สิ่งที่ตกลงไปในหลุมดำจะหายไปตลอดกาลใช่ไหม? ก็ไม่เชิง สตีเฟน ฮอว์คิงบอก
“ถ้าคุณรู้ว่าคุณอยู่ในหลุมดำ อย่าเพิ่งยอมแพ้” เขาบอกกับผู้ฟังที่ฟังการบรรยายแก่สาธารณะในสตอกโฮล์ม สวีเดน เมื่อวานนี้ “มีวิธีออกไปได้"
คุณอาจรู้ว่าหลุมดำคือดาวที่ได้ยุบตัวลงภายใต้ความโน้มถ่วงของมันเอง ทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงที่แรงขนาดที่ว่าแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีไปได้ อะไรก็ตามที่ตกลงไปภายในถูกคิดกันว่าจะถูกฉีกเป็นชิ้นๆโดยแรงโน้มถ่วงมหาศาล และจะไม่ได้เห็นหรือได้ยินมันอีกเลย
สิ่งที่คุณอาจไม่รู้นั่นคือนักฟิสิกส์ได้ถกเถียงกันมากว่า 40 ปีแล้วว่าเกิดอะไรขึ้นกับข้อมูลเกี่ยวกับสถานะทางกายภาพของวัตถุเหล่านั้นเมื่อพวกมันตกลงไป กลศาสตร์ควอนตัมบอกว่าข้อมูลนี้ไม่สามารถถูกทำลายได้ แต่สัมพัทธภาพทั่วไปบอกว่ามันต้องถูกทำลาย นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการถกเถียงนี้รู้จักกันว่าคือ information paradox
ในตอนนี้ฮอว์คิงบอกว่าข้อมูลนี้ไม่เคยสามารถเข้าไปภายในหลุมดำได้ตั้งแต่แรก “ผมเสนอว่าข้อมูลถูกเก็บไว้ ไม่ใช่ที่ด้านในของหลุมดำอย่างที่ใครคาดไว้ แต่อยู่บนขอบเขตของมันที่ event horizon”
Event horizon คือรูปทรงกลมรอบๆหลุมดำจากภายในซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถหนีเงื้อมมือของมันได้ ฮอว์คิงกำลังเสนอว่าข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคที่ผ่านเข้าไปถูกแปลให้เป็นเหมือนกับภาพโฮโลแกรม (คำอธิบาย 2 มิติ ของวัตถุ 3 มิติ) ซึ่งอยู่บนพื้นผิวของ event horizon “แนวคิดก็คือว่า super translations คือภาพโฮโลแกรมของอนุภาคที่ผ่านเข้าไป” เขาบอก “ดังนั้นพวกมันบรรจุข้อมูลทั้งหมดไว้ ซึ่งมิฉะนั้นคงสูญหายไป”
แล้วนั่นช่วยบางสิ่งหนีออกจากหลุมดำได้อย่างไร? ในทศวรรษ 1970 ฮอว์คิงเสนอแนวคิดของรังสีฮอว์คิง นั่นคือโฟตอนที่ปล่อยจากหลุมดำเนื่องจากการสั่นกระเพื่อมทางควอนตัม แต่เดิมนั้นเขาบอกว่ารังสีนี้ไม่ได้นำพาข้อมูลใดๆจากภายในหลุมดำ แต่ในปี 2004 ได้เปลี่ยนใจ และบอกว่าอาจเป็นไปได้ที่ข้อมูลจะออกมาได้
มันทำงานได้อย่างไรนั้นยังคงเป็นปริศนา แต่ตอนนี้ฮอว์คิงคิดว่าเขาแก้ปัญหาได้แล้ว ทฤษฎีใหม่ของเขานั่นคือรังสีฮอว์คิงสามารถหยิบเอาข้อมูลบางส่วนที่เก็บอยู่บน event horizon ในขณะที่มันถูกปล่อยออกมา เป็นหนทางให้ข้อมูลออกมาได้ แต่อย่าคาดหวังจะได้รับข้อความจากข้างใน เขาบอก “ข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคที่ผ่านเข้าไปถูกส่งกลับออกมา แต่อยู่ในรูปแบบที่ยุ่งเหยิงและไร้ประโยชน์ สิ่งนี้แก้ปัญหา information paradox ได้ แต่ในทางปฎิบัติข้อมูลสูญหายไป”
ปีที่แล้วฮอว์คิงได้พาดหัวข่าวเมื่อเขาบอกว่า “หลุมดำไม่มีจริง” แม้ว่าสิ่งที่เขาหมายถึงจริงๆแล้วซับซ้อนกว่านั้นหน่อย เขาเสนอการแทนที่ event horizon ด้วยแนวคิดที่เกี่ยวข้องกันคือ apparent horizon แนวคิดใหม่นี้สอดคล้องกับแนวคิดก่อนหน้านั้นของเขา ซึ่งจริงๆแล้วไม่ได้ใหม่สำหรับนักฟิสิกส์ทฤษฎี Sabine Hossenfelder แห่งสถาบันฟิสิกส์ทฤษฎีนอร์ดิกในสตอกโฮล์มซึ่งเข้าร่วมฟังการบรรยายของฮอว์คิงบอก
รายละเอียดเพิ่มติมถูกคาดหวังภายหลังในวันนี้ เมื่อหนึ่งในผู้ร่วมงานของฮอว์คิง Malcom Perry ได้เพิ่มเติมแนวคิดนี้ และฮอว์คิงกับเพื่อนร่วมงานบอกว่าพวกเขาจะตีพิมพ์งานวิจัยเรื่องนี้ในเดือนหน้า แต่มันชัดเจนว่าเขากำลังเอาชนะแนวคิดที่ว่าไม่สามารถหนีจากหลุมดำได้ มีความเป็นไปได้แม้แต่ว่าข้อมูลอาจออกไปยังเอกภพคู่ขนาน เขาบอกกับผู้ฟังเมื่อวานนี้
“สาสน์ของการบรรยายครั้งนี้ก็คือหลุมดำไม่ได้ดำอย่างที่พวกมันถูกวาดไว้ พวกมันไม่ได้เป็นที่คุมขังถาวรอย่างที่ครั้งหนึ่งพวกมันถูกคิดว่าเป็น” เขาบอก “บางสิ่งสามารถออกจากหลุมดำได้ทั้งออกไปภายนอก และบางทีออกไปยังเอกภพอื่นๆ"
ที่มา แปลตกบกพร่องขออภัยครับ
https://www.newscientist.com/article/dn28090-stephen-hawking-says-he-has-a-way-to-escape-from-a-black-hole/
สตีเฟน ฮอว์คิงบอกว่าเขามีวิธีหนีออกจากหลุมดำ
“ถ้าคุณรู้ว่าคุณอยู่ในหลุมดำ อย่าเพิ่งยอมแพ้” เขาบอกกับผู้ฟังที่ฟังการบรรยายแก่สาธารณะในสตอกโฮล์ม สวีเดน เมื่อวานนี้ “มีวิธีออกไปได้"
คุณอาจรู้ว่าหลุมดำคือดาวที่ได้ยุบตัวลงภายใต้ความโน้มถ่วงของมันเอง ทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงที่แรงขนาดที่ว่าแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีไปได้ อะไรก็ตามที่ตกลงไปภายในถูกคิดกันว่าจะถูกฉีกเป็นชิ้นๆโดยแรงโน้มถ่วงมหาศาล และจะไม่ได้เห็นหรือได้ยินมันอีกเลย
สิ่งที่คุณอาจไม่รู้นั่นคือนักฟิสิกส์ได้ถกเถียงกันมากว่า 40 ปีแล้วว่าเกิดอะไรขึ้นกับข้อมูลเกี่ยวกับสถานะทางกายภาพของวัตถุเหล่านั้นเมื่อพวกมันตกลงไป กลศาสตร์ควอนตัมบอกว่าข้อมูลนี้ไม่สามารถถูกทำลายได้ แต่สัมพัทธภาพทั่วไปบอกว่ามันต้องถูกทำลาย นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการถกเถียงนี้รู้จักกันว่าคือ information paradox
ในตอนนี้ฮอว์คิงบอกว่าข้อมูลนี้ไม่เคยสามารถเข้าไปภายในหลุมดำได้ตั้งแต่แรก “ผมเสนอว่าข้อมูลถูกเก็บไว้ ไม่ใช่ที่ด้านในของหลุมดำอย่างที่ใครคาดไว้ แต่อยู่บนขอบเขตของมันที่ event horizon”
Event horizon คือรูปทรงกลมรอบๆหลุมดำจากภายในซึ่งไม่มีสิ่งใดสามารถหนีเงื้อมมือของมันได้ ฮอว์คิงกำลังเสนอว่าข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคที่ผ่านเข้าไปถูกแปลให้เป็นเหมือนกับภาพโฮโลแกรม (คำอธิบาย 2 มิติ ของวัตถุ 3 มิติ) ซึ่งอยู่บนพื้นผิวของ event horizon “แนวคิดก็คือว่า super translations คือภาพโฮโลแกรมของอนุภาคที่ผ่านเข้าไป” เขาบอก “ดังนั้นพวกมันบรรจุข้อมูลทั้งหมดไว้ ซึ่งมิฉะนั้นคงสูญหายไป”
แล้วนั่นช่วยบางสิ่งหนีออกจากหลุมดำได้อย่างไร? ในทศวรรษ 1970 ฮอว์คิงเสนอแนวคิดของรังสีฮอว์คิง นั่นคือโฟตอนที่ปล่อยจากหลุมดำเนื่องจากการสั่นกระเพื่อมทางควอนตัม แต่เดิมนั้นเขาบอกว่ารังสีนี้ไม่ได้นำพาข้อมูลใดๆจากภายในหลุมดำ แต่ในปี 2004 ได้เปลี่ยนใจ และบอกว่าอาจเป็นไปได้ที่ข้อมูลจะออกมาได้
มันทำงานได้อย่างไรนั้นยังคงเป็นปริศนา แต่ตอนนี้ฮอว์คิงคิดว่าเขาแก้ปัญหาได้แล้ว ทฤษฎีใหม่ของเขานั่นคือรังสีฮอว์คิงสามารถหยิบเอาข้อมูลบางส่วนที่เก็บอยู่บน event horizon ในขณะที่มันถูกปล่อยออกมา เป็นหนทางให้ข้อมูลออกมาได้ แต่อย่าคาดหวังจะได้รับข้อความจากข้างใน เขาบอก “ข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคที่ผ่านเข้าไปถูกส่งกลับออกมา แต่อยู่ในรูปแบบที่ยุ่งเหยิงและไร้ประโยชน์ สิ่งนี้แก้ปัญหา information paradox ได้ แต่ในทางปฎิบัติข้อมูลสูญหายไป”
ปีที่แล้วฮอว์คิงได้พาดหัวข่าวเมื่อเขาบอกว่า “หลุมดำไม่มีจริง” แม้ว่าสิ่งที่เขาหมายถึงจริงๆแล้วซับซ้อนกว่านั้นหน่อย เขาเสนอการแทนที่ event horizon ด้วยแนวคิดที่เกี่ยวข้องกันคือ apparent horizon แนวคิดใหม่นี้สอดคล้องกับแนวคิดก่อนหน้านั้นของเขา ซึ่งจริงๆแล้วไม่ได้ใหม่สำหรับนักฟิสิกส์ทฤษฎี Sabine Hossenfelder แห่งสถาบันฟิสิกส์ทฤษฎีนอร์ดิกในสตอกโฮล์มซึ่งเข้าร่วมฟังการบรรยายของฮอว์คิงบอก
รายละเอียดเพิ่มติมถูกคาดหวังภายหลังในวันนี้ เมื่อหนึ่งในผู้ร่วมงานของฮอว์คิง Malcom Perry ได้เพิ่มเติมแนวคิดนี้ และฮอว์คิงกับเพื่อนร่วมงานบอกว่าพวกเขาจะตีพิมพ์งานวิจัยเรื่องนี้ในเดือนหน้า แต่มันชัดเจนว่าเขากำลังเอาชนะแนวคิดที่ว่าไม่สามารถหนีจากหลุมดำได้ มีความเป็นไปได้แม้แต่ว่าข้อมูลอาจออกไปยังเอกภพคู่ขนาน เขาบอกกับผู้ฟังเมื่อวานนี้
“สาสน์ของการบรรยายครั้งนี้ก็คือหลุมดำไม่ได้ดำอย่างที่พวกมันถูกวาดไว้ พวกมันไม่ได้เป็นที่คุมขังถาวรอย่างที่ครั้งหนึ่งพวกมันถูกคิดว่าเป็น” เขาบอก “บางสิ่งสามารถออกจากหลุมดำได้ทั้งออกไปภายนอก และบางทีออกไปยังเอกภพอื่นๆ"
ที่มา แปลตกบกพร่องขออภัยครับ
https://www.newscientist.com/article/dn28090-stephen-hawking-says-he-has-a-way-to-escape-from-a-black-hole/