Er sorte huller behårede?
Lyder det spørgsmål abstrakt for dig, så læs roligt videre. Det bliver først værre, men bagefter bedre.
Fortiden, nutiden og fremtiden er alle forbundne af de fysiske love.
I teorien vil vi derfor kunne forudsige både fortid og fremtid, hvis al information om nutiden var tilgængelig for os.
Denne idé kaldes kausal determinisme.
Tilbage i 1976 udfordrede en ung Stephen Hawking idéen ved at vise, hvordan sorte huller forsvandt med tiden og tog al den information, de havde slugt, med sig i faldet. Derfor ville det være umuligt at forudsige fremtiden - selv i princippet.
Men nu er han kommet på andre tanker. Han mener nemlig, at han har fundet en ny måde, som tillader sorte huller at forsvinde, uden at deres information går tabt. Det skriver The Economist.
Såkaldte 'bløde partikler' ligger omkring de sorte huller som behårede frakker, og de indeholder information om, hvad der er blevet opslugt af hullet. Den information laver igen aftryk på den stråling, som forårsager det sorte huls forsvinden, og som sendes ud i universet fra det sorte hul.
Det nye i Hawkings forklaring er, at strålingen fra det sorte hul bliver påvirket af disse 'bløde partikler' på vej ud i universet.
Strålingen er i sig selv et resultat af, at vakuummet omkring det sorte hul faktisk ikke er fuldstændigt tomt. Her opstår hele tiden par af partikler - en af stof og en af antistof - der kun eksisterer i en brøkdel af et sekund, før de forsvinder igen. Det beskriver kvantemekanikkens love.
Men opstår partikelparret på kanten af det sorte hul, så kan det ske, at den ene partikel trækkes ind i hullet, mens den anden slipper fri - før partiklerne når at forsvinde.
Den frie partikel repræsenterer energi, jævnfør Einsteins relativitetsteori, ifølge hvilken masse er en form for energi. Denne energi må komme et sted fra, for energien skal være bevaret. Hawking fandt ud af, at energien måtte komme fra det sorte hul, der mister masse, når det lykkes en af partiklerne i partikelparret at slippe væk. På den måde ser det ud som om, at det sorte hul bliver mindre ved at udsende stråling.
Men ifølge kvantemekanikken skal ikke bare energi, men også information, være bevaret i universet. Informationen om det stof, der i tidens løb er faldet ned i det sorte hul, må altså på en eller anden måde være indkodet i den stråling, som får det sorte hul til at forsvinde igen. Og det er en del af løsningen på dette problem, som Hawking forsøger at komme med i det nye studie, der lige er udkommet i tidsskriftet Physical Review Letters.
