Hawking megtörte saját fekete lyuk paradoxonát

Közel 30 évnyi bizonygatás után, miszerint egy fekete lyuk mindent megsemmisít, ami bele sodródik, Stephen Hawking bejelentette, hogy tévedett. Úgy tűnik, a fekete lyukak összességében lehetővé teszik, hogy belőlük információ szökjön ki.

Hawking legújabb felfedezéseit egy jövő heti, Írországban tartandó konferencián fejti ki. A hátraarc egy 1997-es fogadásnak köszönhetően egy enciklopédiába kerülhet Hawkingnak, a Cambridge Egyetem fizikusának. Ami azonban ennél jóval lényegesebb, megoldhatja a modern fizika egyik hosszú ideje fennálló rejtvényét, a fekete lyuk információs paradoxont.

Stephen Hawking

A paradoxont maga Hawking alkotta meg. 1976-ban kiszámította, hogy amikor egy fekete lyuk létrejön, az energia kisugárzásával elkezd tömeget veszteni. A "Hawking sugárzás" nem tartalmaz információt a fekete lyuk belsejének anyagáról, és ha a fekete lyuk kellő idő elteltével elillan, minden információ elveszik. Ez azonban ellenszegül a kvantumfizika törvényeinek, ami kimondja, hogy az információ soha nem semmisülhet meg teljesen. Hawking érvelése szerint a fekete lyuk heves gravitációs mezői valahogy kijátsszák a kvantumfizika törvényeit.

Más fizikusok megpróbáltak ellentmondani a paradoxonnak. 2004 elején Samir Mathur az Ohio Állami Egyetem tudósa munkatársaival bebizonyította, hogy amennyiben egy fekete lyukat a húrelmélet szerint modelleznek, melyben a világegyetem parányi rezgő szálakból és nem pontszerű részecskékből tevődik össze, akkor a fekete lyuk a húrok egy hatalmas kuszaságaként jelenik meg, és az ebből a "gombolyagból" áramló sugárzás igenis tartalmaz információt a fekete lyuk belsejéről.

Most úgy tűnik magának Hawkingnak is van válasza a rejtvényre, a fizikus társadalom pedig már alig várja a híreket. Hawking az utolsó percben kérte, hogy tegyék lehetővé számára felfedezése előadását az Általános Relativitás és Gravitáció 17. Nemzetközi Konferenciáján, Dublinban. "Küldött egy rövid levelet, melyben leírta, hogy megfejtette a fekete lyuk információs paradoxont és szeretne beszélni róla" - mondta Curt Cutler, a német Albert Einstein Intézet egyik fizikusa, aki a konferencia tudományos bizottságának elnöke lesz. "Nem láttam a tanulmány előzetes változatát, őszintén szólva Hawking hírneve ösztönzött arra, hogy lehetővé tegyük számára a felszólalást."

Bár Hawking még nem fedte fel a felfedezése mögött rejlő matematika részleteit, vázlatos információk már kiszivárogtak egy, a fizikus által tartott szemináriumból. Cambridge-i munkatársa, Gary Gibbons szerint - aki maga is a fekete lyukak szakértője és részt vett a szemináriumon - Hawking fekete lyukai a klasszikus fekete lyukakkal szemben nem rendelkeznek jól meghatározható eseményhorizonttal, ami mindent magába temet a külvilágból. Lényegében a fekete lyukak soha nem válnak mindent felfaló objektumokká, ehelyett hosszú időn át sugárzást bocsátanak ki, és végül megnyílnak felfedve a bennük rejlő információt. "Lehetséges, hogy amit a szemináriumon előadott az a megoldás" - mondta Gibbons. "Ezt azonban még el kell bírálnunk."

A konferencia keretein belül július 21-én Hawking egy órát kap, hogy előadja nézeteit. Ha sikerrel jár, akkor elveszti a fogadást, amit ő és Kip Thorne, a Caltech elméleti fizikusa kötött a szintén Calteches John Preskillel. Ők akkor azt bizonygatták, hogy "a fekete lyuk által elnyelt információ mindörökre el van temetve, azt soha nem lehet már visszanyerni". "Mivel Stephen megváltoztatta nézetét, és most úgy véli, hogy a fekete lyukak nem semmisítik meg az információt, elvárom, hogy állja a fogadást" - mondta Preskill. A páros egy enciklopédiát kell, hogy adományozzon Preskillnek, amit maga választhat meg, és amiből "az információ tetszés szerint visszanyerhető".