"تناقض اطلاعات" محیط اطراف سیاهچاله برای چندین سال وقت فیزیکدانان را گرفت. استیفن هاوکینگ ،دانشگاه کمبریج در انگلستان، بیش از سه دهه اصرار داشت که اطلاعاتی که به همراه ذره توسط سیاهچاله بلعیده می شود، برای همیشه از دست می رود، هرچند که بر خلاف قوانین مکانیک کوانتومی است که اطلاعات از بین بروند.

وقتی که چهارسال پیش هاوکینگ یک تجدید نظر کرد-که اطلاعات را می توان دوباره به دست آورد- همگان متقاعد نشدند. ابهی اشتکار (abhay ashtekar)در دانشگاه پن استیت در ایالات متحده گفت: "دیدگاه کلی این است که صحبت هاوکینگ به قدر کافی توضیح داده نشده است.". اشتکار و همکارانش در پن استیت ادعا کرده اند که یک مکانیزمی قابل اعتمادتری دارند که می توان اطلاعات در سیاهچاله را حفظ کرد.

خیلی هم سیاه نیست!
پارادوکس اطلاعات اولین بار در اوایل دهه 1970 وقتی که هاوکینگ، برپایه کارهای یاکوب بکنشتین در دانشگاه هیبریو در بیت المقدس، پیشنهاد کرد که سیاهچاله ها کاملا سیاه نیستند، روی کار آمد. او نشان داد که ذره و پاد ذره تولید شده در محیط پیرامون سیاهچاله،افق رویداد، می توانند که جدا شوند. یکی گیر می افتد و دیگری می تواند فرار کند که به شکل تابش از سیاهچاله نمایان می شود.
کوانتوم بیان می کند که ذره ی گرفتار شده دارای انرژی منفی ،و طبق هم ارزی جرم-انرژی آینشتین E=mc^2 - و جرم منفی است. با ذره- انرژی منفی های متوالی، سیاهچاله جرم از دست می دهد یا همان "تبخیر" می شود. هاوکینگ گفت بعد از این که سیاهچاله به طور کامل تبخیر شد در پشت مرکز بسیار چگال آن اطلاعات به طور کامل از دست خواهد رفت.

مفهوم پارادوکس اطلاعات در سال 1997، وقتی که هاوکینگ با همکارش کیپ ترون در کالتچ در ایالات متحده، در مورد این صحبت با جان پرسکیل در کالتچ شرط بندی کردند، بیش تر بالا گرفت. پرسکیل اعتقاد داشت که با توجه به مکانیک کوانتومی اطلاعات غیرممکن است که از بین برود چون این مورد مانع برگشت پذیری معادلات می شد. ولی در سال2004 هاوکینگ شرط را واگذار کرد و او الان باور کرده است که اطلاعات برمی گردند هرچند در یک شکل دیگر.

نقطه ی چسبناک
تجدیدنظر هاوکینگ نتوانست نظریه پردازان را متقاعد سازد. جدای از این مسئله که نظریه جدید او بر پایه ریاضیات بنا شده است و مشخصا به فضا-زمان فیزیکی بستگی ندارد، این مستقیما نشانی از بحث اصلی در مورد تکینگی نشان نمی دهد.

گروه پن استیت که اشتکبار، ویکتور تاوراس و مادهاون واراداراجان(madhaven varadarajan) هم در آن هستند، ادعا می کنند این بحث را با نمایش دادن محاسبات یک سیاهچاله در یک مدل دو بعدی، یکی زمان و یکی فضا، به پایان رسانده اند.  "به نظر من این یک سوال بسیار مهم را می آورد." گفت استیون گیدینگز در دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا. "هرچند که هاوکینگ این شرط را واگذار کرد، ولی این تئوری هنوز زنده است ولی بی سرپرست. این کار جدید نشان می دهد که کنترل های بهتری را در مورد محاسبات دارد."

مزیت کار در دو بعد این اجازه را به گرو اشتکار می دهد که معادلاتی را بنویسند تا گرانش سیاهچاله رادر سیطره خودش بگیرد که می تواند استفاده از دو تقریب را ارزیابی کند. اول از همه "خود راه اندازی" است، که خودش با استفاده از حدس های بهتر یک راه حل را پیدا می کند. اشتکار هم چنین این طور توضیح داد که: "خود راه اندازی به این کار می آید که ثابت کنیم که هندسه ی کوانتومی می تواند کاملا عادی باشد وقتی که هندسه ی کلاسیک به تکینگی برخورد می کند".

ثانیه یک میدان متوسط تخمینی است که راه حلی برای مناطق دور از مرکز سیاهچاله پیدا می کند. در استفاده از این گمان بود که گروه اشتکبار متوجه شدند که پیشروی منطقه ی داخلی که دارای چگالی بسیار زیادی است، بسیار بیش تر از مقداری است که قبلا با توجه به بحث های قدیمی اندازه گرفته بودند-به اندازه ای بزرگ که اجازه ی بازگردانی اطلاعات را بدهد.

متقاعد کننده نیست!
پرسکیل، کسی که شرط بندی 2004 را از هاوکینگ برد و حتی به نظریه خودش هم مشکوک بود، تحقیقات پن استیت وی را متقاعد نکرده است- هم چنین فکر می کند که کاملا آن را مطالعه نکرده است. "من فکر می کنم در سال 1994 با نمایش این شکل از دست دادن اطلاعات پرونده ای بسیار قوی را در سیاهچاله ها به وجود آوردیم. من چگونگی دریافت های اشتکار را نمی بینم. تغییردادن نتیجه گیری، شاید من چیزی را ازدست داده باشم." ترون که او هم نسبت به واگذاری هاوکینگ مشکوک بود، نظری را در این مورد نداد چون با این نوع خاص از میدان ها آشنا نبود.

بقیه نظریه پردازان فکر می کردند که گروه اشتکار یک پیشرفت بسیار بزرگی را ساخته اند، به هر حال آن ها این را هم اضافه کردند که بحث هنوز به پایان نرسیده است. گیدینگز گفت: "بعد از چند بحث طولانی با آبهی، من هنوز متقاعد نشده ام که آن ها نشان داده اند که اطلاعات به بیرون می آیند."

ست لیود در موسسه فناوری ماساچوست گفت:"بسیار جالب است!این با قدرت بیان می کند، هرچند که ثابت نشده است که تبخیر سیاهچاله ها در ابعاد 1+1، اطلاعات را نابود نمی کنندو تمام اطلاعات به محض این که سیاهچاله تبخیر می شود فرار می کنند  ...{ولی} خیلی واضح نیست که این استخراج در ابعاد 3+1 هم کار کند"

در مورد نویسنده مقاله:

جان کارترایت خبرنگار physicsworld.com است.

* منبع مقاله:http://physicsworld.com/cws/article/news/34239

* ترجمه و ارسال: "محمد نیک" - از اعضای تیم علمی - تخصصی مترجمین هوپا