Προσπάθειες να κλείσει η «τρύπα» στη θεωρία για τις «μαύρες τρύπες»

Προσπάθειες να κλείσει η «τρύπα» στη θεωρία για τις «μαύρες τρύπες»

Οταν ο διάσημος φυσικός Στέφεν Χόκινγκ δήλωσε νωρίτερα φέτος ότι «δεν υπάρχουν μαύρες τρύπες», δεν αναφερόταν στις «μαύρες τρύπες» ως αστροφυσικά αντικείμενα που καταπίνουν τα πάντα, ακόμα και το φως. Αναφερόταν στις μαύρες τρύπες σε πολύ θεωρητικό επίπεδο (βέβαια, έτσι κι αλλιώς, δεν υπάρχει αδιαμφισβήτητη αστρονομική παρατήρηση για την ύπαρξή τους, που με αυτήν την έννοια παραμένει θεωρητική). Ο Χόκινγκ προσπαθεί να κατανοήσει ένα παράδοξο που τρώει τα σωθικά της φυσικής εδώ και καιρό. Το ζήτημα, που από πολλούς ονομάζεται παράδοξο του προστατευτικού «τείχους» (firewall) της μαύρης τρύπας, ίσως αναγκάσει τους φυσικούς να εγκαταλείψουν ή να τροποποιήσουν ριζικά την κβαντομηχανική ή, εναλλακτικά, τη γενική θεωρία της Σχετικότητας ή και τις δύο.
Το παράδοξο σχετίζεται μ' εκείνο που εντόπισε ο ίδιος ο Χόκινγκ τη δεκαετία του 1970 και αφορά το ερώτημα: Τι συμβαίνει με την πληροφορία (εντροπία) που πέφτει μέσα στη μαύρη τρύπα; Οι νόμοι της κβαντομηχανικής λένε ότι η πληροφορία ποτέ δε χάνεται. Οι μαύρες τρύπες φαίνεται όμως να καταστρέφουν πληροφορία, ρουφώντας την πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων, την περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα, πέρα από την οποία δεν υπάρχει επιστροφή.
Το παράδοξο του προστατευτικού «τείχους» ταλαιπωρεί τους φυσικούς επί τουλάχιστον δύο δεκαετίες. Φάνηκε να λύνεται στο τέλος της δεκαετίας του 1990, όταν ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο που θα μπορούσε να διαφεύγει πληροφορία από μια μαύρη τρύπα, με τη μορφή ακτινοβολίας Χόκινγκ (όπως ονομάστηκε προς τιμή του φυσικού που αδιαμφισβήτητα πρόσφερε πολλά σε αυτόν τον τομέα της θεωρητικής φυσικής). Ομως, το 2012, φυσικοί στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα βρήκαν λάθη στις λύσεις των εξισώσεων για την ακτινοβολία Χόκινγκ. Συμπέραναν ότι ο ορίζοντας γεγονότων δεν είναι, όπως θεωρούνταν ως εκείνη τη στιγμή, ένα συνηθισμένο μέρος. Αντίθετα, είναι ένα προστατευτικό τείχος που εμποδίζει την ακτινοβολία Χόκινγκ στο εξωτερικό του να αλληλεπιδράσει σε κβαντικό επίπεδο με το υλικό που υπάρχει στο εσωτερικό του.
Η τελευταία δουλειά του Χόκινγκ είναι μια προσπάθεια να προσφέρει μια εναλλακτική λύση στο πρόβλημα. Προτείνει την ύπαρξη ενός «φαινόμενου» ορίζοντα επιπρόσθετα στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας. Συνήθως οι δύο ταυτίζονται απόλυτα. Πληροφορία μπορεί να αναδυθεί από το εσωτερικό της μαύρης τρύπας προς το φαινόμενο ορίζοντα. Σε αυτό το σημείο τα κβαντικά φαινόμενα μπορούν να θολώσουν το όριο ανάμεσα στο «φαινόμενο ορίζοντα» και τον «ορίζοντα γεγονότων», επιτρέποντας μερικές φορές τη διαφυγή πληροφορίας. Με αυτήν την έννοια και με την προϋπόθεση να έχει κανείς στη διάθεσή του εκατοντάδες τρισεκατομμύρια χρόνια για αστρονομική παρατήρηση, οι μαύρες τρύπες δεν είναι πάντα μαύρες... Τελικά, όμως, εκείνο που σημαίνει η εργασία του Χόκινγκ είναι ότι υπάρχει κάτι θεμελιώδες για τις μαύρες τρύπες που συνεχίζει να μας διαφεύγει.