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Schwarze Löcher sind die Überreste massereicher Sterne die das Ende ihres Lebenszyklus erreicht haben und in eine Region der Raumzeit eingebrochen sind, die unglaublich dicht ist. Sie bestehen aus Materiemassen so dicht gepackt, dass nichts entweichen kann.
Vor etwa einem halben Jahrhundert entdeckte der legendäre Physiker Stephen Hawking, dass Schwarze Löcher auf eine Weise funktionieren, die die wellenartige Natur der umgebenden Quantenfelder verändert und die Erzeugung von Wärmestrahlung ermöglicht. Diese Entdeckung signalisierte, dass Schwarze Löcher allmählich Energie ausstrahlen würden, schrumpfen mit zunehmender Geschwindigkeit und verschwinden dann.
Die Tatsache, dass alles, was in diese Himmelskörper fällt, verschwinden würde, stand jedoch im Widerspruch zu einer Regel der Quantenphysik, die besagt, dass die Eigenschaften, die ein Teilchen ausmachen, für immer im Universum konserviert werden. Dies war Hawking-Paradoxon auch bekannt als Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs.
Wie kann etwas für immer existieren, aber auch verschwinden? Das war das Rätsel, über das Hawking in den frühen 1970er Jahren erstmals nachzudenken begann.
Rätsel gelöst?
Nun, einige Wissenschaftler glauben, dass sie dieses Paradox gelöst haben könnten, indem sie das entdecktenSchwarze Löcher haben eine Eigenschaft, die sie als "Quantenhaar" bezeichnen, in einer Theorie, die sie als " bezeichnen.ja Haarsatz." Ihre Forschung war veröffentlicht am Mittwoch im Journal Physische Überprüfungsschreiben.
"Das Problem wurde geknackt!", rief Professor Xavier Calmet von der University of Sussex dem BBC.
Die Theorie der Quantenhaare schlägt vor, dass Informationen darüber, was in ein Schwarzes Loch gelangt, wieder herauskommen können, ohne eines der wichtigen Prinzipien von zu verletzen.Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenmechanik.
„Aber es wird einige Zeit dauern, bis die Leute es akzeptieren“, sagte Calmet. „Hawking hat das Paradoxon in dem Jahr erfunden, in dem ich geboren wurde.“
Wenn sich die Quantenhaartheorie als wahr erweist, könnte sie endlich die Relativitätstheorien verbinden, die sich auf die Schwerkraft und die Quantenmechanik beziehen. „Eine der Konsequenzen des Hawking-Paradoxons war, dass die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik inkompatibel waren. Was wir sindFeststellung ist, dass sie sehr gut kompatibel sind", schloss Calmet.
Wird die neue Theorie einer Überprüfung standhalten oder wird sie einfach verschwinden wie Materie in einem Schwarzen Loch?
Studienzusammenfassung:
Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen dem Quantenzustand einer kompakten Materiequelle und ihrem asymptotischen Gravitonenfeld. Für eine Materiequelle in einem Energieeigenzustand wird der Gravitonenzustand in führender Ordnung durch den Energieeigenwert bestimmt. Soweit es keine Zufälle gibtEnergieentartungen gibt es eine Eins-zu-Eins-Karte zwischen Gravitonzuständen an der Grenze der Raumzeit und den Zuständen der Materiequelle.Die effektive Feldtheorie erlaubt es uns, einen reinen Quantengravitationseffekt zu berechnen, der bewirkt, dass das subführende asymptotische Verhalten des Gravitonzustands vom Inneren abhängtStruktur der Quelle. Dies beweist die Existenz allgegenwärtiger Quantenhaare aufgrund von Gravitationseffekten.