آیا اطلاعات از یک سیاه‌چاله‌ی فرار می‌کنند؟
آیا اطلاعات از یک سیاه‌چاله‌ی فرار می‌کنند؟
مجله علمی ایلیاد - تیمی بین‌المللی از فیزیکدانان از دانشگاه‌های کورنل، کالیفرنیا، سانتباربارا و موسسه‌ی RIKEN با استفاده از هندسه‌ی فضا-زمان جدیدی که ساختاری مشابه کرم‌چاله را دارد، نشان داده‌اند که اطلاعات می‌توانند در یک سیاه‌چاله‌ی در حال تبخیر از دست بروند.
تئوری نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی کرده است که اگر یک جسم به درون یک سیاه‌چاله سقوط کند، در مرکز سیاه‌چاله که تکینگی نامیده می‌شود، به‌طور کامل در هم خرد می‌شود. در دهه‌ی ۱۹۷۰ «استفان هاوکینگ» فقید، اینگونه محاسبه کرد که سیاه‌چاله‌ها با در نظر گرفتن مکانیک کوانتومی می‌توانند تشعشعاتی از خود به بیرون داشته باشند. این وضعیت «تبخیر سیاه‌چاله» نامیده می‌شود، زیرا طی این فرآیند سیاه‌چاله کوچک‌تر می‌شود. در نظر گرفتن این شرایط منجر به ایجاد یک تناقض می‌شود. در انتهای این فرآیند، سیاه‌چاله به‌طور کامل تبخیر می‌شود و همه‌ی اطلاعاتی که در آن وجود دارد از بین می‌رود. این موضوع با یکی از بنیان‌های فیزیک کوانتومی در تناقض است؛ «طبق فیزیک کوانتومی هیچ اطلاعاتی نمی‌تواند در جهان از بین برود.»
در نظر گرفتن شرایط بالا محققین را به ناسازگاری نسبیت عام و مکانیک کوانتومی می‌رساند. بنابراین آن‌ها باید چارچوب خاصی برای گرانش کوانتومی پیدا کنند تا از این ناسازگاری نجات پیدا کنند.
برخی از محققین این‌چنین شرح داده‌اند که اطلاعات از دست رفته در سیاه‌چاله‌ی در حال تبخیر، به نحوی در تشعشعات خروجی از آن رمزگذاری می‌شود. برای آزمایش درستی این نظریه باید آنتروپی تشعشعات مورد بررسی قرار گیرد.
در سال ۱۹۹۳ فیزیکدانان اینگونه محاسبه کردند که اگر اطلاعات از دست نرود، آنتروپی در ابتدا افزایش پیدا می‌کند، ولی در نهایت زمانی که سیاه‌چاله رو به نابودی می‌رود، آنتروپی نیز به صفر می‌رسد.
زمانی که فیزیکدانان مکانیک کوانتومی را با مدل‌های استاندارد سیاه‌چاله‌ها ترکیب کردند، دریافتند که آنتروپی رو به صفر نمی‌رود و مرتباً افزایش پیدا می‌کند و بنابراین دریافتند که اطلاعات از دست می‌رود.
اکنون محققین نشان داده‌اند که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به‌صورت کرم‌چاله، خود را نشان دهند و راه فراری برای اطلاعات ایجاد کنند. در واقع در دنیای واقعی این کرم‌چاله‌ها وجود ندارند، بلکه کرم‌چاله چیزی است که درون یک سیاه‌چاله را با تشعشعات بیرونی آن مرتبط می‌کند.
نتیجه‌ی این محاسبات جدید نشان داد که اطلاعات حتی در صورتی که خود سیاه‌چاله از بین برود، باقی می‌ماند. در واقع آن‌ها هندسه‌ی جدیدی از فضا-زمان را کشف کردند که دارای ساختاری مشابه کرم‌چاله است و تا کنون در نظر گرفته نمی‌شد. محاسبه‌ی آنتروپی با استفاده از این هندسه‌ی جدید به نتایج متفاوتی منجر می‌شود.
اکنون این پرسش جدید ایجاد می‌شود که اطلاعات چگونه توسط تشعشعات حمل می‌شوند. برای توضیح این کار باید تئوری گرانش کوانتومی در نظر گرفته شود. نتایج این مطالعه در مجله‌ی Journal of High Energy Physics منتشر شده است.