیاهچاله‌ها می‌توانند تابش هاوکینگ را از خود متصاعد کنند و تبخیر شوند. اما این موضوع یک‌ اشکال جدی دارد، اینکه اگر ما آن دفترچه را به جای شومینه به درون سیاهچاله بیاندازیم و آن دفترچه به صورت تابش هاوکینگ از سیاهچاله خارج شود، دیگر هیچ راهی برای بازیابی آن اطلاعات نداریم و قانون بقای اطلاعات‌ را زیر پا گذاشته‌ایم. اما چنین چیزی فیزیک را به خطر می‌اندازد.

ما در فیزیک می‌خواهیم با توجه به وضعیت فعلی جهان، وضعیت گذشته و وضعیت آینده را پیدا کنیم. اگر در بخشی از جهان اطلاعات به این شکل از بین برود یا رفته باشد، آنوقت دیگر اطلاعات ما نسبت به گذشته و آینده‌ی جهان قطعا ناقص است. پس فیزیک نیز حتما ناقص است، چرا که نمی‌تواند به طور قطعی راجع به گذشته و آینده‌ی جهان نظر قطعی بدهد. البته ما در حال حاضر بسیار امیدواریم که نظریه‌ی ریسمان بتواند پاسخ این پارادوکس را بدهد.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

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