MY.UAНовости
Парадокс Хокинга: почему физики до сих пор не решили информационную загадку черных дыр
Парадокс Хокинга: почему физики до сих пор не решили информационную загадку черных дыр

Парадокс Хокинга: почему физики до сих пор не решили информационную загадку черных дыр

Черные дыры кодируют информацию на своих поверхностях, но испаряются с помощью излучение Хокинга. Сохраняется ли эта информация, и если да, то как?

Еще в 1974 году знаменитый физик Стивен Хокинг обнаружил, что черные дыры не являются вечно стабильными объектами, а теряет массу с помощью излучения, которое позже было названо излучением Хокинга, пока полностью не испарятся. Позже было доказано, что черные дыры кодируют огромное количество информации на своих поверхностях, в то время как излучение Хокинга не должно содержать никакой дополнительной информации. Уничтожается ли тогда информация, которая пошла на создание черной дыры? Или она каким-то образом кодируется в исходящем излучении? Это называется информационным парадоксом черной дыры или парадоксом Хокинга. Даже в 2024 году эту загадку физики так и не решили, пишет Big Think.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Информационный парадокс черной дыры

Известно, что энтропия во Вселенной всегда увеличивается. С другой, стороны, общий объем информации в физической системе может только оставаться прежним или увеличиваться, но он никогда не может уменьшаться.

Но для черных дыр возникает парадокс. Если бросить в черную дыру какой-либо объект, он будет хранить информацию. Она попадет в черную дыру и добавит е массы и размера. Когда черная дыра испаряется с помощью излучения Хокинга, то информация, закодированная в этом излучении, как предсказывают теории, будет совершенно случайной, как будто информация была стерта. Несмотря на постоянные заявления о том, что информационный парадокс черных дыр решен, на самом деле это не совсем так.

Каждая частица и система частиц, которые существуют во Вселенной, имеют определенное количество информации. Некоторые из этих свойств являются статическими, такие как масса, заряд, количество протонов нейтронов и электронов и т.д. Но другие свойства зависят от системы, частью которой является частица, а также от истории ее взаимодействий. Если бы физики могли знать точное квантовое состояние каждой включенной в систему частицы в любой момент времени, то можно было бы получить всю информацию о частице. В реальности это ни физически, ни практически невозможно.

Вместо того, чтобы думать об энтропии как о мере беспорядка, правильнее думать о ней, как о количестве недостающей информации, необходимой для определения конкретного микросостояния системы. Это определение энтропии является ключом к пониманию идеи квантовой информации.

В нашей Вселенной энтропия полной физической системы никогда не может уменьшиться, а только увеличиться или же остаться прежней. Вот почему информационный парадокс черной дыры является настоящей головоломкой.

Информация в черной дыре

Что происходит с информацией, попавшей в черную дыру? В принципе, она может быть закодирована на поверхности самой черной дыры. Но энтропия черной дыры не позволяет сохранять информацию вечно. Со временем черная дыра исчезает благодаря излучению Хокинга. Но это излучение никак не кодирует информацию, которая изначально пошла на создание черной дыры. Где-то информация была уничтожена. Это ключевая загадка, стоящая за информационным парадоксом черных дыр. Эта информация существует, как и энтропия, и она попадает в черную дыру как при ее создании, так и по мере ее роста. Что является предметом споров, и что на самом деле является большим вопросом, стоящим за парадоксом, так это то, возвращается ли эта информация обратно или нет.

Способ, которым физики вычисляют, что выходит из черной дыры с помощью излучения Хокинга, не сильно изменился за последние 50 лет. Для этого используют теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию. Исходя из этого становится известно, излучение Хокинга имеет температуру, спектр, энтропию и другие свойства, которыми оно обладает, включая тот факт, что оно не кодирует начальную информацию. С течением времени черная дыра теряет массу, в результате чего интенсивность излучения, а также температура и энтропия излучения увеличиваются, пока черная дыра полностью не исчезнет.

Черные дыры кодируют информацию на своих поверхностях, но испаряются с помощью излучение Хокинга. Сохраняется ли эта информация, и если да, то как?
Фото: IFLS

Куда исчезает информация черной дыры?

Итак, куда делась вся первоначальная информация, если она каким-то образом не появляется в излучении? Или она все же существует в излучении? Предполагается три варианта:

  • Потеря информации происходит, но не является проблемой из-за какого-то процесса, который ученые не понимают, и он позволяет потере информации происходить без парадоксов.
  • Несмотря на то, что черные дыры выпускают излучение так, как считается, информация не теряется и каким-то образом закодирована в этом излучении, что означает, что физики, вероятно, делают неверные выводы, основываясь на сделанных предположениях.
  • Вполне возможно, что-то не так с фундаментальными предположениями, которые были сделаны при формулировке информационного парадокса, и физики вообще не понимают энтропию черной дыры правильно.

Хотя предлагаемые решения необязательно ограничиваются этими тремя вариантами, большинство физиков обычно ожидают, что что-то интересное происходит либо во втором или в третьем случае.

Пространство за пределами черной дыры чрезвычайно сложное, даже если рассматривать его как идеализированную, а не реалистичную систему. Важным фактом является то, что это пространство ведет себя как не статичная, движущаяся сама по себе сущность. Физики предполагают, что законы общей теории относительности по-прежнему совершенно точны для описания динамики пространства на квантовом уровне. Предполагается, что квантовые эффекты, которые создают излучение Хокинга, важны. Но любые квантовые эффекты, возникающие при рассмотрении пространства как классического фона, которым оно может и не быть, можно игнорировать. Физики работают с таким подходом для объяснения парадокса Хокинга. Но он не является полностью правильным.

Парадокс Хокинга так и не решен

Несмотря на периодические и неоднократные заявления ученых о том, что информационный парадокс черных дыр практически решен, это не так. До сих пор не получено точных ответов на вопросы которые касаются правильных квантовых свойств для выходящего излучения Хокинга и того, где именно информация оказывается, когда черная дыра полностью распалась. До сих пор физики не выяснили сохраняется ли информация черной дыры, и если да, то как?

Хорошей новостью является то, что ученые достигли прогресса в решении основного вопроса информационного парадокса черной дыры. Теперь можно с достаточной долей уверенности утверждать, что одно из предположений, которые легли в основу проблемы является неверным. Нельзя просто смотреть на пространство снаружи черной дыры, когда вычисляется исходящее излучение. Существует непрерывное взаимодействие между этим излучением и внутренней частью черной дыры. По мере испарения черной дыры внутренняя часть начинает содержать информацию, связанную с исходящим излучением, и, таким образом, внутреннюю часть черной дыры больше нельзя игнорировать.

Но физики все еще далеки от точного определения того, куда именно уходит эта информация и как, и уходит ли она вообще из черной дыры.

Как уже писал Фокус, физики знают, как раскрыть тайну первых мгновений после Большого взрыва. В первые минуты после рождения Вселенной происходили разные процессы, которые повлияли на ее эволюцию, но существует так называемый односекундный пробел в знаниях ученых.

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Какие продукты убивают почки: их нельзя включать в ежедневный рацион, особенно людям за 50
TSN
2026-09-21T12:48:11Z
Как легко просыпаться утром, когда за окном еще темно: пять советов от медиков
Gazeta UA
2026-09-23T07:33:48Z
Что случится с организмом, если спать в носках: ответ может удивить
TSN
2026-09-12T09:36:46Z
Забудьте о высоком холестерине и болезнях сердца: что нужно есть каждый день
Comments UA
2026-09-17T17:30:59Z
Мгновенно снижает давление: врачи назвали фрукт, который спасет вас от гипертонии
Знай
2026-09-23T08:06:43Z
Икота не проходит: когда обычный симптом может сигнализировать о серьезной болезни
TSN
2026-09-23T07:48:12Z
Забудьте о 10 тысячах шагов: ученые выяснили, как можно ходить меньше и жить дольше
TSN
2026-09-09T20:21:01Z
Деменция может начинаться незаметно: 5 ранних признаков, на которые стоит обратить внимание
TSN
2026-09-15T11:06:13Z
Как почистить столовые приборы: ложки и вилки будут как новые
TSN
2026-09-11T09:18:54Z
Ахтем Сеитаблаев впервые показал новую избранницу-красавицу после разрыва с невестой
TSN
2026-09-23T07:48:17Z
Галкин на свежем фото показал 77-летнюю Пугачеву и свозил ее в страну, где она никогда не была
TSN
2026-09-11T11:12:13Z
Алкаш на мусорке: новое фото Киркорова взорвало социальные сети
GlavRed
2026-09-19T10:18:44Z
Еще одна звезда украинского шоу-биза решила покинуть страну
Gazeta UA
2026-09-19T11:09:57Z
"Не всегда можно узнать": Гросу раскрыла, почему изменилось ее лицо
GlavRed
2026-09-23T07:48:48Z
Ирина Федишин обнажила свой животик на 8-м месяце беременности и чувственно обратилась к малышу
TSN
2026-09-23T07:48:01Z
Российский певец украл ребенка, тайком вывез от родителей и спал с ней в Москве
GlavRed
2026-09-17T11:00:52Z
Розовый обручился и оказался в центре нового скандала из-за насмешек над геями
Фокус
2026-09-21T07:45:39Z
Раскрыли истинную причину смерти Гайден Панеттьери
Gazeta UA
2026-09-23T06:36:40Z
Джиган расстрелял свой персонал в Подмосковье: держал людей в заложниках, дети прятались в шкафу — СМИ
TSN
2026-09-23T07:48:32Z
Автосалон и многоэтажки: в Харькове под ударом оказались Киевский и Салтовский районы, есть погибший
Новости Украины
2026-09-23T07:27:55Z
Атаки на Харьков и область: есть погибшие и много раненых
Comments UA
2026-09-23T07:15:52Z
Серия мощных взрывов прогремела в Польше: первые подробности масштабного ЧП
Фокус
2026-09-18T14:30:24Z
Огонь охватил судно: РФ атаковала гражданский корабль в Черном море, есть гиблый — жуткие последствия
TSN
2026-09-23T07:48:10Z
Российские войска снова атаковали склады в Одесской области: возник масштабный пожар. ФОТО
Новости Украины
2026-09-23T07:15:39Z
Массовая стычка во время паломничества: в Умани хасиды подрались с местными жителями
Comments UA
2026-09-14T11:42:26Z
Одесская область: Российская атака уничтожила судно, погиб капитан
MY.UA
2026-09-23T06:58:47Z
В тылу России пылает: в Самаре горит НПЗ, партизаны парализовали военную логистику
TSN
2026-09-23T07:13:41Z
Назвали города мира с лучшими условиями для жизни: в рейтинге пять украинских
Gazeta UA
2026-09-21T07:52:36Z
Когда нужно солить отбивные, чтобы они получились нежными и сочными: секрет профессиональных поваров
TSN
2026-09-21T08:18:30Z
Пять фраз свекрови, которые разрушают брак медленно и без всякого скандала
Gazeta UA
2026-09-17T12:00:26Z
Три лавровых листа под матрасом: зачем люди оставляют их в постели
TSN
2026-09-20T04:51:39Z
Не только цветы: какие деревья стоит посадить в горшки в сентябре
Comments UA
2026-09-23T06:03:14Z
Стыд как непрочитанное сообщение: три шага, чтобы прожить его, а не сбежать
Знай
2026-09-23T05:51:13Z
Перед холодами проверьте пластиковые окна: одна деталь может изменить все
TSN
2026-09-21T08:54:43Z
Какие декоративные растения угнетают рост сорняков: они обязательно должны быть на вашем участке
TSN
2026-09-22T08:27:40Z
Эти знаки Зодиака в сентябре потеряют самое дорогое в жизни
Comments UA
2026-09-16T09:30:05Z
Москва объявила об окружении: в США ответили, действительно ли Украина в шаге от потери еще одного города
Comments UA
2026-09-23T05:24:35Z
Железнодорожник ранен во время атаки на Киев: "Укрзалізниця" предупреждает пассажиров
MY.UA
2026-09-23T07:29:34Z
К Украине приближается опасность, а за ней — ещё более сильная волна похолодания: синоптики забили тревогу и назвали даты
TSN
2026-09-15T18:06:56Z
Ливни, грозы и ветер до 20 м/с: какие области окажутся под ударом непогоды 23 сентября
Знай
2026-09-23T04:42:45Z
ВСУ "зачистили" населенные пункты в двух областях — DeepState
ZN UA
2026-09-23T08:12:53Z
В Одессе на 41% снизилась заболеваемость кишечными инфекциями: 7 из 10 больных — дети
Знай
2026-09-23T07:51:34Z
Часть Украины будут заливать дожди: где ждать грозы
Gazeta UA
2026-09-23T03:33:20Z
Киев под ударом: горящие резервуары и восемь раненых после атаки БПЛА
MY.UA
2026-09-23T01:35:32Z
Мощный циклон резко изменит погоду в Украине: синоптики назвали даты и регионы, которые пострадают первыми
TSN
2026-09-18T03:06:12Z
Какой церковный праздник 23 сентября: что сегодня нельзя рассказывать даже близким
Comments UA
2026-09-23T03:42:15Z
Какой церковный праздник 21 сентября: три главных запрета дня
Comments UA
2026-09-21T04:03:26Z
Дети звезд Украины, которые ушли на фронт: где служат сыновья Кондратюка, Зюбиной и внук Роговцевой
TSN
2026-09-23T04:06:57Z
Рождество Пресвятой Богородицы 21 сентября: традиции и запреты Второй Пречистой
Знай
2026-09-21T04:27:16Z
Есть бронирование от мобилизации, но пришла повестка: нужно ли идти в ТЦК
TSN
2026-09-23T08:18:10Z
Неожиданные изменения: "Укрпочта" приоритизирует посылки из-за воздушных тревог
MY.UA
2026-09-23T08:15:47Z
Михайлово чудо 19 сентября: главные запреты и приметы дня
Знай
2026-09-19T04:45:37Z
В Украине могут полностью изменить НМТ: что ждет выпускников
Знай
2026-09-23T02:21:07Z
Выезд мужчин за границу по состоянию здоровья: 3 случая, когда это возможно
Знай
2026-09-23T03:21:59Z
Чем завершилась встреча Зеленского и Трампа: стал ли мир в Украине ближе
Comments UA
2026-09-23T07:51:12Z
Ночной рапорт агрессора: Минобороны России перечислило «пораженные» цели в Киеве, Вишневом и Одессе
Новости Украины
2026-09-23T07:06:50Z
Рубио раскрыл замысел Трампа: как США хотят изолировать Россию и Китай
Comments UA
2026-09-23T05:48:51Z
От врача до миллионерши: жена фигуранта «Карфагена» заработала 17 «лимонов» — расследование
TSN
2026-09-23T07:48:42Z
Предатель готовил резонансный теракт в Ровно
Gazeta UA
2026-09-23T08:15:40Z
Повышение выплат военным снова отложили: в Раде назвали причину
TSN
2026-09-23T08:15:01Z
ЕС выдвинул Украине жесткие условия для €26 млрд поддержки: подробности встречи
MY.UA
2026-09-23T07:14:06Z
Нет энергетического перемирия: госсекретарь США о финале войны
MY.UA
2026-09-23T04:55:40Z
С дипломами Гарварда, но верные партии: Китай готовится к смене элиты, но наступит ли оттепель?
ZN UA
2026-09-23T06:58:15Z
Собачка погрызла туфли невесты за день до свадьбы и взорвала сеть
Фокус
2026-09-22T16:06:50Z
Задолго до Mario: как появилась Nintendo и что она выпускала в 1889 году
Comments UA
2026-09-23T07:03:23Z
Миллионы просмотров в 83 года: украинская бабушка стала звездой соцсетей, что произошло
GlavRed
2026-09-16T14:09:38Z
Ученые выяснили, что мозг человека – это два отдельных органа
Comments UA
2026-09-22T19:00:49Z
Магнитная буря 23 сентября: какая ее мощность
UAToday
2026-09-23T08:00:22Z
Под землей лежало целое состояние: в Германии металлоискатель случайно нашел клад
TSN
2026-09-23T07:48:47Z
Почему нельзя оставлять зарядное устройство в розетке: окончательный ответ экспертов
TSN
2026-09-15T11:06:39Z
Собачка, которая каждый раз теряет сознание от счастья, стала звездой интернета
Фокус
2026-09-18T02:06:25Z
Превратили гигантов в подводные автобусы: в Тихом океане увидели странных "пассажиров"
TSN
2026-09-16T15:12:52Z
Заберут от 20 до 50% пенсии: ПФУ предупредил пенсионеров
Знай
2026-09-23T07:21:27Z
Доплата 2595 грн для пенсионеров: кто получит деньги за годы ожидания
Знай
2026-09-21T09:51:23Z
Могут ли уменьшить субсидию из-за «Зимней поддержки»: ответ ПФУ
Новости Украины
2026-09-18T09:45:16Z
Пенсионерам 80+ доплачивают 1 038 грн: четыре условия
Знай
2026-09-22T18:21:41Z
Бронирование 2027 года подорожает: сколько придется платить работникам — новые суммы шокировали
TSN
2026-09-23T08:18:48Z
Монета 5 гривен "Год Козы": НБУ выпустит 80 тысяч штук в ноябре
Знай
2026-09-23T08:15:58Z
В Польше повысят минимальную зарплату: сколько это будет в гривнах
Comments UA
2026-09-16T13:06:57Z
Весенний перерасчет выплат: стало известно, кого охватит индексация пенсий с 1 марта 2027 года
Comments UA
2026-09-16T12:51:49Z
Отключение света 16 сентября: "Укрэнерго" сообщило, что запрещено делать с 18:00 до 22:00
Знай
2026-09-16T05:45:24Z
Сербского тренера, который радовался российскому обстрелу квартиры украинской теннисистки, лишили лицензии
ZN UA
2026-09-15T08:06:24Z
Усик и Канело тренируются вместе в Испании перед боем мексиканца за титул WBC
Знай
2026-09-20T18:51:25Z
Вратарь сборной Украины женился на участнице шоу «Холостяк»
MY.UA
2026-09-19T11:22:42Z
Российский боксер с пулеметом бросил вызов Усику: реакция соцсетей
MY.UA
2026-09-13T11:49:57Z
Джошуа отказался от боя с Усиком: украинец ищет нового соперника
Знай
2026-09-23T06:51:41Z
Карпаты потеряли два очка в ничьей с Вересом: Вантух об удалении Костенко и сборной
Знай
2026-09-23T06:21:31Z
Неожиданный поворот: тренер отказался от контракта в Киеве из-за семьи и безопасности
MY.UA
2026-09-11T16:07:46Z
Динамо — лучшая команда 7-го тура УПЛ: Шахтер разгромил ЛНЗ, вратарь Оболони забил гол
Знай
2026-09-22T05:21:19Z
Премьер Черногории обратился к Усику: назвал боксера символом несокрушимой Украины
Знай
2026-09-21T19:42:50Z
Стань заметным: полиция напоминает, как обычный фликер может спасти вашу жизнь на ночной дороге. ВИДЕО
Новости Украины
2026-09-20T19:54:47Z
Водителям пригрозили штрафом до 1700 грн и эвакуацией авто
Знай
2026-09-12T07:36:52Z
Три фразы водителя, которые могут закончиться штрафом: что нельзя говорить полиции
Знай
2026-09-10T04:51:37Z
Subaru пересмотрела комплектацию модели Crosstrek: что изменилось
Фокус
2026-09-21T20:00:39Z
Переходит в капот: представлен электромобиль с самым большим лобовым стеклом в мире
Фокус
2026-09-22T19:15:23Z
Соперник Toyota Hilux снова появится в Европе после 5 лет отсутствия: что изменилось
Фокус
2026-09-22T17:21:44Z
SpaceXAI представила Grok 4.7: модель обошла GPT-6 Astra и бросила вызов Anthropic
ZN UA
2026-09-22T05:30:08Z
Продали авто - готовьте деньги: когда придется делиться с государством
Знай
2026-09-15T23:21:27Z
Как развивать навыки вождения на Позняках
Новости Украины
2026-09-19T07:18:11Z