Profesorowie Abramowicz, Kluźniak i Lasota, z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika w Warszawie, ogłosili pracę (Physical Review Letters, March 7, 2014), w której dowodzą, że istnienie szeroko dyskutowanych zapór ogniowych wokół czarnych dziur jest w istocie wykluczane przez teorię grawitacji Einsteina.
Zapory ogniowe, unicestwiające wszystkich obserwatorów wpadających do czarnych dziur, były uważane za najbardziej konserwatywne rozwiązanie paradoksu informacji w czarnych dziurach. Paradoks ten wynika ze sprzeczności pomiędzy mechaniką kwantową, gwarantującą, że (dla czystych stanów) żadna informacja nie ginie, a ogólną teorią względności, przewidującą istnienie czarnych dziur, w których informacja jest tracona na zawsze.
Przez ostatnie dwadzieścia lat sądzono, że paradoks został rozwiązany poprzez sugestię, iż informacja wydostaje się z czarnej dziury w postaci subtelnych korelacji występujących w promieniowaniu Hawkinga (Susskind et al. 1993). Niedawno wskazano jednak (Almheiri et al. 2013), że takie wyjaśnienie prowadzi do nowych problemów i zasugerowano istnienie wokół czarnych dziur zapór ogniowych. Promieniowanie Hawkinga, emitowane we wczesnych fazach ewolucji czarnej dziury miałoby być splątane kwantowo-mechanicznie z promieniowaniem emitowanym później. Jednocześnie byłoby też splątane z promieniowaniem wpadającym do czarnej dziury. Jak sie okazuje, obserwator wpadający do czarnej dziury miałby wtedy za dużo informacji.
Almheiri i in. jako sposób rozwiazania tego problemu zaproponowali rozplątanie stanów promieniowania wychodzącego z czarnej dziury i promieniowania wpadającego do niej. To z kolei prowadzi do powstania w pobliżu horyzontu, skądinad klasycznej (niekwantowej, masywnej) czarnej dziury ściany ognia o gęstości równej gęstości Plancka, w której obserwator zostaje unicestwiony. Jak jednak pokazali Abramowicz, Kluźniak i Lasota, proponowane zapory ogniowe mogą istnieć jedynie wokół mikroskopijnych czarnych dziur o masie mniejszej niż masa Plancka (dwadzieścia mikrogramów). Paradoks informacyjny pozostaje nierozwiązany.
Rysunek: schemat zapory ogniowej wokół czarnej dziury.
Czytaj też: wywiad z Włodzimierzem Kluźniakiem w Gazecie Wyborczej.
