פרדוקס המידע בחורים שחורים. האם חורים שחורים משמידים את המציאות כפי שאנחנו מכירים אותה? הסבר פופולרי לאחת הבעיות העמוקות בפיזיקה התאורטית – פרדוקס המידע של חורים שחורים. האם יתכן שהיקום כולו הוא מעין הולוגרמה?חורים שחורים הם לא רק "שואבי אבק" קוסמיים. הם מאיימים על חוקי הפיזיקה הבסיסיים ביותר. לפי תורת הקוונטים, מידע הוא נצחי. אם נשרוף ספר, נוכל תיאורטית לשחזר אותו מהאפר והעשן. חורים שחורים קוראים תיגר על ההיגיון: לאחר שהם בולעים כל פיסת חומר בסביבתם, הם מתחילים לפלוט 'קרינת הוקינג' עד להתאדותם המוחלטת. השאלה הגדולה היא לאן נעלם המידע שהיה בתוכם?

פרדוקס המידע

זהו פרדוקס המידע. אם המידע נמחק, כל חוקי הפיזיקה קורסים. הפתרון המרתק ביותר נקרא "העיקרון ההולוגרפי". המידע לא נעלם, אלא נמרח על פני השטח של החור השחור, כמו קוד דיגיטלי על דיסק. החוקים המנהלים את החורים השחורים עשויים לעצב, בסופו של דבר, גם את המציאות של כולנו.

האם המציאות התלת-ממדית שלנו היא בסך הכל תרגום של מידע שקצה היקום מקרין על מסך שטוח? זה יכול להיות הכיסא שאתם יושבים עליו, הכוכבים בשמיים ואפילו אתם עצמכם. אנחנו אולי חיים בתוך הולוגרמה קוסמית, וחורים שחורים הם המפתח להבנת המציאות האמיתית שלנו.

מהו חור שחור?

חור שחור נוצר כאשר כמות עצומה של חומר נדחסת לנפח קטן מאוד. כוח הכבידה בו כה חזק שאפילו אור לא יכול להימלט ממנו. הגבול שממנו אין דרך חזרה נקרא 'אופק האירועים'. חורים שחורים פולטים קרינה חלשה מאוד שנקראת קרינת הוקינג. לאורך זמן עצום הם מתאדים ונעלמים.

לאן נעלם המידע?

בפיזיקת הקוונטים מידע לעולם לא אובד. הוא יכול להשתנות, אבל לא להיעלם.
מידע הוא בעצם סידור החלקיקים: אותם אטומים יכולים ליצור פחם, יהלום, בננה או סנאי. ההבדל הוא במבנה. לעומת זאת, חור שחור בולע כל דבר. בהתאדותו הוא לכאורה מוחק את המידע על מה שנפל לתוכו. זה יוצר את פרדוקס המידע.  אם מידע אובד, צריך לשכתב את חוקי הפיזיקה.

שלוש אפשרויות לפתרון

• המידע אובד באמת – מה שיחייב מהפכה בפיזיקה.
• המידע מוסתר – אולי ביקום תינוק או שריד זעיר שנשאר אחרי ההתאדות.
• המידע נשמר על פני השטח של החור השחור – זה הרעיון המרכזי.

העיקרון ההולוגרפי לפי ההצעה השלישית:

המידע אינו נבלע בפנים, אלא מקודד על פני השטח של אופק האירועים. כל ביט של מידע מגדיל מעט את שטח הפנים של החור השחור. כלומר, חור שחור מתפקד כמו כונן קשיח קוסמי.

אם זה נכון:

קרינת הוקינג יכולה לשאת איתה את המידע החוצה. אין צורך לשנות את חוקי הפיזיקה. אבל יש לכך השלכה מרחיקת לכת.

האם היקום הוא הולוגרמה?

חור שחור המקודד תלת-ממד על משטח דו-ממדי רומז לנו שכך פועל היקום כולו. כלומר, המציאות התלת־ממדית שאנו חווים עשויה להיות קידוד על גבול דו-ממדי רחוק.

חורים שחורים אינם מסתכמים במפלצות קוסמיות; הם עשויים להעניק לנו את המפתח להבנת טבע המציאות עצמה.

צפו בסרטון מערוץ היוטיוב © Kurzgesagt – In a Nutshell. היקום אולי מתנהג כמו הולוגרמה, ושפתרון פרדוקס המידע עשוי לשנות מהיסוד את הבנתנו את המרחב, הזמן והקיום.