Սլովակ ֆիզիկոս Ռիչարդ Պինչակը առաջարկել է սև խոռոչների հանրահայտ ինֆորմացիոն պարադոքսի նոր բացատրություն, որը ժամանակակից ֆիզիկայի ամենաբարդ և չլուծված հարցերից մեկն է։ Ըստ նրա աշխատության՝ ինֆորմացիան չի ոչնչանում սև խոռոչի գոլորշիացման ժամանակ, այլ պահպանվում է տարածություն-ժամանակի կառուցվածքում։

Ինչո՞ւմ է կայանում պարադոքսը

Պարադոքսը ձևակերպվել է Սթիվեն Հոքինգի կողմից դեռևս 1970-ական թվականներին։ Սև խոռոչները դանդաղորեն գոլորշիանում են այսպես կոչված հոքինգյան ճառագայթման հաշվին։ Այս ճառագայթումը կրում է պատահական բնույթ և չի պարունակում տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչ է երբևէ ընկել սև խոռոչի մեջ։ Ստացվում է, որ ինֆորմացիան անհետանում է անհետք, ինչը ուղղակիորեն հակասում է քվանտային մեխանիկայի հիմնարար օրենքներին։

Նոր լուծում

Պինչակն օգտագործել է հարաբերականության ընդհանուր տեսության ընդլայնված տարբերակը՝ Էյնշտեյն-Կարտանի տեսությունը՝ $G_2$-բազմաձևությունների կիրառմամբ։ $G_2$-բազմաձևությունը հատուկ յոթչափանի երկրաչափական կառուցվածք է, որն օժտված է ազատության լրացուցիչ աստիճանով՝ տարածություն-ժամանակի ոլորմամբ (կրճմամբ)։

Համաձայն հաշվարկների՝ սև խոռոչի կյանքի վերջնական փուլում՝ էքստրեմալ բարձր խտությունների դեպքում, տարածության ոլորումն առաջացնում է վանողական ուժ, որը հակազդում է ամբողջական գրավիտացիոն սեղմմանը (կոլապսին)։ Արդյունքում սև խոռոչը լիովին չի գոլորշիանում, այլ թողնում է մոտ $9 \times 10^{-41}$ կգ զանգվածով (պրոտոնից միլիարդավոր անգամ փոքր) մի փոքրիկ կայուն մնացորդ։

Հենց այս մնացորդում էլ, ֆիզիկոսի կարծիքով, պահպանվում է ողջ ինֆորմացիան՝ կոդավորված ոլորման դաշտի քվազինորմալ մոդերում, այնպես, ինչպես զանգը «հիշում է» սեփական տատանումների հաճախականությունները։

Լրացուցիչ հետևանքներ

Հետաքրքիր է, որ միևնույն $G_2$ երկրաչափությունը, Պինչակի հաշվարկներով, բնական ճանապարհով բացատրում է էներգիայի էլեկտրաթույլ սանդղակը (մոտ 246 ԳէՎ)՝ կապված Հիգսի բոզոնի և այլ մասնիկների զանգվածի հետ։ Բացի այդ, Տիեզերքի պատմության ընթացքում կուտակված՝ գոլորշիացած սև խոռոչների կայուն մնացորդները կարող են լինել մութ նյութի դերի թեկնածուներից մեկը։

Աշխատությունը հրապարակվել է General Relativity and Gravitation (GRG) ամսագրում։

Կարճ ասած

Սլովակ ֆիզիկոս Ռիչարդ Պինչակն առաջարկել է սև խոռոչների ինֆորմացիոն պարադոքսի լուծումը։ Ըստ նրա տեսության, որը հիմնված է տարածություն-ժամանակի ոլորման հաշվառմամբ ($G_2$-բազմաձևություններ) հարաբերականության ընդհանուր տեսության ընդլայնման վրա, սև խոռոչը լիովին չի գոլորշիանում, այլ թողնում է մի փոքրիկ կայուն մնացորդ, որում պահպանվում է ողջ ինֆորմացիան։ Այս բացատրությունը նաև կապում է խնդիրը էլեկտրաթույլ սանդղակի հետ և կարող է առնչություն ունենալ մութ նյութի բնույթի հետ։ Աշխատությունը հրապարակվել է GRG ամսագրում։