Găurile de vierme ajută la elucidarea misterului găurilor negre

Un fizician de la RIKEN și doi cercetători au descoperit că o gaură de vierme – o punte de legătură între regiuni îndepărtate ale Universului – ajută la elucidarea misterului a ceea ce se întîmplă cu informațiile despre materia consumată de găurile negre.

Teoria relativității generale a lui Albert Einstein prezice că nimic din ceea ce cade într-o gaură neagră nu poate scăpa din aceasta. Însă, în anii 1970, Stephen Hawking a calculat că găurile negre ar trebui să emită radiații atunci cînd se ia în considerare mecanica cuantică, teoria care guvernează domeniul microscopic.

„Acest lucru se numește evaporare a găurii negre, deoarece gaura neagră se micșorează, la fel ca o picătură de apă care se evaporă”, explică Kanato Goto de la RIKEN.

„Trebuie să găsim un cadru unificat pentru gravitația cuantică”

Acest lucru a dus însă la un paradox. În cele din urmă, gaura neagră se va evapora în întregime și la fel și orice informație despre conținutul ei. Dar acest lucru contrazice un aspect fundamental al fizicii cuantice, potrivit căruia informația nu poate dispărea din Univers.

„Acest lucru sugerează că relativitatea generală și mecanica cuantică, așa cum sînt ele în prezent, nu sînt în concordanță una cu cealaltă”, spune Goto. „Trebuie să găsim un cadru unificat pentru gravitația cuantică”.

Mulți fizicieni suspectează că informația scapă, codificată în radiație. Pentru a investiga, ei calculează radiația și măsoară cît de multă informație se pierde în afara găurii negre.

„Am descoperit o nouă geometrie a structurii spațiu-timp”

Recent, fizicienii au explorat modul în care găurile negre imită găurile de vierme – oferind o cale de scăpare pentru informații. „O gaură de vierme conectează interiorul găurii negre și radiația din exterior, ca un pod”, notează Goto.

Potrivit studiului, publicat în Journal of High Energy Physics, atunci cînd Goto și cei doi colegi ai săi au efectuat o analiză detaliată care combină atît descrierea standard, cît și imaginea unei găuri de vierme, rezultatul lor a indicat că fizicienii au dreptate să suspecteze că informația este păstrată chiar și după dispariția găurii negre.

„Am descoperit o nouă geometrie a structurii spațiu-timp, cu o structură asemănătoare unei găuri de vierme, care fusese trecută cu vederea în calculele convenționale”, spune Goto. „Cu toate acestea, încă nu cunoaștem mecanismul de bază al modului în care informația este transportată de radiație”, spune Goto. „Avem nevoie de o teorie a gravitației cuantice”, a concluzionat acesta.