ขอบฟ้าเหตุการณ์ของกเป็นทั้งความว่างเปล่าอันเงียบสงบที่หลอกลวงหรือนรกแห่งการลงโทษขึ้นอยู่กับว่าคุณเข้ามาใกล้แค่ไหนนักฟิสิกส์เสนอ
การมีอยู่ของกำแพงไฟที่ลุกไหม้บนขอบฟ้าเหตุการณ์ได้กลายเป็นหนึ่งในประเด็นที่ถกเถียงกันมากที่สุดในประเด็นทางฟิสิกส์ทฤษฎีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และนักวิทยาศาสตร์สองคนจากมหาวิทยาลัยวิกตอเรียในบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา เพิ่งเข้ามามีส่วนร่วม ผสมกับเอกสารใหม่ที่ถกเถียงกันที่เสนอความเป็นจริงที่แตกต่างกันสองประการสำหรับหลุมดำขึ้นอยู่กับมุมมองของคุณ
แต่ข้อมูลพื้นฐานเล็กน้อยเพื่อให้คุณได้รับความรวดเร็วก่อนไฟร์วอลล์หลุมดำเป็นปรากฏการณ์สมมุติที่วัตถุสร้างพลังงานได้มากเมื่อเคลื่อนผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ ทำให้เกิดกำแพงเพลิงจริงที่กลืนทุกสิ่งที่ขวางหน้าเสนอในปี 2555สมมติฐานนี้พยายามแก้ไขปัญหาพื้นฐานด้วยคำอธิบายที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นที่สำคัญเมื่อพบกับหลุมดำ
ปัญหาเกิดขึ้นเช่นนี้ ย้อนกลับไปในทศวรรษ 1970 นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีและจาค็อบ เบเกนสไตน์ก็แสดงให้เห็นเช่นนั้นปล่อยรังสีออกมาจากขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อรังสีฮอว์กิง- พวกเขาเสนอว่าจะมีการปล่อยก๊าซเพียงครั้งเดียวเกี่ยวข้องกับอนุภาคสองตัวที่พันกันซึ่งก่อตัวใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ หลุมหนึ่งตกลงไปในหลุมดำ ในขณะที่อีกหลุมหนึ่งกลับปล่อยรังสีกลับเข้าสู่จักรวาล
ในช่วงเวลาที่ยาวนานมาก มวลที่หลุดออกมาทั้งหมดนี้จะทำให้หลุมดำทั้งหมดเริ่มระเหย และเนื่องจากกลศาสตร์ควอนตัมระบุว่าข้อมูลในจักรวาลไม่สามารถถูกทำลายอย่างถาวรได้ Hawking และ Bekenstein จึงเสนอว่าข้อมูลที่เก็บไว้โดย ในที่สุดหลุมดำที่กำลังจะตายก็หลุดออกไปเมื่อรังสีฮอว์คิง
แต่นี่คือสิ่งที่ยุ่งยาก เนื่องจากอนุภาคที่ออกมาเป็นรังสีในช่วงปลายอายุขัยของหลุมดำ จะต้องยังคงเป็นควอนตัมที่พัวพันกับรังสีที่ถูกไล่ออกก่อนหน้านี้ แต่ตอนนี้ พวกมันเป็นอนุภาคที่ส่งออกไป พวกมันยังต้องถูกควอนตัมพันกันด้วยหุ้นส่วนที่เข้ามาด้วย และสิ่งนี้ขัดกับหลักการพื้นฐานที่เรียกว่า 'คู่สมรสคนเดียวของ-
การมีคู่สมรสคนเดียวในการพัวพันระบุว่าอนุภาคที่ปล่อยออกมาซึ่งพ่นออกมาจากหลุมดำที่ระเหยออกไปไม่สามารถพันกันอย่างสมบูรณ์กับระบบอิสระสองระบบในเวลาเดียวกันได้ ดังนั้นในอีกด้านหนึ่ง อนุภาคเหล่านี้จะต้องมีความสัมพันธ์แบบมีภรรยาหลายคน ไม่ใช่คู่สมรสคนเดียว และพัวพัน แต่ในทางกลับกัน พวกมันไม่สามารถทำได้อย่างแน่นอน ตามความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับกฎของฟิสิกส์
ตรงนี้ เรามีสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้ และวิธีเดียวที่จะแก้ไขสิ่งที่เรียกว่าความขัดแย้งทางข้อมูลได้ ก็คือยอมรับว่าหนึ่งในสามทฤษฎีพื้นฐานทางฟิสิกส์ที่ทุกคนมีส่วนในสถานการณ์นี้นั้นผิด นั่นคือทฤษฎีของไอน์สไตน์หลักการเท่าเทียมกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเขา-ความสามัคคีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฟิสิกส์ควอนตัม หรือมีอยู่ทฤษฎีสนามควอนตัม
“เพื่อแก้ไขความขัดแย้งนี้ จะต้องเสียสละหนึ่งในสาม และไม่มีใครตกลงได้ว่าใครควรได้รับขวาน”Jennifer Oulette กล่าวที่วิทยาศาสตร์อเมริกัน.
เข้าสู่ไฟร์วอลล์หลุมดำ เสนอครั้งแรกโดยกลุ่มนักฟิสิกส์ที่นำโดย Joseph Polchinski จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในซานตาบาร์บารา สมมติฐานก็คือว่าการพัวพันระหว่างสามีภรรยาหลายคนนี้มีอยู่ แต่จะถูกทำลายทันทีเมื่อมันก่อตัวซึ่งจะสร้างพลังงานจำนวนมหาศาลที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ ทำให้เกิดกำแพงเปลวเพลิงอย่างแท้จริง
ข้อเสนอนี้ได้รับการตอบสนองด้วยความเดือดดาลอย่างมากในชุมชนฟิสิกส์เชิงทฤษฎี และไม่ใช่เพียงเพราะถ้ามันเป็นจริง มันหมายความว่ามีบางอย่างผิดปกติอย่างมากกับทฤษฎีทั่วไปของไอน์สไตน์เรื่องค่อนข้าง "[A] ไฟร์วอลล์ไม่สามารถปรากฏในพื้นที่ว่างได้ มีเพียงกำแพงอิฐเท่านั้นที่สามารถปรากฏขึ้นในสนามว่างและตบหน้าคุณ" Raphael Bousso นักทฤษฎีสตริงจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์กล่าวย้อนกลับไปในปี 2555-
แต่การพิสูจน์ว่ามันไม่ง่ายเลยจริงๆ "หากมีข้อผิดพลาดในการโต้แย้งไฟร์วอลล์ ข้อผิดพลาดนั้นจะไม่ชัดเจน นั่นคือจุดเด่นของความขัดแย้งทางวิทยาศาสตร์ที่ดี"อูเล็ตต์กล่าว-
กรอไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วจนถึงทุกวันนี้ และไฟร์วอลล์หลุมดำยังคงเป็นแกะดำที่นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีหลายคนต้องการกำจัดออกไป แต่ก็ยังไม่สามารถบรรลุผลสำเร็จได้อย่างน่าเชื่อ ต้องขอบคุณความขัดแย้งที่เกิดขึ้นทั้งหมด และตอนนี้นักฟิสิกส์ Werner Israel และ Karun Thanjavur จากมหาวิทยาลัย Victoria ในบริติชโคลัมเบีย ก็ได้เผยแพร่ผลงานแล้วกระดาษเตรียมพิมพ์โดยอ้างว่าไฟร์วอลล์นี้อาจปรากฏขึ้นใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่พวกเขาเสนอคำอธิบายใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าว:
อนิล อานันทัสวามีอธิบายต่อที่นักวิทยาศาสตร์ใหม่:
"เพื่อที่จะคงอยู่ที่ขอบฟ้าของหลุมดำ คุณจะต้องเร่งความเร็วให้ห่างจากมันต่อไป ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าปรากฏการณ์อุนรูห์บอกว่าความเร่งทำให้พื้นที่ว่างรอบๆ คุณดูร้อนขึ้น เมื่อเร่งความเร็วออกจากหลุมดำมวลดวงอาทิตย์ อุณหภูมินี้อาจสูงถึง 1,010 เคลวิน อิสราเอลกล่าว
'คุณจะรู้สึกราวกับว่าคุณกำลังถูกไฟลุกท่วม' เขากล่าว 'นี่คือไฟร์วอลล์ส่วนตัวของคุณ'"
แต่สำหรับทุกคนที่ไม่ได้นั่งอยู่บนขอบฟ้าเหตุการณ์ ความเป็นจริงจะแตกต่างออกไปมาก พวกเขาเสนอ "เรายืนยันว่าการสร้างคู่ฮอว์กิงนั้นเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานต่ำโดยสิ้นเชิง ซึ่งการพัวพันไม่เคยเกิดขึ้น" นักวิจัยสรุปในรายงานของพวกเขาเผยแพร่ออนไลน์ที่ arXiv.org-
โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่พวกเขากำลังพูดคือมีความเป็นจริงประการหนึ่งสำหรับ 'ผู้สังเกตการณ์' ที่นั่งอยู่บนขอบฟ้าเหตุการณ์ - ความตายอันน่าสยดสยองและลุกเป็นไฟ ไม่ได้เกิดจากการแตกหักของการพัวพันกับสามีภรรยาหลายคน “ผู้สังเกตการณ์เหล่านี้ได้รับความร้อนจากการแผ่รังสีความเร่งที่อุณหภูมิอุนรูห์ และมองว่าการสร้างคู่ที่ขอบฟ้าเป็นปรากฏการณ์พลังงานสูง”พวกเขาเสนอ
จากนั้นมีความเป็นจริงอื่นทั้งหมดเกิดขึ้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างไกลมาก - กระบวนการที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งไม่ก่อให้เกิด-
เฉพาะในฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเท่านั้นที่คุณสามารถเสนอความเป็นจริงสองประการที่แตกต่างกันเช่นนี้ด้วยใบหน้าตรง
ขณะนี้ บทความนี้ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็น่าจะมีการลงพื้นที่ร่วมกับงานวิจัยดังกล่าวในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า โดย Steve Giddings จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียบอกนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ทฤษฎีควอนตัมมาตรฐานนั้นไม่สนับสนุนข้อกล่าวอ้างทั้งหมดของพวกเขา แต่ความขัดแย้งของข้อมูลยังคงมีอยู่ และความพยายามอย่างจริงจังใดๆ ก็ตามที่จะให้นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีคิดขึ้นมาและโต้วาทีวิธีแก้ปัญหา ถือเป็นแบบฝึกหัดที่คุ้มค่า - และเป็นแบบฝึกหัดที่ยอดเยี่ยมสำหรับเราที่จะได้ชม
“เรามีสัญญาณบ่งชี้ว่าเราต้องการกลไกใหม่ องค์ประกอบใหม่ของเรื่องราว”กิดดิงส์กล่าว-
