Comments 6
Недавно (в уходящем году) была научная статья с такой же идеей. Типа да, две чд с одинаковой массой, зарядом и моментом неразличимы, но это только если смотреть на сами дыры "сейчас". А вот если смотреть на колебания их полей за всё время, то вполне себе. Более того, изучая эти поля, мы даже можем сказать, что в такой-то момент времени чд поглотила скажем электрон, прилетевший с такого-то направления и имевший такой-то спин
Если представить что упавший в чд объект для внешнего наблюдателя застывает во времени и начинает испаряться вместе с чд, значит ли это, что при прямом наблюдении мы должны увидеть все объекты когда либо поглощенные чд за все время ее существования?
С чисто классической точки зрения ОТО - да, такая картина возникла бы. Но испарение Хокинга это квантовый процесс, который начинает размывать эту классическую картину ещё до того, как объект успевает застыть для наблюдателя. В принятой научным сообществом модели, информация об объекте преобразуется в квантовые корреляции излучения и состояния горизонта. Строго говоря, при приближению к горизонту, его излучение будет подвержено красному смещению до стационарного состояния
Когда Стивен Хокинг впервые показал, что чёрные дыры должны излучать с тепловым спектром, он фактически пожертвовал фундаментальным принципом унитарности квантовой механики. Сегодня подобная позиция воспринимается как крайняя, но в 1970-е годы она ещё не выходила за рамки научного мейнстрима.
Унитарность "священная корова" только в рамках физических теорий, которые в своих концептуальных моделях из-за требования симметрий на всех масштабах предполагают пространство и время непрерывными, однородными и изотропными, но не обязательно в области физического познания вообще. В той же термодинамике время необратимо. Это также может относиться к перспективным теориям и исследованиям.
Из чего исходил Хокинг? Из аналогии излучения другого "черного" объекта - абсолютно черного тела, как идеализированной модели излучения нагретых тел в классической термодинамике. Которая привела к ситуации известной, как ультрафиолетовая катастрофа, бесконечной энергии их излучения, что противоречило результатам наблюдений. Как известно выход из нее нашел Планк предложивший идею дискретизации энергии излучения, которая в конечном счете привела к разработке КМ, и смене физической парадигмы с классической на квантовую. Так и в случае ЧД, после введения не классических представлений о пространстве и времени (их дискретизации, квантовании, и другими типами структурирования, или вовсе отказа от них, см. замечания о текущей ситуации с их исследованиями) в перспективных теориях, требование унитарности может не выполняться, а вместе с ней и аналитической формы уравнений движения в них. Только в случаях классического предела в этих теориях в согласии с принципом соответствия. Как известно этот принцип регулирует наследование формальных моделей теорий, но не распространяется на их концептуальные. Примером последнего может служить принцип суперпозиции состояний в КМ аналог которого отсутствует в классике. Уже в ОТО классические требования к пространству и времени выполняются только локально, а невыполнение законов сохранения в глобальном масштабе с учетом теоремы Нетер о их связи с симметриями системы может говорить о том, что они не выполняются в глобальном масштабе, и соответственно не соблюдается унитарность. Корректное объяснение всех эффектов ЧД, включая излучение, может потребовать введения новых принципов, как в случае корректного объяснения излучения нагретых тел моделируемых "абсолютно черными телами" термодинамики, и соответственно перехода к новой физической парадигме. Это прерогатива экспериментальных исследований, и в основном из-за специфики области, астрофизических наблюдений, как это. Ждем новостей из лаб! А пока все соревнуются в остроумии, попытках что-то предугадать)
Что касается информационного парадокса ЧД, и вообще введения понятия информации в физику, то оно больше создало неразберихи, чем прибавило понимания. В физике есть фундаментальное понятие взаимодействия, этого достаточно, в том числе, как раз для объяснения феномена информации в биологии, психологии и социологии, т.е. сложно организованных системах, в которых она уместна. В этом смысле в целом согласен с мнением автора этой статьи со своим объяснением излучения Хокинга и информационного парадокса
Грубо говоря для квантовых физиков необходима унитарность, без нее все здание квантовой физики рухнет. Все остальные вопросы про информацию никого не трогают. К примеру, все процессы в макромире сопровождаются ростом энтропии (согласно законам термодинамики), которая в конце концов поглотит всю информацию — и что? Физиков эта информация не заботит, поэтому и нет разговоров. На самом деле этот парадокс не стоит и выведенного яйца, пропадает информация ли, сгорает ли, восстанавливается — что это меняет? Ничего. А вот унитарность это ‑да. Это святое.
Физика не рухнет, на смену придет новая парадигма, в которой квантовая с унитарностью будет частным случаем, такое уже не раз было в истории. Как то переживали)
Действительно физика развивается через смену парадигм, и требование унитарности продукт мейнстримной, тем не менее ещё не завершённой квантово-релятивистской картины мира. Я не оспариваю эту возможность но рассуждаю в рамках текущей парадигмы, пока новая фундаментальная теория не построена.
Если я правильно вас понял, вы считаете, что понятие взаимодействия фундаментальнее и достаточнее. Однако современная физика, особенно квантовая теория информации, оперирует понятием информации через наблюдаемые, состояния и корреляции. Информационный парадокс не про смысл или данные, а о детерминированности унитарной эволюции. Если два различных чистых состояния системы в процессе коллапса и испарения могут привести к одному и тому же конечному тепловому состоянию излучения, то обратная эволюция неоднозначна, собственно это и есть нарушение унитарности. Таким образом, мы тут скорее о детерминизме рассуждаем.
Да, для современной квантовой физики унитарность это краеугольный камень и пока все эксперименты подтверждают её. Отказ от унитарности потребует не просто поправок, а тотального переписывания правил с нуля. До тех пор, пока нет экспериментального сигнала, физики будут пытаться решать парадоксы, максимально сохраняя уже работающий математический аппарат. По моему консервативная, но методически оправданная стратегия.
Задача моей статьи не предсказывать грядущую революцию, а аккуратно поработать с логикой современных теорий, показав, что даже в их рамках парадокс может быть смягчён.
PS За ссылки спасибо, ознакомлюсь.
Трассировочная модель и информационный парадокс чёрных дыр