المُقدّمة
لا شيء يهرب من الثقب الأسود.. أم لا؟ في سبعينيات القرن العشرين، وصف الفيزيائي ستيفن هوكينج عملية دقيقة يمكن من خلالها أن "تتبخر" الثقوب السوداء، حيث تتجنب بعض الجسيمات نسيان الجاذبية. تبدو هذه الظاهرة، التي يطلق عليها الآن إشعاع هوكينج، متعارضة مع النسبية العامة، وتثير سؤالًا أكثر غرابة: إذا تمكنت الجسيمات من الهروب، فهل تحافظ على أي معلومات حول المادة التي تم طمسها؟
ليونارد ساسكيندوجد عالم الفيزياء في جامعة ستانفورد نفسه على خلاف مع هوكينج حول الإجابة. في هذه الحلقة، شارك في الاستضافة جانا ليفين يتحدث مع سسكيند عن "حرب الثقب الأسود" التي تلت ذلك والدروس العلمية القوية التي يمكن استخلاصها من واحدة من أشهر المفارقات في الفيزياء.
استمع Apple Podcasts, سبوتيفي, TuneIn أو تطبيق البث المفضل لديك ، أو يمكنك ذلك دفقه من كوانتا.
النص الكامل
[مسرحيات الموضوع]
جانا ليفين: لقد تم تصوير الثقوب السوداء تاريخياً على أنها فراغات لا مفر منها، وقد أرهبت الخيال الشعبي. أي شيء وكل شيء يقع في الثقب الأسود يُفقد إلى الأبد. أو هكذا تسير القصة، وفقًا للنظرية النسبية العامة لأينشتاين. خضعت هذه السمة المميزة للثقوب السوداء للتدقيق في السبعينيات من القرن الماضي مع التحدي المفاجئ الذي طرحه عالم فيزياء بريطاني شاب ورائع ولكنه مريض، ستيفن هوكينغ.
أدرك هوكينج أنه من خلال عملية كمومية رائعة ودقيقة، يمكن للثقوب السوداء أن تتبخر، وتنفجر في النهاية بالكامل في موجة من الإشعاع. حتى في هذا الانفجار، لا شيء يمكن أن يهرب. يبدو أن الثقب الأسود يأخذ كل ما استهلكه معه إلى غياهب النسيان، بما في ذلك جميع المعلومات الكمومية. ولكن أين ذهب كل ذلك؟
أنا جانا ليفين وهذا هو البودكاست "The Joy of Why". مجلة كوانتا حيث شريكي في الاستضافة، ستيف ستروغاتز، وأتناوب في استكشاف بعض أكبر الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها في الرياضيات والعلوم اليوم.
[انتهى الموضوع]
ليفين: قليلون فهموا أهمية نتائج هوكينج في البداية، لكن أحد العلماء أدرك على الفور الأزمة التي أصبحت تُعرف باسم مفارقة فقدان المعلومات. إنه هنا معنا اليوم، الفيزيائي الشهير ليونارد سسكيند - ليني لأي شخص يعرفه. في حلقة اليوم، يقودنا ليني خلال حرب الثقب الأسود حيث نسأل: هل هناك منفذ كمي للهروب من الثقوب السوداء؟ وهل سنعرف على وجه اليقين؟
ليني هو أستاذ في جامعة ستانفورد والمدير المؤسس لمعهد ستانفورد للفيزياء النظرية. يُنظر إليه على نطاق واسع على أنه والد نظرية الأوتار، وقد قام بتأليف عدد من الكتب الرائعة، بما في ذلك حرب الثقب الأسود: معركتي مع ستيفن هوكينج لجعل العالم آمنًا لميكانيكا الكموهو معروف بأبحاثه حول نظرية المجال الكمي، والميكانيكا الإحصائية الكمومية وعلم الكون الكمي.
ليني، شكرًا لانضمامك إلينا في "The Joy of Why".
ليني سوسكيند: مرحبا جانا. وقت طويل لا رؤية.
ليفين: لم أراك منذ وقت طويل، يسعدني وجودك هنا.
سوسكيند: من الجيد رؤيتك مرة اخرى.
ليفين: لذلك، دعونا نبدأ من البداية هنا.
سوسكيند: البداية، البداية. حسنًا، البداية.
ليفين: حسنًا، البداية بالنسبة لنا ستكون في القرن العشرين، عندما تم اكتشاف الثقوب السوداء في الأصل. وأود أن تأخذنا عبر فهم النسبية العامة للثقوب السوداء، دون تعقيدات ميكانيكا الكم.
سوسكيند: حسنًا، حسنًا، الثقب الأسود جذاب للغاية من حيث الجاذبية لدرجة أنه يسحب كل شيء إليه. الفكرة الأصلية للثقب الأسود كانت بسبب [بيير سيمون، ماركيز دي] المكان?
ليفين: أوه، [جون] ميشل، أظن.
سوسكيند: ميشيل ولابلاس.
ليفين: حسنًا، نحن نتخطى القرن العشرين.
سوسكيند: القرن الثامن عشر، القرن الثامن عشر.
ليفين: نعم بالضبط
سوسكيند: على أية حال، هؤلاء القدماء، فرنسي وأعتقد إنجليزي، كانت لديهم فكرة أنه إذا كان النجم ثقيلًا بدرجة كافية، فسيكون جذابًا للغاية - ليس بمعنى أنا جذابة أو أنت جذابة، ولكن بمعنى جاذبية الجاذبية - أنها ستسحب كل شيء إلى الداخل و ولا حتى الضوء يمكن أن يخرج. لقد قاموا بالفعل بحساب مدى الثقل الذي يجب أن يكون عليه حجم معين. لقد توصلوا إلى ما يسمى اليوم بنصف قطر شفارتزشيلد. وأطلقوا عليه اسم النجم المظلم.
ليفين: وهذا يقدم فكرة أفق الحدث.
سوسكيند: لم تكن لديهم هذه الفكرة تمامًا. الفكرة جاءت من أينشتاين والنظرية النسبية العامة، أنه إذا كان لديك جسم ثقيل كهذا، سيكون هناك سطح حوله، حيث أي شيء بداخله سوف يقع في المتفردة. سطح الهروب الأخير هذا، حيث إذا كنت بداخله، فأنت محكوم عليك بالهلاك؛ إذا كنت خارجها، لديك فرصة. وهذا ما يسمى بأفق الثقب الأسود.
ليفين: هل هناك أي شيء في الأفق؟
سوسكيند: هذا هو السؤال كله. شخص ما يراقب الثقب الأسود من الخارج، ويقوم بالقياسات، ويقوم بالمراقبة التلسكوبية، ويُسمح له أيضًا بإنزال مجسات إلى الثقب الأسود - دعنا نقول على خط الصيد؛ اعتدت أن أكون صيادًا. تقوم بإنزال الدودة إلى سطح الثقب الأسود. ما سيحدث هو أنك ستشاهد سطح الثقب الأسود، وأفق الحدث، كما هو الحال أن تكون حارًا جدًا. سيتم تحميص الدودة المسكينة بسرعة كبيرة. لذلك قد يعتقد شخص ما من الخارج أنه، نعم، هناك شيء ما في الأفق وأيًا كان ما هو ساخن للغاية - حار جدًا، فلنضع الأمر بهذه الطريقة، لن ترغب في أن تكون هناك.
ليفين: هذا ما يمكن أن تقوله عن نتيجة هوكينج، أنها ستكون مثيرة.
سوسكيند: نعم، هذا صحيح، هوكينج وإلى حد ما، سلف هوكينج، [جاكوب] بيكنشتاين. كانت نتائج هوكينج أكثر وضوحًا وأكثر دقة. وكان هوكينج سيتفق معي تمامًا على أن تلك الدودة ستحترق في الأفق قبل وقت طويل من وصولك إلى نقطة التفرد. من ناحية أخرى، إذا قمت بقطع خيط خط الصيد الخاص بك وتركت الدودة تسقط عبر الأفق، تقول القصة أن الأفق لن يكون حدثًا بالنسبة للدودة. سوف تطير الدودة عبرها دون أن تلاحظ أي شيء مميز في الأفق. نعم، هوكينج سيوافق على ذلك.
المشكلة في ذلك هي أنه ينتهك مبدأ الفيزياء. مبدأ الفيزياء هو "لا شيء يضيع تمامًا". أنت تقول، حسنا، هذا جنون. إذا أخذت قطعة من الفحم وأحرقتها، ربما بعد أن كتبت رسالة على الفحم، فقد فقدت الرسالة. ولكن هذا ليس صحيحا. كل ما كتبته على قطعة الفحم هذه يتم تشفيره في الدخان ومنتجات الاحتراق.
ومن ناحية أخرى، كان هوكينج يقول: “انتظر لحظة، تلك المعلومات تسقط عبر أفق الثقب الأسود. ومن كل ما نعرفه من النسبية العامة عن بنية الثقوب السوداء، فإنه ببساطة لا يمكنه الخروج. وهكذا كانت النتيجة , بحسب هوكينج، يتم فقدان تلك المعلومات بشكل دائم في أفق الثقب الأسود. الأشياء تخرج من الثقب الأسود. يطلق عليه إشعاع هوكينج. لكن إشعاع هوكينج لا يمكنه حمل أي معلومات لأن تلك المعلومات كانت من خلف الأفق، ولا يمكن لأي شيء أن يخرج.
ليفين: لذا، في هذا الوقت، دافع هوكينج بشكل مباشر عن النسبية العامة البحتة وغياب ميكانيكا الكم، مدعيًا أنه لا شيء يمكن أن يخرج على الإطلاق؟ وبالتالي فإن المعلومات التي سقطت فيه، حتى لو تبخر الثقب الأسود، سيكون الأمر كما لو كنت تفتح ستارة، لكن الأشياء اختفت، وليس هناك ما يمكنك فعله حيال ذلك. وسقط على جانب «فقدت المعلومات». لكنك قلت: "انتظر، لا توجد طريقة". لماذا كان من المهم جدًا بالنسبة لك أن تقول إن المعلومات لا يمكن فقدانها؟ ما هو السيء في ذلك؟
سوسكيند: حسنًا، إن الحفاظ على المعلومات هو السبب الجذري لبعض مبادئ الفيزياء بعيدة المدى، وخاصة مبادئ الديناميكا الحرارية. القانون الثاني للديناميكا الحرارية، القانون الأول للديناميكا الحرارية، حفظ الطاقة، مبادئ الميكانيكا الإحصائية، خواص الإشعاع — كل ذلك يعتمد بنسبة 100% على مجموعة من المبادئ التي تشمل المبدأ الصفري للفيزياء، وهو أن المعلومات يتم حفظه. وهذا ما يسمى الوحدة في ميكانيكا الكم. وما يقوله هو أنه إذا كانت هناك اختلافات بسيطة فيما تبدأ به، فإن تلك الاختلافات الصغيرة ستبقى بعد ذلك. كان هوكينج يقول إن ما يخرج من الثقب الأسود سيكون مستقلاً تماماً عما سقط فيه.
إذا اتبعت هذا المنطق وتساءلت عما ينطوي عليه، فإنه يعني الفوضى. لم يعد هناك أي معنى. لقد شعرت أن هذا لا يمكن أن يكون صحيحا.
ليفين: إذن، أنت هنا في هذا الصراع. لكنك في الواقع لا تعرف كيفية حل المفارقة. ولذا فإن إحدى الأفكار الأولى التي توصلت إليها في وقت مبكر جدًا كانت مفهوم التكامل، وهو مفهوم في الفيزياء، لكنك وامتد الأمر إلى الثقوب السوداء. هل يمكنك ان تخبرنا عن ذلك؟
سوسكيند: لم يقل أي شيء أكثر أو أقل من أن المعلومات تخرج مشفرة بمهارة شديدة في إشعاع هوكينج، ومن الصعب جدًا إعادة بنائها. في الفيزياء الكلاسيكية، كان ذلك مستحيلا.
لقد أصبح الأمر مسألة ما يسمى بالتعقيد. التعقيد هو مفهوم حقيقي في الفيزياء والرياضيات، وهو مجرد مقياس لمدى صعوبة تنفيذ مهمة ما. إذا سألت عن مدى صعوبة تنفيذ مهمة إعادة بناء ما يخرج من الثقب الأسود، فستجد أنها معقدة بشكل كبير. كان عدد العمليات الصغيرة التي يتعين عليك القيام بها من أجل إعادة بناء ما سقط في الثقب الأسود مرتفعًا للغاية، لدرجة أنه، لجميع الأغراض العملية، كان ستيفن على حق، ففقدت المعلومات. لكن في ميكانيكا الكم، يصبح القيام بذلك معقدًا للغاية. لذا، فإن مبدأ التكامل كان في الواقع مجرد القول لستيفن: "أنت مخطئ".
ليفين: إلى أي حد أصبح هذا النقاش مثيرًا للجدل، وكم أصبح ساخنًا؟
سوسكيند: بالمعنى الشخصي، لا على الإطلاق. ستيفن وأنا كنا أصدقاء جيدين. لقد بقينا أصدقاء جيدين طوال فترة الحرب، أو ما أسميه حرب الثقب الأسود. كانت هناك أوقات كنت أنا وزوجتي ومن كان معه في ذلك الوقت نتناول العشاء معًا. سوف يتحداني. لم تكن هناك فترة كان فيها الأمر شخصيًا على الإطلاق. لقد كان متأكداً بنسبة 1,000% مما يقوله. وبالطبع كنت متأكدًا بنسبة 1,000% مما كنت أقوله.
ليفين: إذا كنت لا تمانع في الاقتباس منك، فأعتقد أنه كان موجودًا حرب الثقب الأسودلقد قلت أن ستيفن كان أيضًا رجلاً متعجرفًا جدًا. ثم قلت: "وأنا كذلك".
سوسكيند: من المؤكد أن جميع الفيزيائيين الطموحين الذين يريدون حقًا الوصول إلى مكان ما في هذا الموضوع يجب أن يتمتعوا بدرجة معينة من الغطرسة. عليك أن تصدق ليس فقط أن العقل البشري ذكي بما يكفي لكشف هذه الأفكار المعقدة بشكل لا يصدق. عليك أن تؤمن أن دماغك البشري ذكي بما يكفي ليفعل ذلك، ليكون قادرًا على اكتشاف ميكانيكا الكم، ذكيًا بما يكفي ليكون قادرًا على اكتشاف كيفية عمل الكون. ومن ناحية أخرى، عليك أيضًا أن تكون واضحًا جدًا بشأن ما لا تعرفه وما أنت بعيد جدًا عنه. لذا أعتقد بهذا المعنى أن الأمر يتطلب بعض التواضع. التواضع أن تعرف ما لا تعرفه وما قد لا تعرفه أبدًا. نعم، كان ستيفن متعجرفًا. نعم، كنت متعجرفًا.
ليفين: إذًا لم يكن هناك برهان أو حساب حتى الآن، ومع ذلك كان لديك هذه الأفكار الإبداعية الأصلية التي أدت إلى الحسابات، مثل التصوير المجسم.
سوسكيند: نعم. وبالمناسبة، كان هناك شخص آخر كان أيضًا متورطًا جدًا. كان ذلك جيرارد هوفت، الحائز على جائزة نوبل، أحد أعظم علماء الفيزياء في القرن العشرين. المبدأ الهولوغرافي، هذا هو الشيء الذي طرحته أنا وهوفت. لقد جاء ذلك من حساب بيكنشتاين للإنتروبيا للثقب الأسود. الإنتروبيا عبارة عن معلومات مخفية، مشفرة بتفاصيل مجهرية لا يمكنك الوصول إليها.
تقول إنتروبيا بيكنشتاين أن كمية المعلومات الموجودة في الثقب الأسود تتناسب مع مساحة الأفق. كان ذلك جذريًا. عادةً ما تتناسب كمية المعلومات المشفرة في البنية مع حجم البنية. قادني ذلك أنا وتيت هوفت إلى فكرة أن ما يسقط داخل الثقب الأسود لا يسقط فيه أبدًا، بل يتم ترميزه على سطح الأفق في نوع من الهولوغرام. الهولوغرام هو صورة ثنائية الأبعاد لشيء هو في الواقع ثلاثي الأبعاد. لذا، كانت الفكرة هي أن ما يسقط داخل الثقب الأسود لا يسقط أبدًا ويتم ترميزه على السطح على شكل صورة ثلاثية الأبعاد كمومية.
وكانت فكرة المبدأ الهولوغرافي أكثر عمومية. يتم تشفير كل منطقة من الفضاء، وليس فقط أفق الثقب الأسود. هذه الغرفة، غرفتي، لها جدران، ومحدودة، وزعم المبدأ الهولوغرافي هو أن كل ما يحدث بداخلها - مثلي مثلا، أو مثل الصورة خلفي - كل ذلك مشفر في وصف ثلاثي الأبعاد على حدود الغرفة، على جدران الغرفة.
بدا ذلك جنونيا لكثير من الناس. كنت متأكدًا من أن هذا صحيح، لكن معظم المجتمع قال: "لقد فقد هؤلاء الرجال رخامهم. لقد كانوا فيزيائيين جيدين، ما هي هذه الفكرة الثلاثية الأبعاد؟
ليفين: الآن، عندما يقول بعض أصدقائك أنك مجنون، هل يزعجك ذلك؟ هل تضغط فقط للأمام؟
سوسكيند: لا يزعجني الأمر على المستوى الشخصي. انه محبط. لماذا لا يستطيعون رؤية ما أرى؟ من ناحية، يخبرني أنه إذا كان صحيحًا، فإنه يستحق المتابعة، لأنه إذا اعتقد الجميع أنه خطأ واتضح أنه على حق، فهذه مشكلة كبيرة.
لذا، هذه الفكرة، كانت ضعيفة لبعض الوقت. لم يحدث شيء حتى الفيزيائي الشاب خوان مالداسينا اكتشف نسخة دقيقة للغاية من المبدأ المجسم. كان له علاقة ب نوع من الفضاء تسمى مساحة مكافحة دي سيتر. إنه، تقريبًا، حل لمعادلات أينشتاين. وما اكتشفه مالداسينا هو أنه كان محكومًا تمامًا بهذا المبدأ الهولوغرافي، وهو أن الأشياء الموجودة داخل الغرفة، داخل ما نسميه كتلة، تم وصفها بالضبط بواسطة نظرية المجال الكمي على حدود النظام. كان هذا بالضبط هو المبدأ المجسم. لذلك، كان بناء مالداسينا ونسخة مالداسينا الدقيقة جدًا للمبدأ المجسم هو الذي أدى إلى قبوله.
ليفين: فقط لمحاولة قول ذلك بعبارات بسيطة، إنه نوع من الكون في صندوق. وقد تتحدث عن كون في الصندوق يحتوي على جاذبية وثقوب سوداء وأزمة فقدان المعلومات هذه، لكنه يعادل تمامًا كونًا بأكمله موصوفًا فقط على الحدود، والذي ليس فقط له أبعاد أقل، ولكن ليس لديه جاذبية، لا الثقوب السوداء، وبالتالي لا يوجد فقدان للمعلومات.
سوسكيند: ليس لها جاذبية، من الناحية النظرية، على السطح.
ليفين: على السطح، نعم. لذلك، لا فقدان المعلومات.
سوسكيند: نعم. نحن نتحدث عن الجزء الأكبر والحدود. هناك جاذبية على الكتلة، لكن لا توجد جاذبية على الحدود.
ليفين: لذلك عليك أن تستنتج، إذا لم تكن هناك جاذبية على الحدود، فلا يمكن أن يكون هناك فقدان للمعلومات.
سوسكيند: بالضبط.
ليفين: المشكلة تختفي. لكنك مازلت لا تعرف كيفية حساب المعلومات الصادرة بالضبط. هل هذا صحيح؟
سوسكيند: نعم هذا صحيح. ولكن هذا ليس مفاجئا للغاية. من المنظور الخارجي، الثقب الأسود ساخن جدًا. إنها تفعل ما ستفعله قطعة الفحم هذه. إنه حار جدا. إنه يتبخر. وليس هناك فرصة لأن نتمكن من إعادة بناء الدخان، أو منتجات الاحتراق، أن نتمكن من إعادة بناء ما كانت عليه الكتابة الصغيرة على قطعة الفحم. يتم تسخين المعلومات. يتم تدافعها. لقد تم تدافعها بشكل سيء لدرجة أن إعادة بنائها أمر معقد يفوق الخيال ولكنه ممكن من حيث المبدأ.
ليفين: سنكون الظهر.
[فاصل لإدراج الإعلان]
ليفين: مرحبًا بكم مرة أخرى في "فرحة السبب".
لذلك من حيث المبدأ، إذا سقط شخص ما في الثقب الأسود، وتبخر تمامًا، فيمكنك إعادة بنائه خارج الثقب الأسود.
سوسكيند: من إشعاع هوكينج.
ليفين: من إشعاع هوكينج.
سوسكيند: يمين. ولكن يمكنك أن تسأل، كم من الوقت سيستغرق؟ كم عدد العمليات الكمية التي سيستغرقها الأمر؟ والإجابة كبيرة جدًا في إنتروبيا الثقب الأسود. الآن إنتروبيا الثقب الأسود العادي كبيرة جدًا في حد ذاتها، لا أعرف، 1070. لذا، نحن نتحدث عن الأوقات لإعادة بنائها، وهي من 10 إلى 1070 سنين. هذا ما ستقوله ميكانيكا الكم. العبارة الصحيحة، التي كان ينبغي على هوكينج أن يقولها، ليست أن الأمر مستحيل، بل ذلك إنها معقدة للغاية بمجرد سقوطك في الأفق.
ليفين: إذا كنت رائد فضاء أقفز وأنت بعيدًا، تراني مشفرًا، ولن أتمكن أبدًا من الوصول إلى الثقب الأسود. تم تلطيخ جميع معلوماتي الكمومية على هذه الصورة الثلاثية الأبعاد. ما هي تجربتي؟
سوسكيند: تجربتك هي مجرد أنك تقع في الطريق الصحيح.
ليفين: لقد أبحرت من خلال الحق. إذن، هاتان حقيقتان متضاربتان.
سوسكيند: هل هم متعارضون؟ كان هذا هو السؤال. كنت أقول لا، إنهما ليسا متعارضين حقًا. فالشخص الذي يقع في الداخل ببساطة لا يستطيع أن ينقل ذلك إلى الخارج.
ليفين: حسناً، أنت نوعاً ما تدحض وجود الله.
سوسكيند: رقم
ليفين: أنت تقول أنه لا يوجد كائن كلي العلم. لا يوجد أحد يمكنه في نفس الوقت أن يكون لديه منظور معرفة أن هناك —
سوسكيند: لا يوجد كائن كلي العلم يمكنه رؤية ما بالداخل وما بالخارج. الفيزياء هي موضوع عملي يتعلق بما يمكن رؤيته، وما يمكن قياسه. لذا، طالما أنك تؤمن بأنه لا يوجد كائن يمكنه رؤية ما بالداخل وما بالخارج، فلا يوجد صراع.
ليفين: صحيح، ليس هناك صراع.
سوسكيند: ومنذ تلك اللحظة فصاعدًا، أصبح من الواضح أن هوكينج كان مخطئًا، وأن جميع المعلومات تم تخزينها على حدود النظام ولن يتم فقدانها أبدًا.
ليفين: مدهش.
سوسكيند: نعم، إنه لأمر مدهش.
ليفين: لذا فهو يستسلم، أليس كذلك؟
سوسكيند: هو فعل.
ليفين: ألم يعط، بشكل مشهور، جون بريسكيل موسوعة البيسبول الأمريكية لأنه تنازل عن الرهان؟
سوسكيند: على ما يبدو نعم.
ليفين: لماذا لم يعطيك شيئا؟
سوسكيند: كنت أتمنى الموسوعة.
[ليفين يضحك]
سوسكيند: لا أعرف. لقد أعطاني العشاء والنبيذ، لكني كنت أفضل موسوعة البيسبول.
ليفين: اعتقدت أنه كان نوعًا من البريطانيين الذين يقدمون هدية أمريكية.
سوسكيند: عليك أن تفهم أن ستيفن كان شخصًا لطيفًا وشخصًا ذكيًا للغاية. كان مضحك. المشكلة الوحيدة مع المرح هي أنه لا يستطيع التعبير عنه بسهولة. لكن، كما تعلمون، بين الحين والآخر، كانت تخرج كلمة من آلته، وينهار الجميع. لقد كان بارعًا بشكل لا يصدق، ولطيفًا بشكل لا يصدق – وعنيدًا!
ليفين: ومن يبقى غير مقتنع في هذه المرحلة؟ أين نحن الآن؟
سوسكيند: أنا لا أتحدث مع هؤلاء الناس، لذلك لا أعرف، كما ترى. حسنًا، على الأقل حتى وقت قريب، كان الجيل الأكبر سنًا من النسبيين، ولكنهم أيضًا استسلموا نوعًا ما، على ما أعتقد. دعونا نضع الأمر بهذه الطريقة، أعتقد أنك تحكم على ما يعتقده الناس ليس من خلال ما يقولون أنهم يفكرون فيه، ولكن من خلال ما يفعلونه. كم عدد الأشخاص الذين يعملون بالفعل على نظرية فقدان المعلومات؟ كم عدد الشباب؟ هناك جيل شاب رائع جدًا من المنظرين الآن. لا احد منهم. وإذا كانوا كذلك، فسيتم تجاهلهم.
ليفين: أنت تصف أن جميع المعلومات التي يمكن أن يحتويها الثقب الأسود يتم توزيعها في الأفق. لا يتطلب الحجم بأكمله. إذن، ماذا سيحدث في أي منطقة من الفضاء إذا حاولت تجميع المزيد من المعلومات في المجلد؟
سوسكيند: لا يمكنك أبدًا أن تحزم أكثر مما يمكن أن يكون موجودًا على السطح. لذا، إذا كنت تعتقد أن جدران غرفتك، على سبيل المثال، مبلطة ببلاط صغير، بما يكفي لتشفير كل شيء داخل الغرفة، إذا حاولت إنشاء المزيد من المعلومات في تلك الغرفة، خمن ماذا سيحدث؟ سيشكل ثقبًا أسود أكبر من الغرفة. لذلك من المستحيل إدخال المزيد من المعلومات. ولذلك يجب أن تكون الغرفة نفسها قابلة للوصف بما يتناسب مع مساحة الغرفة، وليس الحجم.
ليفين: هذا مذهل. هذا يعني أن هذه الأجسام الغريبة، الثقوب السوداء، ليست فقط عبارة عن صور ثلاثية الأبعاد، ولكن العالم بأكمله عبارة عن صورة ثلاثية الأبعاد.
سوسكيند: بالضبط. كما قلت، كان هناك أكثر من شخص يعتقد أننا مجانين بعض الشيء، لكن هذا انتهى.
[ليفين يضحك]
ليفين: لماذا لا نرى الثقوب السوداء تتبخر إذا كان هناك الكثير من الطاقة الهائلة تخرج من الثقوب السوداء؟
سوسكيند: بالقرب من هذا الأفق، الجسيمات الوحيدة التي يمكنها الهروب هي تلك التي تتحرك بشكل قطري نحو الخارج في الاتجاه الشعاعي الدقيق تقريبًا. لذلك يبدو الأمر كما لو كان الثقب الأسود عبارة عن صندوق ساخن جدًا، ولكن به ثقب صغير يخرج الإشعاع. فقط هذه المجموعة الفرعية الصغيرة جدًا من الفوتونات يمكنها الخروج. لذا، إذا سألت، ما المدة التي يستغرقها الفوتون الواحد للخروج من الثقب الأسود؟ لنفترض أن الإجابة بالنسبة للثقب الأسود الذي تبلغ كتلته كتلة الشمس هي حوالي 10-3 ثواني. لكن هذا فوتون واحد. كم عدد الفوتونات التي يجب أن تخرج؟ 1070. لذا فهي عملية بطيئة جدًا جدًا، فوتونًا واحدًا في كل مرة.
ومع انكماش الثقب الأسود، تتسارع العملية. الوقت الذي يستغرقه فوتون واحد للخروج يتناسب مع ما يسمى زمن العبور عبر الثقب الأسود. هذا هو الوقت الذي يستغرقه شعاع الضوء لعبور أفق الثقب الأسود. ومع انكماش الثقب الأسود، يصبح ذلك الوقت أقصر فأقصر. لكن فقط في اللحظة الأخيرة، تتسارع بما يكفي لإحداث ما أسميته انفجارًا من قبل.
ليفين: لذا، في نهاية الكون، عندما يسقط كل ما يمكن أن يحدث في الثقوب السوداء، ستنفجر جميعها. ثم ماذا؟
سوسكيند: حسنًا، ليس علينا أن ننتظر حتى تتبخر تلك الثقوب السوداء. بقدر ما يمكننا أن نقول، يتم وصف الكون من خلال مساحة دي سيتر المتوسعة بشكل كبير. هذا يعني فقط أن كل شيء سوف يطير بعيدًا عن كل شيء آخر. وفي غضون تريليون سنة تقريبًا، سيكون الشيء الوحيد الذي سيكون ضمن قدرتنا على اكتشافه هو مجرتنا. جميع المجرات الأخرى سوف تنحسر. لماذا لا يتراجع بلدنا؟ حسنًا، لأننا في منتصف الأمر، وليس من المنطقي أن نقول إنه ينحسر. لكن كل الأشياء الأخرى سوف تختفي عبر الأفق الكوني. سنكون ميتين وحدنا.
لنفترض أن جميع المعلومات الفلكية التي لدينا عن العالم قد فقدت. والآن ننتظر تريليون سنة، لتظهر مجموعة جديدة من علماء الفلك والفيزيائيين اللامعين. سوف ينظرون إلى العالم، وسيقولون، "نحن وحدنا حقًا." الفراغ خارج المجرة الخاصة بهم. كيف يمكنهم إعادة بناء القصة الحقيقية، أنه كانت هناك كل هذه المجرات التي تطايرت للتو، وهي موجودة هناك، لكن ليس لدينا إمكانية الوصول إليها. لذا، إذا انتظرت بضعة تريليونات من السنين، فهذا ما سيحدث. إذا انتظرت وقتًا أطول من ذلك، فسيشكل كل شيء ثقوبًا سوداء وستتبخر الثقوب السوداء، ولن يكون هناك أي شيء. مرعب قليلا.
ليفين: لذلك سؤال آخر لدي هو، إذا كان بإمكاني إعادة وصف الكون بالجاذبية ككون ذي أبعاد أقل على الحدود بدون جاذبية، فهل هذا يعني أن الجاذبية بطريقة ما ليست حقيقية؟ هل الجاذبية ليست أساسية؟
سوسكيند: هذا سؤال جيد. لكن الفيزيائيين يفضلون استخدام كلمة "الناشئة"، أي أن الجاذبية تنبثق من مجموعة من القواعد التي لم يتم فهمها بالكامل. وصف ميكانيكا الكم هو سطح الغرفة مع عدم وجود جاذبية على السطح. ما ينشأ من المعادلات الكمومية هو الجاذبية في الكتلة. والآن، هل هذا يعني أن الجاذبية ليست حقيقية؟ لم أكن لأضع الأمر بهذه الطريقة.
ليفين: الواقع مبالغ فيه.
سوسكيند: حسنا، فقط قم بعملك.
ليفين: تحدث عن الأمر كيف يجب أن تتحدث عنه.
سوسكيند: تحدث عنه بالطريقة التي يجب أن تتحدث بها عنه حتى تتمكن من تقديم وصف دقيق له. عندما كنت فيزيائيًا شابًا، كان الموقف السائد هو: «اصمت واحسب».
لم يعجبني ذلك أبدًا. اعتقدت أنك يجب أن تصمت وتفهم. ولكن هناك حدود. لا يمكننا تصور الفضاء رباعي الأبعاد. لا أعتقد أننا نستطيع تصور مبادئ ميكانيكا الكم. نحن نعرف كيفية التعامل معهم. نحن نعرف كيفية ترميزها في الرياضيات. لكننا لا نعرف كيف نغمض أعيننا ونرى العالم بطريقة كمومية.
لذا أعتقد أن ما يقصده الناس بكلمة "حقيقي" هو ما يمكنك تصوره لأن جنسك البشري تطور ليصبح قادرًا على التعرف على أشياء معينة. هل الكرة رباعية أم خماسية الأبعاد حقيقية؟ لا شيء من هذا القبيل. أنا أغمض عيني؛ كل ما أستطيع رؤيته هو كرة ثلاثية الأبعاد. أستطيع أن أتصور ذلك. يجب أن يكون حقيقيا. لكنني أعتقد أن فكرة ما هو حقيقي وما هو غير حقيقي، يجب على الفيزيائي أن يتخلى عنها.
ليفين: الواقع مبالغ فيه.
سوسكيند: لا لا لا. الواقعية مبالغ فيها.
ليفين: هل تعتقد أن مفتاح فهم الجاذبية الكمومية موجود هنا على أرض الثقوب السوداء؟
سوسكيند: نعم، أعتقد أنه في مجال الآفاق. هناك أنواع أخرى من الآفاق إلى جانب آفاق الثقب الأسود. إذا كان هناك ثقب أسود، دعنا نقول هنا، فإننا نحيط بالثقب الأسود، والأفق الكوني يحيط بنا. لذا فهو نوع من الأفق الداخلي والخارجي المحيط بنا. عندما تتحرك الأشياء إلى الخارج، بعيدًا عنا، بسبب توسع الكون، فإنها في النهاية تسقط عبر هذا الأفق الكوني، أو تقترب منه في النهاية، وتختفي خارج ما يمكننا رؤيته. لذلك لا تزال هناك ألغاز حول آفاق دي سيتر الداخلية والخارجية والتي أعتقد أننا لسنا بالضرورة قريبين من حلها بعد، وهو أمر مثير. أود أن أقول إن أسوأ شيء بالنسبة لشخص مثلي هو إذا تم حل جميع المشاكل.
ليفين: نعم.
سوسكيند: ماذا تفعل بعد ذلك؟
ليفين: سيكون مملاً للغاية.
سوسكيند: سيكون مملاً للغاية. كنت أحب الذهاب لصيد الأسماك، وكنت أحب الذهاب لصيد الأسماك بالذبابة.
ليفين: سنعلقها على باب مكتبك، "ذهبت للصيد".
[مسرحيات الموضوع]
ليفين: لقد تحدثنا مع عالم الفيزياء النظرية الشهير ليني سسكيند. ليني، من الرائع انضمامك إلينا. سوف آتي إلى ستانفورد في المرة القادمة.
سوسكيند: أوه، ممتاز. ممتاز. جيد جدًا.
ليفين: عظيم أن أتحدث إليكم. هذا من دواعي سروري.
سوسكيند: كان من اللطيف التحدث معك يا جانا.
ليفين: مر وقت طويل.
سوسكيند: منذ فترة طويلة جدا.
[مسرحيات الموضوع]
ليفين: "فرحة لماذا" هو بودكاست من مجلة كوانتا، وهي مطبوعة مستقلة تحريريا بدعم من مؤسسة سايمونز. ليس لقرارات التمويل التي تتخذها مؤسسة سيمونز أي تأثير على اختيار المواضيع أو الضيوف أو القرارات التحريرية الأخرى في هذا البودكاست أو في مجلة كوانتا.
"فرحة لماذا" من إنتاج إنتاج بي آر إكس; فريق الإنتاج هو كيتلين فولدز وليفيا بروك وجنيفيف سبونسلر وميريت جاكوب. المنتج التنفيذي لشركة PRX Productions هو جوسلين غونزاليس. قدم مورغان تشيرش وإدوين أوتشوا مساعدة إضافية.
من مجلة كوانتاوقدم جون ريني وتوماس لين التوجيه التحريري، بدعم من مات كارلستروم، وصامويل فيلاسكو، ونونا غريفين، وأرلين سانتانا، وماديسون غولدبرغ.
الموسيقى المميزة لدينا هي من APM Music. جاء جوليان لين باسم البودكاست. الحلقة من تصميم بيتر غرينوود وشعارنا من تصميم جاكي كينج وكريستينا أرميتاج. شكر خاص لمدرسة كولومبيا للصحافة وبيرت أودوم ريد في استوديوهات كورنيل للبث
أنا مضيفتك، جانا ليفين. إذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات بالنسبة لنا، يرجى مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني على . شكرا على الإنصات.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.quantamagazine.org/can-information-escape-a-black-hole-20240411/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- ] [ص
- $ UP
- 000
- 1
- 10
- المرتبة الرابعة
- المرتبة الرابعة
- a
- القدرة
- ماهرون
- من نحن
- حوله
- غياب
- إطلاقا
- AC
- قبول
- الوصول
- وفقا
- في
- في الواقع
- Ad
- إضافي
- بعدئذ
- مرة أخرى
- متفق عليه
- قدما
- الكل
- سمح
- تقريبا
- وحده
- أيضا
- مدهش
- طموح
- أمريكي
- كمية
- an
- و
- آخر
- إجابة
- أي وقت
- بعد الآن
- أي شخص
- اى شى
- بعيدا
- التطبيق
- تفاح
- نهج
- هي
- المنطقة
- تنشأ
- حول
- فنـون
- AS
- تطلب
- مساعدة
- مذهل
- رائد فضاء
- At
- موقف
- جاذبية
- جذاب
- المؤلفة
- بعيدا
- الى الخلف
- سيئة
- بشكل سيئ
- البيسبول
- معركة
- BE
- وأصبح
- لان
- أصبح
- يصبح
- كان
- قبل
- بدأ
- البداية
- وراء
- يجري
- اعتقد
- بالإضافة إلى
- مراهنة
- Beyond
- فوق الخيال
- كبير
- أكبر
- أكبر
- قطعة
- اسود
- الثقب الأسود
- الثقوب السوداء
- كُتُب
- ممل
- على حد سواء
- يزعج
- حدود
- صندوق
- دماغ
- استراحة
- رائعة
- بريطاني
- بث
- وليد الظبى
- حرق
- لكن
- by
- حساب
- حساب
- الحسابات
- دعوة
- تسمى
- أتى
- CAN
- يستطيع الحصول على
- لا تستطيع
- حمل
- قرن
- معين
- تحدى
- فرصة
- فوضى
- حرف
- كنيسة
- مطالبة
- ادعاء
- واضح
- أكثر وضوحا
- اغلاق
- شارك في المضيف
- مجموعة شتاء XNUMX
- كولومبيا
- تأتي
- يأتي
- آت
- تعليقات
- التواصل
- مجتمع
- تماما
- مجمع
- تعقيد
- مفهوم
- يخلص
- صراع
- متضارب
- صيانة
- إنشاء
- مستهلك
- تحتوي على
- كورنيل
- تصحيح
- علم الكونيات
- استطاع
- الدورة
- صدع
- مجنون
- خلق
- الإبداع
- أزمة
- عبر
- ستارة
- قطع
- غامق
- de
- ميت
- صفقة
- مناقشة
- القرارات
- تحديد
- الدرجة العلمية
- تابع
- مصور
- وصف
- تصف
- وصف
- تفاصيل
- بكشف أو
- فعل
- الخلافات
- الأبعاد
- عشاء
- اتجاه
- مدير المدارس
- اختفى
- اكتشف
- وزعت
- do
- هل
- لا
- فعل
- نطاق
- لا
- محكوم
- منتجات الأبواب
- إلى أسفل
- تعادل
- يطلق عليها اسم
- اثنان
- في وقت مبكر
- بسهولة
- الافتتاحية
- إدوين
- آينشتاين
- آخر
- البريد الإلكتروني
- يظهر
- المشفرة
- موسوعة
- النهاية
- انتهى
- ينتهي
- طاقة
- كاف
- تبع ذلك
- كامل
- تماما
- حلقة
- معادلات
- معادل
- هرب
- حتى
- الحدث/الفعالية
- في النهاية
- EVER
- كل
- الجميع
- كل شىء
- تطورت
- دقيق
- بالضبط
- مثال
- ممتاز
- المثيره
- تنفيذي
- المنتج التنفيذي
- يوجد
- وجود
- غريب
- توسيع
- توسع
- الخبره في مجال الغطس
- استكشاف
- انفجار
- أضعافا مضاعفة
- التعبير
- مدى
- غير عادي
- جدا
- العيون
- فال
- سقط
- شلالات
- مشهور
- مشهور
- اشتهر
- بعيدا
- بعيد المدى
- صالح
- المفضلة—الحقيبة
- خطأ
- قليل
- أقل
- حقل
- الشكل
- الاسم الأول
- صيد السمك
- اتباع
- في حالة
- إلى الأبد
- النموذج المرفق
- إلى الأمام
- وجدت
- دورة تأسيسية
- تأسيس
- المدير المؤسس
- الاصدقاء
- تبدأ من
- محبط
- تماما
- أساسي
- التمويل
- مضحك
- المجرات
- Galaxy
- العلاجات العامة
- نظرية النسبية العامة
- جيل
- حقيقي
- دولار فقط واحصل على خصم XNUMX% على جميع
- يحصل
- هدية
- منح
- معطى
- Go
- الله
- يذهب
- الذهاب
- ذهب
- خير
- يحكم
- الجاذبية
- خطورة
- عظيم
- غرينوود
- الغرفين حيوان خرافي
- تخمين
- زوار
- توجيه
- كان
- يد
- تعليق
- يحدث
- حدث
- يحدث
- الثابت
- يملك
- وجود
- he
- ثقيل
- هنا
- مخفي
- مرتفع
- وسلم
- نفسه
- له
- حفرة
- ثقوب
- صورة ثلاثية الأبعاد
- الهولوغرام
- الثلاثية الأبعاد
- السند الخطي
- الأفق
- آفاق
- مضيف
- أفضل العروض
- كيفية
- كيفية
- HTTPS
- الانسان
- تواضع
- i
- فكرة
- الأفكار
- if
- صورة
- خيال
- فورا
- يدل
- أهمية
- مستحيل
- in
- تتضمن
- بما فيه
- لا يصدق
- مستقل
- تأثير
- معلومات
- في البداية
- في الداخل
- معهد
- داخلي
- إلى
- يدخل
- المشاركة
- IT
- انها
- نفسها
- يعقوب
- جون
- الانضمام
- انضم إلينا
- انضمام
- ينضم إلينا
- صحافة
- joy
- القاضي
- م
- القفل
- نوع
- أنواع
- ملك
- علم
- معرفة
- معروف
- يعرف
- كبير
- اسم العائلة
- القانون
- يؤدي
- الأقل
- ليد
- ليونارد
- أقل
- الدروس
- اسمحوا
- السماح
- ضوء
- مثل
- حدود
- لين
- خط
- استماع
- القليل
- شعار
- طويل
- وقت طويل
- يعد
- بحث
- خسارة
- ضائع
- الكثير
- حب
- خفض
- آلة
- صنع
- مجلة
- جعل
- يصنع
- رجل
- كثير
- كثير من الناس
- المركيز
- كتلة
- الرياضيات
- الرياضيات
- مات
- أمر
- مايو..
- يمكن
- me
- تعني
- يعني
- قياس
- قياسات
- ميكانيكي
- علم الميكانيكا
- الرسالة
- مجهري
- وسط
- ربما
- مانع
- دقيقة
- الأكثر من ذلك
- مورغان
- أكثر
- خاصة
- خطوة
- يتحرك
- كثيرا
- موسيقى
- يجب
- my
- نفسي
- الاسم
- قرب
- بالضرورة
- أبدا
- جديد
- التالي
- رحلة جميلة
- لا
- جائزة نوبل
- بدون اضاءة
- عادة
- لا شى
- الآن
- عدد
- موضوع
- الأجسام
- مراقبة
- واضح
- أوتشوا
- خلاف
- of
- Office
- أقدم
- on
- مرة
- ONE
- منها
- فقط
- تشغيل
- عمليات
- or
- طلب
- الطلبات
- العادي
- أصلي
- في الأصل
- أخرى
- لنا
- لنا
- خارج
- في الخارج
- على مدى
- الخاصة
- حزمة
- المفارقة
- خاص
- مجتمع
- فترة
- بشكل دائم
- شخص
- الشخصية
- منظور
- بيتر
- استثنائي
- ظاهرة
- الفوتونات
- فيزيائي
- فيزياء
- صورة
- قطعة
- المكان
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- يلعب
- من فضلك
- متعة
- بودكاست
- البث
- البوينت
- فقير
- الرائج
- طرح
- ممكن
- ربما
- قوي
- عملية
- حاجة
- السلف
- المفضل
- صحافة
- مبدأ
- مبادئ
- جائزة
- المشكلة
- مشاكل
- عملية المعالجة
- أنتج
- منتج
- الإنتــاج
- إنتاجات
- المنتجات
- البروفيسور
- دليل
- HAS
- محمي
- المقدمة
- منشور
- تسحب
- نقي
- أغراض
- وضع
- الألغاز
- كوانتماجازين
- كمية
- المعلومات الكمية
- ميكانيكا الكم
- سؤال
- الأسئلة المتكررة
- بسرعة
- تماما
- جذري
- يثير
- RAY
- حقيقي
- الواقعية
- حقائق
- أدركت
- في الحقيقة
- مؤخرا
- الاعتراف
- المعترف بها
- يعتبر
- منطقة
- نسبية
- لا تزال
- بقي
- بقايا
- لافت للنظر
- مشهور
- تطلب
- بحث
- حل
- نتيجة
- النتائج
- حق
- غرفة
- جذر
- تقريبا
- القواعد
- خزنة
- قال
- قول
- قول
- يقول
- المدرسة
- علوم
- علمي
- عالم
- فحص دقيق
- الثاني
- ثواني
- انظر تعريف
- بدت
- يبدو
- رأيت
- اختيار
- إحساس
- طقم
- أقصر
- ينبغي
- غلق
- جانب
- أهمية
- الاشارات
- ببساطة
- معا
- عزباء
- تفرد
- المقاس
- بطيء
- سمارت
- التدخين
- So
- شمسي
- حل
- حل
- بعض
- بطريقة ما
- شيء
- في مكان ما
- متطور
- الفضاء
- تحدث
- يتحدث
- تختص
- بسرعة
- ميدان
- سبوتيفي
- المسرح
- ستانفورد
- جامعة ستانفورد
- Star
- بداية
- ملخص الحساب
- إحصائي
- ستيفن
- لا يزال
- تخزين
- قصتنا
- خيط
- بناء
- موضوع
- هذه
- الدعم
- مدعومة
- بالتأكيد
- المساحة
- مفاجئ
- المحيط
- نظام
- أخذ
- يأخذ
- مع الأخذ
- حديث
- الحديث
- مهمة
- فريق
- اقول
- يروي
- تميل
- سياسة الحجب وتقييد الوصول
- تضاريس
- من
- شكر
- أن
- •
- المنطقة
- المعلومات
- العالم
- من مشاركة
- منهم
- موضوع
- then
- نظري
- نظرية
- هناك.
- وبالتالي
- تشبه
- هم
- شيء
- الأشياء
- اعتقد
- يعتقد
- توماس
- هؤلاء
- فكر
- ثلاثي الأبعاد
- عبر
- طوال
- الوقت
- مرات
- إلى
- اليوم
- اليوم
- سويا
- جدا
- المواضيع
- عبور
- هائل
- حاول
- تريليون
- صحيح
- حقا
- محاولة
- يتحول
- اثنان
- مع
- فهم
- فهم
- فهم
- الكون
- جامعة
- كشف
- حتى
- us
- تستخدم
- مستعمل
- الإصدار
- جدا
- تصور
- حجم
- انتظر
- تريد
- حرب
- وكان
- طريق..
- we
- ويب بي
- حسن
- معروف
- كان
- ابحث عن
- ما هي تفاصيل
- أيا كان
- متى
- التي
- في حين
- من الذى
- من
- كامل
- لماذا
- على نحو واسع
- زوجة
- سوف
- WINE
- الفائز
- مع
- في غضون
- بدون
- كلمة
- عمل
- عامل
- أعمال
- العالم
- دودة
- أسوأ
- قيمة
- سوف
- جاري الكتابة
- مكتوب
- خاطئ
- كتب
- سنوات
- نعم فعلا
- حتى الآن
- أنت
- شاب
- حل متجر العقارات الشامل الخاص بك في جورجيا
- زفيرنت