ไม่มีอะไรควรจะหนีพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ แต่งานวิจัยใหม่ระบุว่าหลุมดำอาจแอบรั่วไหลข้อมูล การรั่วไหลนั้นจะปรากฏเป็นสัญญาณเล็กๆ น้อยๆ ในคลื่นความโน้มถ่วง และตอนนี้เรารู้วิธีค้นหามันแล้ว ผู้เขียนการศึกษากล่าว
ในปี 1976 Stephen Hawking สร้างความสั่นสะเทือนให้กับโลกดาราศาสตร์ฟิสิกส์ด้วยการค้นพบของเขาไม่ได้ดำสนิท แต่กลับปล่อยรังสีจำนวนเล็กน้อย และเมื่อให้เวลาเพียงพอก็สามารถปล่อยรังสีออกมาได้มาก- แต่สิ่งนี้นำมาซึ่งปัญหาใหญ่ ข้อมูลจะไหลลงสู่หลุมดำในขณะที่พวกมันกลืนกินสสาร และข้อมูลนั้นไม่สามารถหลบหนีออกไปได้ แต่รังสีฮอว์กิงไม่มีข้อมูลใดๆ ติดตัวไปด้วย แล้วจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อหลุมดำหายไป?
"ความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดำ" นี้สร้างความเสียหายแก่นักวิจัยมานานหลายทศวรรษ และพวกเขาได้พัฒนาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้มากมาย สิ่งหนึ่งเรียกว่าความไม่รุนแรงที่ไม่รุนแรง ในสถานการณ์นี้ ภายในของหลุมดำเชื่อมต่อกับภายนอกผ่าน "ความไม่อยู่ในตำแหน่งเชิงควอนตัม" ซึ่งอนุภาคที่สัมพันธ์กันมีสถานะควอนตัมเหมือนกัน ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ที่ไอน์สไตน์เรียกว่า "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" ความไม่อยู่ในสถานที่นี้ "ไม่รุนแรง" เพราะไม่มีอะไรมีพลังเหมือนกับการระเบิดหรือการรวมตัวกันที่ก่อให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงที่ตามมา นั่นคือระลอกคลื่นในอวกาศ-เวลานอกหลุมดำ แต่เกิดจากการเชื่อมต่อควอนตัมระหว่างด้านในและด้านนอกของหลุมดำ
หากสมมติฐานนี้เป็นจริง กาล-อวกาศรอบหลุมดำจะก่อให้เกิดการรบกวนเล็กๆ น้อยๆ ที่ไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่มทั้งหมด ความแปรผันจะมีความสัมพันธ์กับข้อมูลภายในหลุมดำแทน จากนั้นเมื่อหลุมดำหายไป ข้อมูลก็จะถูกเก็บรักษาไว้ภายนอก ซึ่งจะช่วยแก้ไขความขัดแย้งได้
ในระยะหลังนี้กระดาษพิมพ์ล่วงหน้าที่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ นักวิจัยจาก Caltech ได้ตรวจสอบสมมติฐานที่น่าสนใจนี้เพื่อสำรวจว่าเราจะทดสอบได้อย่างไร
ที่เกี่ยวข้อง:
นักวิจัยพบว่าความสัมพันธ์ทางควอนตัมที่ไม่ใช่เฉพาะที่เหล่านี้ไม่เพียงสร้างรอยประทับในอวกาศ-เวลารอบหลุมดำเท่านั้น พวกมันยังทิ้งลายเซ็นไว้ในคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาเมื่อหลุมดำรวมตัวกัน ลายเซ็นเหล่านี้เกิดขึ้นจากการผันผวนเล็กน้อยที่ด้านบนของสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงหลัก แต่มีสเปกตรัมเฉพาะที่แยกพวกมันออกจากคลื่นปกติอย่างชัดเจน
นักวิจัยได้ร่างแผนงานเพื่อแยกสัญญาณพิเศษนี้ออกไป พวกเขาพบว่าเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในปัจจุบัน เช่น Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory และ Virgo interferometer ไม่มีความไวในการระบุอย่างครอบคลุมว่าความไม่รุนแรงที่ไม่รุนแรงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำสำหรับความขัดแย้งด้านข้อมูลหลุมดำหรือไม่ แต่ที่กำลังออกแบบและก่อสร้างอยู่อาจจะสามารถทำได้
ขั้นตอนต่อไปสำหรับการวิจัยคือการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นว่าความไม่รุนแรงที่ไม่รุนแรงส่งผลต่อกาล-อวกาศรอบหลุมดำจริงอย่างไร ซึ่งจะทำให้สามารถคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำว่าการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงควรเป็นอย่างไร และอาจนำไปสู่การคลี่คลายความขัดแย้งที่น่าอับอายได้
