BAGAIMANA CARANYA LUBANG CACING BISA MENJELASKAN SEMUA PARADOKS ITU?

Antariksa

Studi ini mencoba untuk menghentikan perdebatan tentang paradoks informasi terkenal Stephen Hawking, masalah yang diciptakan oleh kesimpulan Hawking bahwa data apa pun yang masuk ke lubang hitam tidak akan pernah bisa keluar. Kesimpulan ini sesuai dengan hukum termodinamika, tetapi bertentangan dengan hukum dasar mekanika kuantum.

Samir Mathur, penulis utama studi dan profesor fisika di The Ohio State University mengatakan apa yang pihaknya temukan dari teori string adalah bahwa semua massa lubang hitam tidak tersedot ke pusatnya. Lubang hitam mencoba menekan benda-benda ke satu titik, tetapi kemudian partikel-partikel itu meregang ke dalam senar-senar ini, dan senar-senar itu mulai meregang dan mengembang serta menjadi bola bulu yang mengembang untuk mengisi keseluruhan lubang hitam

Studi baru yang diterbitkan 15 November 2021 di Turkish Journal of Physics berjudul Contrasting the fuzzball and wormhole paradigms for black holes, menemukan bahwa teori string hampir pasti memiliki jawaban atas paradoks Hawking, seperti yang awalnya diyakini oleh penulis makalah tersebut. Para fisikawan membuktikan teorema untuk menunjukkan bahwa teori bola bulu tetap menjadi solusi yang paling mungkin untuk paradoks informasi Hawking. Para peneliti juga telah menerbitkan sebuah esai yang menunjukkan bagaimana karya ini dapat memecahkan teka-teki lama dalam kosmologi.

Mathur menerbitkan sebuah penelitian pada tahun 2004 bahwa lubang hitam berteori mirip dengan bola benang yang sangat besar dan sangat berantakan atau sebut saja "bola bulu" yang menjadi lebih besar dan lebih berantakan saat objek baru tersedot masuk.

Mathur menambahkan semakin besar lubang hitam, semakin banyak energi yang masuk, dan semakin besar bola bulunya. Studi tahun 2004 menemukan bahwa teori string, teori fisika yang menyatakan bahwa semua partikel di alam semesta terbuat dari string kecil yang bergetar, bisa menjadi solusi untuk paradoks Hawking. Dengan struktur bola bulu ini, lubang menyebar seperti benda normal lainnya, dan tidak ada teka-teki.

Terkait dengan pembahasan yang sama, studi sebelumnya yang dilakukan oleh fisikawan RIKEN yang diterbitkan di Journal of High Energy Physics berjudul Replica wormholes for an evaporating 2D black hole, telah menemukan bahwa lubang cacing dapat membantu menjelaskan misteri tentang apa yang terjadi pada informasi tentang materi yang dikonsumsi oleh lubang hitam.

Meski, menurut teori relativitas umum Einstein, apa pun yang jatuh ke dalam lubang hitam tidak dapat lepas dari cengkeramannya. Namun, pada 1970-an, Stephen Hawking menemukan bahwa lubang hitam yang terisolasi akan memancarkan radiasi tetapi hanya jika dianggap sebagai mekanika kuantum. Ini berarti relativitas umum dan mekanika kuantum seperti saat ini tidak konsisten satu sama lain. Oleh karena itu, para ilmuwan perlu menemukan kerangka kerja terpadu untuk gravitasi kuantum. Tim RIKEN mencoba untuk menemukannya.

Mereka mengeksplorasi bagaimana lubang hitam meniru lubang cacing, dengan menyediakan jalan keluar untuk mendapatkan informasi. Kanato Goto dari RIKEN Interdisipliner Theoretical and Mathematical Sciences, seperti yang dilaporkan Tech Explorist menuturkan Ini bukan lubang cacing di dunia nyata, tetapi cara menghitung entropi radiasi secara matematis. Lubang cacing menghubungkan bagian dalam lubang hitam dan radiasi di luar, seperti jembatan.

Pada 1993, fisikawan Don Page menghitung bahwa jika tidak ada informasi yang hilang, entropi awalnya akan tumbuh tetapi turun ke nol saat lubang hitam menghilang. Akan tetapi, konsep ini terbukti salah ketika fisikawan menggabungkan mekanika kuantum dengan deskripsi standar lubang hitam dalam relativitas umum hasilnya menunjukkan bahwa entropi terus bertambah seiring menyusutnya lubang hitam, yang menunjukkan bahwa informasi hilang.

Dalam penelitian ini, fisikawan menggabungkan deskripsi standar lubang hitam dalam relativitas umum dan gambaran lubang cacing. Setelah melakukan analisis mendetail, mereka menemukan bahwa hasil mereka sesuai dengan prediksi Page. Ini menunjukkan bahwa fisikawan benar di mana menurut mereka informasi tetap ada bahkan setelah lubang hitam menghilang.

“Kami menemukan geometri ruang-waktu baru dengan struktur seperti lubang cacing yang telah diabaikan dalam perhitungan konvensional. Entropi yang dihitung menggunakan geometri baru ini memberikan hasil yang sama sekali berbeda.” simpul Goto.

Tapi ini menimbulkan pertanyaan baru. "Kami masih belum tahu mekanisme dasar bagaimana informasi terbawa oleh radiasi," kata Goto. "Kita membutuhkan teori gravitasi kuantum."

"Dalam setiap versi yang telah diusulkan untuk pendekatan lubang cacing, kami menemukan bahwa fisika tidaklah konsisten," kata Mathur. "Paradigma lubang cacing mencoba untuk berargumen bahwa, dalam beberapa hal, Anda masih dapat menganggap lubang hitam sebagai kosong secara efektif dengan semua massa di pusatnya. Dan teorema yang kami buktikan menunjukkan bahwa gambaran lubang seperti itu bukanlah suatu kemungkinan."

Jadi, apakah ini berarti paradoks informasi ini terselesaikan? Ternyata, masih belum.