Pengantar
Pada Agustus 2013, puluhan fisikawan teoretis terkenal berkumpul di Santa Barbara, California, untuk membahas sebuah krisis. Pemahaman lemah mereka tentang lubang hitam berantakan. Dilihat dari jauh, seolah-olah melalui teleskop, lubang hitam seharusnya berperilaku seperti planet, bintang, atau konglomerat partikel elementer lainnya. Tetapi jika fisikawan mempercayai karya Albert Einstein, seperti kebanyakan dari mereka, maka konsekuensi yang mustahil muncul ketika mereka mempertimbangkan lubang hitam dari sudut pandang seseorang yang berada tepat di dalam batasnya.
Eksperimen pemikiran tahun sebelumnya telah mempertajam pertentangan perspektif ini, tiba-tiba mengakhiri gencatan senjata selama dua dekade antara mereka yang meyakini pandangan luar sebagai pandangan fundamental dan mereka yang berfokus pada pandangan dari dalam. Tiba-tiba, segala macam kepercayaan fisik yang sakral diperdebatkan. Mereka yang berada di balik eksperimen pikiran menyarankan, dengan putus asa, bahwa interior lubang hitam mungkin saja tidak ada—bahwa ruang-waktu berakhir di tepi lubang hitam dalam waktu singkat. dinding api secara harfiah.
Sebagai perpanjangan dari pemikiran itu, seorang peserta konferensi bahkan menyarankan, sebagian besar dengan bercanda, bahwa paradoks tersebut tampaknya menyiratkan bahwa hukum fisika yang diketahui mungkin saja rusak di mana-mana sepanjang waktu, sebuah pengamatan yang menghasilkan tawa yang layak untuk Gudang Komedi. . Salah satu peserta yang lebih junior, Daniel Harlow, mengambil mikrofon dan bereaksi dengan satu "Bung", yang tidak percaya, sebelum mengarahkan percakapan kembali ke dasar yang tidak sesat.
"Hanya ada kebingungan" dari brainstorming, kata Patrick Hayden, seorang ilmuwan komputer yang beralih menjadi fisikawan di Stanford University. "Kesediaan orang untuk mengambil risiko dengan ide-ide gila sangat mengejutkan."
Setelah satu dekade berdebat dan menghitung, Harlow, sekarang seorang fisikawan senior di Massachusetts Institute of Technology, percaya bahwa dia dan tim ahli teori yang sedang naik daun akhirnya menemukan cara, atau setidaknya cara, untuk mengkuadratkan eksterior. dan pemandangan interior. Dengan melakukan itu, mereka telah membangun semacam détente antara dunia relativitas yang bertikai dan teori kuantum. Resolusi mereka, yang menyatukan ide-ide yang sangat jauh dari teori informasi kuantum dan perhitungan terobosan dari 2019, adalah upaya yang menimbulkan sakit kepala dan susah payah untuk memiliki bagian luar dan mempertahankan sebagian besar bagian dalam juga.
“Mereka berhasil menunjukkan bahwa setidaknya pada prinsipnya ketegangan ini bisa diselesaikan,” ujarnya Tom Hartman, seorang fisikawan di Universitas Cornell yang telah menemukan ciri utama teori mereka dalam model gravitasi lain.
Pengantar
Sementara prosedur mereka saat ini hanya bekerja dengan karikatur lubang hitam, itu menangkap banyak fitur aneh dari bintang-bintang yang runtuh. Jika itu berlaku untuk lubang hitam yang sebenarnya, itu akan secara meyakinkan menjawab tantangan pertanyaan lubang hitam klasik, mulai dari apa yang akan dialami astronot saat dia jatuh ke dalam lubang hitam hingga nasib akhir dari informasi yang terkandung dalam susunan molekulnya.
“Ini mewakili sampai batas tertentu akhir dari sebuah revolusi, bukan awal,” kata Geoff Penington, fisikawan di University of California, Berkeley dan kontributor karya baru.
“Ini sangat menarik. Bisa saja salah, tapi menurut saya ini hakekatnya,” ujar Oliver DeWolfe, fisikawan di University of Colorado, Boulder dan salah satu dari segelintir peneliti yang telah mengembangkan proposal Harlow dan perusahaannya pada tahun lalu.
Kelompok tersebut berusaha untuk menyelamatkan bagian dalam lubang hitam dari pengorbanan langsung dengan menimbulkan luka daging: Ironisnya, Harlow dan kawan-kawan mengusulkan agar hukum fisika yang sudah dikenal benar-benar runtuh di dalam lubang hitam — dan mungkin di mana-mana sepanjang waktu. Tapi mereka melakukannya dengan cara yang sebelumnya tidak diketahui, cara yang terlalu halus untuk diperhatikan siapa pun. Akarnya adalah kendala bukan dari materi atau materi ruang-waktu. Sebaliknya, itu berasal dari argumen tentang kompleksitas — kemungkinan yang pada dasarnya tak terbatas terkandung dalam volume informasi kuantum yang sangat besar.
Dari Radiasi Hawking hingga Firewall
Satu sesi di bengkel Santa Barbara dipimpin oleh arsitek utama revolusi lubang hitam. Mengintip dari kantornya di Cambridge di layar proyektor yang luas, lebih besar dari aslinya Stephen Hawking membela gagasan bahwa ruang dan waktu bertahan di dalam interior lubang hitam. “Beberapa waktu lalu, saya menulis makalah yang memicu kontroversi yang bertahan hingga saat ini,” dia memulai.
Kontroversi itu berpusat pada bagaimana lubang hitam tampaknya merupakan tahapan untuk tindakan penghilangan terbesar di alam semesta.
Pada tahun 1974, Hawking dihitung bahwa di sekitar cakrawala peristiwa — bola tanpa jalan yang mengelilingi lubang hitam — fluktuasi kuantum menciptakan pasangan partikel. Satu pasangan jatuh ke dalam lubang hitam sementara yang lain kabur. Seiring waktu, para mitra menumpuk baik di dalam maupun di luar lubang hitam, tempat mereka terbang dalam awan "radiasi Hawking" yang mengembang.
Masalahnya dimulai dengan fakta bahwa di bawah istilah mekanika kuantum, setiap duo dihubungkan oleh keterikatan, yang berarti bahwa kedua partikel tersebut bersama-sama membawa satu unit informasi. Setiap pasangan seperti wajah koin, yang dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan ya-atau-tidak. Kapasitas tunggal ya-atau-tidak ini disebut "bit", atau "qubit" jika objek dapat eksis dalam kombinasi kuantum yang disebut superposisi. Tapi tidak seperti dua sisi koin, partikel yang terjerat bisa terpisah. Namun, jika satu pengukuran menemukan mitra eksternal membaca "kepala", pengukuran lain pasti akan menemukan mitra internal membaca "ekor".
Itu tampaknya bertentangan dengan konsekuensi kedua dari perhitungan Hawking. Saat lubang hitam memancarkan partikel, ia akhirnya menguap sepenuhnya. Setelah ribuan tahun tak terhitung, hanya awan radiasi yang tersisa. Tetapi karena setiap mitra eksterior berbagi satu bagian dengan pasangan interiornya, radiasi Hawking saja tidak masuk akal seperti celengan yang penuh dengan koin satu sisi. Kubit informasi di dalam lubang hitam, yang merekam kehidupan lubang hitam dan semua yang jatuh ke dalamnya, tampaknya menghilang — perkembangan yang tidak masuk akal.
Pengantar
"Tidak apa-apa selama barang itu ada di dalam suatu tempat," kata Samir Mathur, fisikawan di Ohio State University dan salah satu koordinator konferensi 2013. “Tetapi jika lubang hitam menghilang, orang-orang di luar tidak memiliki kondisi yang pasti sama sekali.”
Kehancuran yang membingungkan dari lubang hitam tua membuat fisikawan mengadopsi salah satu dari dua pandangan yang bertentangan, tergantung pada apakah kesetiaan mereka terletak pada teori ruang-waktu melengkung Einstein, yang dikenal sebagai relativitas umum, atau dengan mekanika kuantum. Hawking, selama bertahun-tahun, bertaruh pada Einstein. Jika menjebak partikel dan menghapus qubitnya melanggar larangan mekanika kuantum pada koin satu sisi, Hawking percaya, maka mekanika kuantum jauh lebih buruk.
Yang lain lebih suka menjaga mata pikiran mereka di luar lubang hitam. Mereka berpihak pada mekanika kuantum, yang dengan tegas menjamin gagasan romantis bahwa informasi tidak pernah benar-benar hilang. Setelah membakar buku harian, misalnya, orang bisa membayangkan menangkap awan asap, abu, dan panas serta merekonstruksi kalimat-kalimat yang hilang. Lubang hitam mungkin mengacak partikel buku harian lebih keras daripada api unggun, tetapi logika yang sama akan berlaku. Jika radiasi Hawking adalah satu-satunya yang tersisa, maka informasi teks pasti bocor ke dalamnya entah bagaimana - apalagi teori ruang-waktu Einstein mengharuskannya untuk tetap terperangkap di dalamnya.
Bagian terakhir dari paradoks adalah bahwa analisis Hawking telah menemukan bahwa radiasi itu benar-benar acak — tanpa informasi apa pun untuk diuraikan. Karyanya menyarankan dua kesimpulan yang saling bertentangan: bahwa lubang hitam menguap (menyiratkan bahwa radiasi pada akhirnya akan membawa informasi), dan bahwa radiasi tidak membawa informasi. Keduanya tidak mungkin benar, jadi sebagian besar fisikawan berasumsi bahwa entah bagaimana Hawking telah berbuat salah.
Tapi kesalahannya tidak jelas. Hawking telah menemukan radiasi dan keacakannya dengan menganalisis cara medan kuantum bertindak dalam ruang-waktu yang melengkung dengan lembut — kerangka kerja yang diuji secara ketat yang dikenal sebagai fisika semiklasik. Pendekatan semiklasik Hawking hanya mengandalkan aspek mekanika kuantum dan relativitas umum yang tampaknya tidak tercela. Perlakuan serupa membentuk fondasi sebagian besar teori modern, termasuk Model Standar fisika partikel yang terkenal.
Fisikawan berharap fisika semiklasik goyah ketika gravitasi tumbuh kuat, seperti yang terjadi di pusat lubang hitam yang masih sulit dipahami, jauh di luar cakrawala peristiwanya. Tapi untuk lubang hitam besar, cakrawala peristiwa itu sendiri sebagian besar tidak berbahaya; seorang astronot yang ingin tahu dan berbekal dengan baik bisa jatuh dan bertahan lama sebelum menemui kematiannya yang tak terelakkan di dekat pusat. Memang, di cakrawala lubang hitam raksasa di pusat galaksi M87, itu lubang hitam pertama untuk dicitrakan secara langsung, gravitasi tidak menarik lebih keras daripada di Bumi. Jika Hawking membuat asumsi semiklasik yang salah, begitu pula semua orang di planet ini. “Jika hukum fisika seperti yang dijelaskan oleh [fisika semiklasik] bekerja di Bumi ini,” kata Alex Maloney, seorang fisikawan di Universitas McGill, "mengapa mereka tidak bekerja di horizon peristiwa?"
Setelah beberapa dekade berdebat tentang dugaan kesalahan Hawking, beberapa fisikawan mencoba menengahi gencatan senjata antara kedua belah pihak. Pada tahun 1993, Leonard Suskind dari Stanford University mulai memperjuangkan pandangan bahwa tidak ada kesalahan. Secara kasar, konflik tersebut muncul dari aspirasi yang tidak realistis untuk mengingat baik bagian dalam maupun bagian luar lubang hitam dalam pikiran seseorang pada saat yang bersamaan.
Alih-alih, Susskind dan kolaborator berargumen, benang yang akan diceritakan oleh astronot di luar hanya berbeda dari apa yang akan dilaporkan oleh astronot yang jatuh. Seorang astronot di kejauhan akan menyaksikan rekan mereka melakukan pancak ke permukaan lubang hitam, yang akan beriak saat menyerap pelanggar. Mereka akan melihat informasi menyebar ke permukaan lubang hitam dan akhirnya mendesis sebagai radiasi, tanpa pernah menghilang di dalamnya. Namun, dari sudut pandang rekannya, dia dengan aman memasuki lubang hitam, tempat dia dan informasinya terjebak. Kisahnya menyimpang dari kisah temannya, tetapi karena dia tidak dapat mengirim pesan yang bertentangan dengan laporan mereka, apakah benar-benar ada masalah? Kedua narasi itu bisa, dalam arti tertentu, saling melengkapi.
"Saya selalu menemukan itu membingungkan," kata Scott Aaronson, seorang ilmuwan komputer teoretis di University of Texas, Austin, tetapi "orang-orang menetap di sana selama satu atau dua dekade."
Pada tahun 2012, empat fisikawan datang dan membumikan argumen saling melengkapi. Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski dan James Sully — regu yang biasa dipanggil dengan inisial mereka, AMPS — merinci dua langkah eksperimen pikiran yang akan membuat satu pengamat menyaksikan lubang hitam menyimpan informasi di dua tempat sekaligus.
Pertama, seorang astronot di luar mengambil setiap partikel yang dipancarkan lubang hitam hampir sepanjang 10 partikelnya67-tahun seumur hidup. Dengan asumsi bahwa informasi masuk ke dalam radiasi, beberapa mitra luar pasti terjerat satu sama lain, memberi mereka keadaan tertentu. Astronot menganalisis partikel-partikel ini dan memastikan bahwa mereka terjerat. “Asumsikan Anda memiliki hibah [penelitian] yang sangat panjang,” kata Aaronson.
Dia kemudian menyelam ke dalam lubang hitam dan memastikan bahwa beberapa pasangan yang dia pelajari di luar juga terjerat dengan pasangan di dalam. Perhitungan semiklasik Hawking menunjukkan bahwa dia akan menemukan ini, menyiratkan bahwa apa yang tampak seperti koin dua sisi yang adil di luar lubang hitam menyembunyikan wajah ketiga ilegal di dalamnya.
AMPS telah membuktikan bahwa tidak ada persembunyian dari paradoks Hawking. Mereka dengan enggan memihak mekanika kuantum di luar lubang hitam, dan sebagai akibatnya mereka mengorbankan ruang di dalamnya: Mungkin lubang hitam menguapkan materi yang jatuh dengan "firewall" di cakrawala, mencegah astronot usil menyelesaikan percobaan. “Lubang hitam tidak memiliki interior sama sekali,” kata Aaronson menjelaskan kesimpulan mereka. "Saat Anda mencoba melompat, Anda menemui akhir ruang-waktu."
Tidak ada yang merasa senang dengan ide ini, karena tidak ada indikasi dari fisika semiklasik bahwa melewati cakrawala akan terasa berbeda dengan melintasi perbatasan dari Illinois ke Iowa. Komunitas menyelenggarakan serangkaian lokakarya untuk mencari jalan keluar dari kekacauan, yang berpuncak pada Pertemuan Santa Barbara.
“Kami bersenang-senang selama beberapa bulan saat semua orang mencoba membunuh argumen itu dan tidak berhasil,” kata Harlow.
Di tengah kekacauan, Harlow membentuk kolaborasi dengan Hayden — yang saat itu adalah seorang ilmuwan komputer — untuk mempelajari apa yang diperlukan astronot untuk benar-benar melakukan eksperimen AMPS. Mereka memperlakukan lubang hitam sebagai perangkat enkripsi kuantum — sesuatu yang mengambil informasi yang dapat dibaca (materi normal) dan memuntahkan apa yang tampak seperti informasi acak (radiasi). Dalam konteks ini, seseorang dapat membayangkan melakukan eksperimen AMPS dengan menggunakan mesin untuk mengacak informasi — mesin seperti komputer kuantum. Dan dengan hasil utama dari tesis doktoral Aaronson tentang batasan komputasi kuantum, mereka menemukan sesuatu yang menarik.
Sebuah lubang hitam menghancurkan materi yang jatuh secara menyeluruh sehingga jika seorang astronot benar-benar menugaskan komputer kuantum untuk menguraikan radiasi, tugas itu akan memakan waktu ribuan tahun. Butuh waktu sangat lama sehingga lubang hitam akan lama hilang sebelum bilah kemajuan mencapai bahkan sebagian kecil dari 1%. Dan pada saat itu, astronot tidak akan bisa melompat untuk menangkap informasi luar sambilan di dalam, karena di dalamnya tidak akan ada.
“Itu adalah pengamatan yang kami tidak benar-benar tahu apa yang harus dilakukan,” kata Harlow. “Akhirnya, 10 tahun kemudian, kami tahu apa yang harus dilakukan dengannya.”
Cara Membuat Ruang-Waktu di Komputer Quantum
Setelah pekerjaan tahun 2013, Harlow mengesampingkan lubang hitam untuk fokus pada masalah yang lebih sederhana: mengosongkan ruang itu sendiri. Dia mulai mempelajari jenis ruang terbalik yang tidak realistis yang dikenal sebagai ruang anti-de Sitter yang juga mengakui dua deskripsi yang sangat berbeda, sama seperti lubang hitam.
"Jika saya memahami ruang anti-de Sitter dengan cukup baik, itu akan menyarankan cara untuk maju, kembali ke lubang hitam," kenang Harlow. "Dan itu memang berhasil."
Pengantar
Fisikawan terpesona dengan ruang anti-de Sitter karena ia melengkung dengan cara eksotis yang memungkinkan volume ruang tak terhingga masuk ke dalam batas terbatas. Yang lebih mencolok lagi, tampaknya ada cara menyusun kembali peristiwa apa pun yang terjadi di ruang anti-de Sitter dalam kaitannya dengan partikel yang hidup di perbatasan, yang bermain dengan aturan fisik yang sama sekali berbeda. Tata surya di wilayah pusat anti-de Sitter, misalnya, dapat digambarkan sebagai kumpulan partikel yang tersebar di sekitar batas yang hanya mematuhi teori kuantum dan sama sekali tidak merasakan gravitasi atau ruang-waktu.
Pertanyaan utama bagi Harlow adalah bagaimana partikel-partikel di perbatasan, yang tidak memiliki konsep ruang-waktu, dapat menangkap pengalaman penghuni planet di wilayah tengah, yang tidak dapat disangkal pentingnya ruang-waktu. Secara naif, kita mungkin berharap untuk mengalami masalah di mana peristiwa batas dapat bergema secara instan di seluruh bagian tengah — tempat di mana efek memerlukan waktu untuk menyebar. Karena masalah itu, hubungan antara partikel batas dan ruang-waktu pusat harus longgar, sehingga perubahan batas tidak langsung memengaruhi bagian tengah, tetapi tidak terlalu longgar sehingga batas sama sekali kehilangan jejak apa yang terjadi di pusat. .
"Anda harus independen dari semua bagian sistem, tetapi tidak independen dari sistem, yang seperti aaargh," kata Harlow, mengangkat tangannya dengan frustrasi.
Akhirnya, Harlow menyadari bahwa kader peneliti telah memecahkan masalah tersebut. Mereka sama sekali tidak memikirkan tentang struktur ruang-waktu. Mereka menemukan cara bagi komputer kuantum untuk memperbaiki kesalahan mereka.
Untuk memahami bagaimana koreksi kesalahan mewujudkan hubungan Goldilocks yang dicari Harlow, pertimbangkan skema sederhana untuk menyandikan pesan klasik satu-bit menjadi transmisi tiga-bit. Untuk menunjukkan 1, kirimkan 111. Untuk menunjukkan 0, kirimkan 000. Bahkan jika terjadi kesalahan, penerima dapat mengambil suara mayoritas. Itu masih akan mengerti 001 berarti 0, atau 011 berarti 1. Satu kesalahan tidak merusak pesan, karena informasinya ada di semua digit. Pesannya tidak tergantung pada masing-masing bagian, tetapi tidak terlepas dari keseluruhan transmisi - hanya yang dibutuhkan Harlow. Memperbaiki kesalahan kuantum dalam qubit (berlawanan dengan bit klasik) membutuhkan skema yang lebih rumit, tetapi kedua masalah tersebut berbagi fitur pengolesan informasi di antara banyak bagian. Dalam 2014, Harlow berkolaborasi dengan Almheiri dari AMPS dan Xi Dong dari University of California, Santa Barbara untuk menjelaskan bagaimana kode koreksi kesalahan kuantum dapat menyebarkan informasi ruang-waktu anti-de Sitter di antara qubit batas.
Inti dari gagasan itu adalah sebagai berikut. Bayangkan titik sentral di ruang anti-de Sitter sebagai pesan satu bit. Partikel batas adalah digit transmisi. Bagilah batas menjadi tiga busur. Partikel dari salah satu busur tahu tentang titik anti-de Sitter di wilayah yang berdekatan. Tapi mereka tidak tahu tentang titik-titik di luar wilayah itu. Tidak ada busur tunggal yang tahu tentang titik pusat, sebuah situasi yang mengingatkan pada bagaimana tidak ada satu digit transmisi yang cukup untuk merekonstruksi pesan.
Pengantar
Tetapi titik pusatnya memang terletak di dalam wilayah gabungan milik dua busur mana pun — menggemakan bagaimana dua digit transmisi cukup untuk menguraikan pesan. Dengan cara ini, koreksi kesalahan tampaknya menjadi bahasa yang cocok untuk memahami ruang kosong anti-de Sitter dari dua perspektif: baik sebagai ruang-waktu vanila atau, secara menarik, sebagai kumpulan qubit kuantum tanpa ruang.
Pengantar
“Ini agak mengejutkan,” kata DeWolfe. Informasi kuantum tidak hanya untuk membangun komputer kuantum. “Ternyata ini adalah ide yang cukup penting sehingga gravitasi kuantum tampaknya menggunakannya.”
Harlow berhasil menghubungkan dua cara memandang ruang-waktu. Satu-satunya masalah adalah kerangka kerja tersebut tidak memenuhi tujuan yang dimaksudkan. Saat ruang-waktu berisi lubang hitam, koreksi kesalahan kuantum gagal.
Pada awal 2012, fisikawan telah melontarkan gagasan menangani interior lubang hitam dengan kode koreksi kesalahan. Tapi sekali lagi, perspektif yang saling bertentangan dalam perhitungan Hawking telah membuat mereka bingung. Seorang astronot di dalam cakrawala peristiwa akan melihat mitra radiasi yang jatuh menghujani tanpa batas. Kapasitas informasi lubang hitam, jika Anda membayangkannya sebagai hard drive kosmik, terus meningkat sepanjang hidupnya.
Sementara itu, seorang astronot di luar lubang hitam di tahun-tahun emasnya akan melihatnya benar-benar menyusut ukurannya saat menguap. Untuk mencapai aspirasi mengkuadratkan dua perspektif dengan koreksi kesalahan, Harlow tampaknya membutuhkan cara untuk menyandikan interior yang tumbuh ke dalam batasnya yang menyusut, tugas seperti meminta seorang pelaut untuk memasukkan pesan "SOS" ke dalam transmisi satu karakter.
“Kisahnya mengecualikan bagian dalam lubang hitam,” kata Christopher Akers, seorang peneliti di MIT yang sebagai mahasiswa pascasarjana tahun kedua pada tahun 2016 terinspirasi oleh makalah koreksi kesalahan yang berpengaruh dari Harlow's. “Itu aneh bagi saya, jadi saya menghabiskan banyak waktu memikirkan tentang bagaimana Anda bisa memasukkan lubang hitam dengan cara yang lebih baik.”
Butuh empat tahun baginya untuk menemukannya, dan satu tahun lagi untuk membantu meyakinkan Harlow bahwa itu masuk akal.
Resep untuk Pelarian Informasi
Sementara Harlow dan Akers secara terpisah bingung tentang bagian dalam lubang hitam, konstelasi peneliti hampir memecahkan bagian luarnya. Penington, fisikawan Inggris yang sedang naik daun, adalah salah satu pemain kunci. Dia merindukan drama firewall di konferensi Santa Barbara, sejak tahun 2013 dia berusia 21 tahun dan sedang menempuh studi sarjana di Universitas Cambridge.
Ketika Penington mengunjungi Stanford pada tahun 2015 sebagai calon mahasiswa pascasarjana, dia merasa terpecah antara mempelajari gravitasi kuantum dan informasi kuantum untuk gelar doktornya. Kemudian dia bertemu Hayden. Penington terkejut saat mengetahui bahwa ibunya — Frances Kirwan, seorang ahli matematika di Oxford — pernah menjadi salah satu pengawas lulusan Hayden, dan bahwa Hayden, seorang penduduk asli Kanada, telah membantu ibunya merencanakan perjalanan kano ke pedesaan Ontario yang dia jalani ketika dia berusia 8 tahun. Dia bahkan lebih terkejut mengetahui bahwa Hayden berada di jantung upaya untuk menjelaskan lubang hitam dengan qubit, memadukan dua minat Penington. Pasangan ini memutuskan untuk bekerja sama.
Hayden dan Penington memulai dengan apa yang mereka anggap sebagai masalah abstrak tentang kode koreksi kesalahan yang tidak sempurna, menerbitkan a kertas informasi kuantum heboh pada 2017. Pekerjaan itu tidak menyebutkan lubang hitam atau ruang-waktu, tapi tahun depan mereka membawa kode mereka ke ruang anti-de Sitter. Akhirnya, mengikuti formula yang dikembangkan pada tahun 2014 oleh Netta Engelhardt, sesama fisikawan milenial, Penington semakin curiga bahwa wilayah tertentu dari ruang anti-de Sitter sedang melacak entropi, kuantitas yang terkait dengan kapasitas informasi awan radiasi Hawking yang terjerat yang keluar dari lubang hitam. Dia menghabiskan musim dingin 2018-2019 sendirian mengerjakan detail untuk memeriksa firasatnya.
“Ini adalah hal tersulit yang terus saya kerjakan dalam fisika dalam hidup saya,” kata Penington. “Saya sedang berlibur di Meksiko selama Natal tetapi diam-diam memikirkannya sepanjang waktu. Teman-temanku terus bertanya, 'Kenapa kamu diam saja?'”
Sekitar waktu yang sama, Engelhardt bekerja keras melalui perhitungan yang pada dasarnya identik. Pada awal 2019, dia bergabung dengan Almheiri dan Marolf dari AMPS dan Henry Maxfield di Stanford untuk menggunakan rumus 2014, yang memberikan entropi dalam situasi yang melibatkan gravitasi, untuk mempelajari informasi dalam radiasi terjerat di luar lubang hitam.
Kedua tim mendapat jawaban yang sama, yang mereka ungkapkan dikoordinasikan dokumen pada Mei 2019. Perhitungannya sama dengan menghitung "kepala" dalam radiasi eksterior — yang memberi tahu Anda berapa banyak "ekor" yang terjerat yang tersembunyi di dalam lubang hitam. Untuk lubang hitam muda yang kosong, jumlah permukaan koin yang terpisah meningkat saat cakrawala peristiwa membelah pasangan Hawking, seperti yang diharapkan Hawking. Tetapi seiring bertambahnya usia, jumlah permukaan yang terpisah mulai berkurang — menyiratkan bahwa lubang hitam telah terisi dan entah bagaimana mengosongkan informasi ke dalam radiasi eksterior, seperti yang dibutuhkan oleh mekanika kuantum.
Pengantar
“Makalah bulan Mei ini, benar-benar luar biasa,” kata Harlow. Dia terkesan bahwa mereka memiliki “nyali untuk melakukan perhitungan. Saya akan berpikir itu terlalu sulit.
Akhirnya, Penington, Engelhardt, dan rekan-rekan mereka mengira mereka mengerti apa yang terjadi di luar lubang hitam. Informasi memang bocor ke dalam radiasi, seperti yang diasumsikan oleh banyak fisikawan. Fakta ini memiliki tiga konsekuensi penting.
Pertama, itu mempersempit kemungkinan kesalahan Hawking. Radiasinya tidak mungkin benar-benar acak, jadi mengapa fisika semiklasik yang dapat dipercaya menyatakan demikian?
Kedua, itu memindahkan batas pemahaman mereka dari luar lubang hitam ke bagian dalam. Bagaimana seorang astronot yang berada di dalam horizon peristiwa lubang hitam tua mengalami penguapan?
Akhirnya, itu menunjukkan bahwa kerangka semiklasik Hawking hampir benar, dan bahwa mengambil langkah pertama ke interior seharusnya tidak memerlukan teori gravitasi kuantum yang lengkap. Mereka telah berhasil menganalisis bagian luar menggunakan unsur-unsur ruang-waktu yang sudah dikenal. Tetapi hanya dengan resep yang sedikit diubah (rumus entropi 2014), mereka menemukan bahwa informasi memang keluar dari interior. Perhitungan tersebut membuat mereka merasa yakin bahwa tampilan semiklasik interior lubang hitam tidak perlu ditinggalkan. Firewall semakin tampak seperti langkah yang terlalu jauh.
“Jika kita membuang deskripsi interior, kita membuang bayi dengan air mandinya,” kata Engelhardt. “Ada cara menggunakan gravitasi semiklasik untuk melakukan perhitungan yang benar.”
Engelhardt, seorang ahli entropi gravitasi, memiliki beberapa bagian, dan tampaknya Harlow memiliki beberapa bagian lagi. Kantor Engelhardt di MIT berbagi tembok dengan kantor Harlow, jadi wajar saja jika mereka bergabung. Sekitar waktu yang sama, Akers pindah ke MIT untuk menjadi postdoc mereka, dan mereka bertiga mulai mengambil masalah.
Cara Memecah Ruang-Waktu di Komputer Kuantum
Saat pandemi memaksa dunia masuk ke dalam pada awal tahun 2020, trio akademisi memindahkan eksperimen pemikiran lubang hitam mereka dari papan tulis MIT ke lingkungan digital Zoom.
Tujuan mereka adalah untuk mengumpulkan semua utas dan mengembangkan sesuatu dari proses konversi untuk mengubah perspektif interior semiklasik menjadi perspektif eksterior mekanika kuantum. Teori seperti itu akan berguna bagi astronot yang berada di dalam lubang hitam. Dia bisa mengambil snapshot dari sekelilingnya, menjalankannya melalui prosedur, dan mendapatkan kembali gambar yang memberitahunya apa yang dilihat oleh rekan kerja di luar. Meskipun kedua foto tersebut mungkin tampak mengabadikan peristiwa yang berbeda, rashomon gaya, konversi harus mengungkapkan adegan agar kompatibel secara diam-diam. Ini akan menjadi kebangkitan yang lebih canggih dari visi saling melengkapi Susskind.
Pengantar
Akers telah meyakinkan dirinya sendiri bahwa program konversi harus ditulis dalam bahasa koreksi kesalahan kuantum, seperti yang telah dilakukan Harlow untuk ruang kosong. Interior semiklasik akan menjadi pesannya, dan eksterior kuantum akan menjadi transmisinya. Dan mengingat interiornya tampak tumbuh di dalam cakrawala yang menyusut, mereka hanya perlu menemukan kode koreksi kesalahan yang dapat menjejalkan SOS ke dalam satu S.
Akers menghadapi skeptisisme dari rekan-rekannya. Cara penyandian harus menghapus informasi di dalam lubang hitam melanggar larangan mekanika kuantum terhadap kehilangan informasi. Jika astronot interior membakar log misinya, dia mungkin tidak dapat merekonstruksi replika dari abu.
"Jika Anda memodifikasi mekanika kuantum, orang akan menganggap Anda gila, dan biasanya mereka benar," kata Harlow. “Saya ragu-ragu.”
Belakangan tahun itu, seorang mahasiswa pascasarjana MIT (sekarang di Stanford) bernama Shreya Vardhan bergabung dengan kru. Dia melakukan beberapa perhitungan entropi konkret yang akhirnya meyakinkan semua orang bahwa memecahkan mekanika kuantum di dalam adalah satu-satunya cara untuk menyelamatkannya sepenuhnya di luar.
“Shreya dan Chris secara khusus mendorongnya dengan cara yang berbeda,” kata Harlow. “Shreya mendobrak penghalang terakhir bagi saya, dan saya menyadari bahwa ini benar-benar masuk akal.”
Akers telah bekerja dengan Penington, jadi dia juga terlibat. Upaya itu memakan waktu beberapa tahun kerja terus-menerus. Dan saat mereka duduk untuk menuliskan hasil mereka, tiga per lima dari tim secara bersamaan terjangkit Covid-19. Tapi Juli lalu mereka akhirnya memposting pracetak merinci teori mereka tentang bagaimana interior lubang hitam dapat dikodekan di bagian luarnya dengan kode koreksi kesalahan paling aneh di dunia.
Begini cara kerjanya. Seorang astronot yang rela berkorban di dalam lubang hitam mencatat konfigurasi semua foton, elektron, dan partikel lain yang mengelilinginya dan lubang hitam — sebuah file data kuantum yang terdiri dari kumpulan qubit yang menangkap pengalaman semiklasiknya. Tujuannya adalah untuk memahami perspektif kuantum pasangannya di luar pada saat itu. Kelompok tersebut mengembangkan algoritme dua langkah yang dapat dibayangkan dijalankan pada komputer kuantum untuk mengonversi snapshot interior tersebut.
Pertama, program mengacak qubit semiklasik hampir tidak dapat dikenali menggunakan salah satu transformasi paling acak dalam matematika.
Lalu datanglah saus rahasia. Langkah kedua melibatkan pascaseleksi, operasi aneh yang lebih umum digunakan oleh ahli teori informasi daripada fisikawan. Pascaseleksi memungkinkan pelaku eksperimen melakukan proses acak untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Katakanlah Anda ingin melempar koin dan mendapatkan 10 kepala berturut-turut. Anda bisa melakukannya, asalkan Anda memiliki kesabaran untuk memulai kembali setiap kali muncul ekor. Demikian pula, program pengkodean mulai mengukur qubit semiklasik tetapi mem-boot ulang setiap kali mendapat 1. Akhirnya, ketika telah mengukur sebagian besar qubit yang diacak dan berhasil mendapatkan serangkaian nol, ia membuang qubit tersebut. Beberapa qubit tak terukur yang tersisa mewakili piksel gambar kuantum lubang hitam yang dilihat dari luar. Dengan demikian, kode memeras file RAW semiklasik besar menjadi JPEG kuantum yang ringkas.
Ini adalah “cara merugi untuk memampatkan banyak informasi semiklasik ke dalam ruang kuantum yang terbatas,” kata Hartman dari Cornell.
Tapi ada tangkapan besar. Bagaimana program seperti itu bisa menghapus begitu banyak informasi semiklasik tanpa menghapus detail penting? Prosedur menyiratkan bahwa fisika semiklasik penuh dengan fluff - konfigurasi partikel yang mungkin diamati oleh astronot interior yang sebenarnya tidak nyata. Tetapi fisika semiklasik telah diuji secara ketat dalam penumbuk partikel di Bumi, dan para peneliti tidak melihat tanda-tanda fatamorgana semacam itu.
“Berapa banyak negara bagian yang dikodekan dengan andal? Dan seberapa baik yang dapat dilakukan oleh teori semiklasik?” kata Hartman. "Mengingat itu harus merugi, tidak jelas bahwa itu bisa melakukan apa saja."
Untuk menjelaskan bagaimana teori yang cacat dapat bekerja dengan sangat baik, tim beralih ke pengamatan aneh yang dilakukan Hayden dan Harlow pada tahun 2013, bahwa penguraian kode radiasi untuk eksperimen AMPS akan membutuhkan begitu banyak langkah sehingga secara efektif tidak mungkin dilakukan. Mungkin kerumitan bisa menutupi retakan dalam fisika semiklasik. Pengkodean tidak menghapus konfigurasi mau tak mau. Itu hanya menghapus susunan partikel tertentu yang rumit dalam arti bahwa mereka akan membutuhkan waktu lama untuk muncul sehingga astronot interior tidak akan pernah bisa berharap untuk menyaksikannya.
Membuat kasus bahwa kode meninggalkan keadaan sederhana yang pada dasarnya tidak tersentuh merupakan sebagian besar pekerjaan. Kelompok tersebut berpendapat bahwa untuk versi apa pun dari proses dua langkah mereka, menciptakan konfigurasi semiklasik yang kompleks tanpa pendamping dari perspektif luar pada dasarnya akan memakan waktu selamanya - sekitar 10,000 kali usia alam semesta saat ini hanya untuk 50-qubit, subatomik. setitik lubang hitam. Dan untuk lubang hitam sungguhan, seperti M87 dengan 10-nya70-odd qubits, percobaan yang mematahkan fisika semiklasik akan memakan waktu lebih lama dari itu secara eksponensial.
Tim mengusulkan bahwa lubang hitam menyoroti gangguan baru dalam kerangka fisika yang sudah mapan. Sama seperti Einstein pernah meramalkan bahwa gagasan Newton tentang jarak yang kaku akan gagal pada kecepatan yang cukup tinggi, mereka memprediksi bahwa fisika semiklasik gagal untuk eksperimen yang sangat kompleks yang melibatkan jumlah langkah yang tidak terpikirkan dan jangka waktu yang tidak dapat dipahami.
Firewall, menurut kelompok itu, akan menjadi manifestasi dari kerumitan yang tidak terpikirkan. Lubang hitam asli seperti yang ada di M87 baru ada selama miliaran tahun — tidak cukup lama untuk interior semiklasik untuk dirobohkan di firewall. Tetapi jika seseorang dapat melakukan eksperimen yang sangat rumit, atau jika lubang hitam hidup untuk waktu yang sangat lama, semua taruhan semiklasik akan dibatalkan.
“Ada batas kompleksitas,” kata Harlow. "Ketika Anda mulai melakukan hal-hal eksponensial, maka [fisika] benar-benar mulai berbeda."
Diselamatkan oleh Kutukan Kompleksitas
Setelah fisikawan meyakinkan diri mereka sendiri bahwa hilangnya kode tidak akan menyebabkan retakan yang terlihat dalam fisika semiklasik di dalam lubang hitam, tim menyelidiki konsekuensinya. Mereka menemukan bahwa bug yang terlihat ternyata merupakan fitur pamungkas.
“Sepertinya buruk. Sepertinya Anda akan kehilangan informasi karena Anda menghapus banyak negara bagian,” kata Akers. Tapi "ternyata itu semua yang Anda inginkan."
Secara khusus, ini melampaui pekerjaan 2019 dalam menangani bagaimana informasi keluar dari lubang hitam. Atau lebih tepatnya, ini menunjukkan bahwa qubit tidak benar-benar ada di dalam.
Rahasianya terletak pada langkah kedua konversi yang funky, pascaseleksi. Pascaseleksi melibatkan bahan matematis yang sama, yaitu pengukuran mitra yang terjerat, sebagai proses kuantum buku teks yang memindahkan informasi dari satu lokasi ke lokasi lain. Jadi, meskipun proses konversi bukanlah peristiwa fisik yang terjadi dalam waktu, proses konversi menjelaskan bagaimana informasi muncul untuk beralih dari interior ke eksterior.
Pada dasarnya, jika astronot interior mengubah foto yang diambil di akhir kehidupan lubang hitam, dia akan mengetahui bahwa informasi yang tampaknya berada di partikel di sekitarnya — atau bahkan di tubuhnya sendiri — berasal dari perspektif eksternal yang sebenarnya mengambang di Hawking. radiasi di luar. Seiring berjalannya waktu, proses konversi akan semakin mengungkapkan dunianya menjadi tidak nyata. Sesaat sebelum lubang hitam menghilang, meskipun kesan astronot sebaliknya, informasinya akan ada hampir seluruhnya di luar, diacak dalam radiasi. Dengan menelusuri proses ini, snapshot demi snapshot, kelompok tersebut dapat memperoleh rumus entropi Engelhardt yang telah menemukan informasi dalam radiasi pada tahun 2019. Ini juga merupakan produk sampingan dari kerugian konversi.
Singkatnya, konversi menjelaskan bagaimana seorang astronot tanpa sadar dapat mengalami interior yang tumbuh semakin terpisah dari realitas di luar saat ia matang. Kesalahan Hawking, menurut mereka, adalah menempatkan dirinya sepenuhnya pada posisi astronot interior dan berasumsi bahwa fisika semiklasik bekerja dengan sangat baik baik di dalam maupun di luar lubang hitam.
Dia tidak menyadari, seperti yang diyakini Harlow dan rekan-rekannya sekarang, bahwa fisika semiklasik gagal menangkap secara akurat fenomena dan eksperimen yang membutuhkan kompleksitas eksponensial. Mendekodekan informasi yang diacak dalam radiasi akan memakan waktu lama secara eksponensial, misalnya, itulah sebabnya analisis semiklasiknya secara keliru memprediksi radiasi menjadi tanpa sifat. Fitur-fiturnya ada; hanya perlu berkali-kali usia alam semesta untuk mengungkapnya.
Selain itu, ada alasan mengapa kapasitas informasi interior tampaknya tumbuh sementara ukuran permukaan lubang hitam menyusut: Perhitungan semiklasik secara keliru memasukkan sejumlah besar keadaan kompleks yang tidak memiliki pasangan kuantum di luar. Jika fisikawan mempertimbangkan bagaimana kompleksitas dapat mengacaukan fisika semiklasik, benturan antara gambar ruang-waktu di dalam dan gambar kuantum di luar menguap.
"Kami sekarang melihat cara yang konsisten melalui paradoks," kata Harlow.
Kebingungan Lubang Hitam
Namun, untuk semua kepercayaan Harlow, orang lain di komunitas lubang hitam memiliki banyak pertanyaan.
Keterbatasan utama adalah bahwa teori yang dihubungkan oleh kode sangat sederhana. Deskripsi mekanika kuantum memiliki kumpulan qubit yang memancarkan informasi. Deskripsi semiklasik memiliki interior yang dibelah dari eksterior oleh horizon peristiwa. Dan itu saja. Tidak ada gravitasi, dan tidak ada rasa ruang-waktu. Kode tersebut memiliki fitur inti dari paradoks, tetapi tidak memiliki banyak detail yang diperlukan untuk menyatakan bahwa lubang hitam yang sebenarnya beroperasi dengan cara ini.
“Harapannya seperti biasa adalah Anda memiliki model mainan yang telah mengekstrak semua fisika penting dan membuang semua fisika tidak penting,” kata Maloney. “Ada alasan yang cukup bagus untuk berpikir bahwa itu benar di sini, namun tetap penting untuk berhati-hati.”
Ada banyak solusi alternatif, dan gravitasi nyata masih bisa menyelesaikan paradoks dengan salah satu cara itu. Mathur dari Ohio State, misalnya, memimpin program penelitian yang mempelajari salah satu opsi tersebut. Saat menganalisis apa yang akan terjadi pada bintang yang runtuh dalam teori string, dia dan kolaboratornya menemukan bahwa string dapat menghentikan keruntuhan. Mereka membentuk massa yang menggeliat, sebuah “bola bulu, ”yang menggeliat rumit akan menghentikan pembentukan cakrawala peristiwa — dan paradoks —. Mathur mengajukan berbagai keberatan terhadap solusi baru dan secara umum percaya bahwa kode lossy merupakan proposal yang terlalu rumit. “Paradoks informasi telah dipecahkan sejak lama,” katanya. (Dengan fuzzballs.)
Sementara Marolf, yang bekerja dengan Engelhardt untuk menemukan informasi dalam radiasi pada 2019, menduga solusi mereka mungkin terlalu konservatif. "Kekhawatiran saya adalah bahwa itu hampir terlalu mudah," katanya.
Dia tersedak kerugian, yang berarti kode dalam bentuknya saat ini memberikan jawaban unik hanya untuk astronot interior. Jika astronot eksterior mengambil gambar dan ingin tahu apa yang dikatakan tentang bagian dalamnya, dia harus menebak piksel semiklasik yang dihapus kode. Meskipun kondisi tersebut dalam beberapa hal ilusi, mereka penting untuk memahami pengalaman manusia di dalamnya. Untuk beberapa tebakan, dia mungkin menemukan interior yang tenang. Di tempat lain, firewall yang mengamuk. Tidak peduli seberapa halus teori kuantum di luar, itu tidak akan pernah bisa mengatakan dengan pasti apa yang akan dia temukan jika dia terjun.
“Itu sedikit mengganggu saya,” kata Marolf. “Saya akan berpikir bahwa sebuah teori fundamental harus memprediksi segalanya – termasuk apa yang kita alami sebagai kenyataan.”
Kerugian Meningkat
Beberapa skeptis dari proposal awal sejak datang ke ide tersebut, termasuk Isaac Kim, seorang ilmuwan komputer di University of California, Davis, dan John Preskill, seorang fisikawan kuantum di Institut Teknologi California dan salah satu tokoh yang hadir di pertikaian firewall 2013.
“Kami mendengar selentingan bahwa pekerjaan ini akan datang,” kata Kim. "Kedengarannya seperti ada yang tidak beres."
Kim terkesima dengan penggunaan postselection. Penerapan pascaseleksi di masa lalu telah menyertakan cetak biru untuk mesin waktu dan komputer kuantum yang sangat kuat, sehingga kemunculannya muncul sebagai bendera merah. Dia curiga bahwa detail yang hilang dari kode awal, seperti cara kerjanya untuk astronot yang mengukur radiasi di luar dan kemudian jatuh, mungkin digabungkan dengan pemilihan akhir untuk mengotori bahkan perspektif eksternal dan menghapus informasi di sana.
Kemudian pada bulan Desember, Kim dan Preskill mengupgrade kode dan menemukan bahwa lubang hitam dengan aman terus memancarkan informasi di gambar luar. Mereka juga menemukan bahwa pemilihan pasca tidak berfungsi sebagai celah bagi lubang hitam untuk melakukan perhitungan yang luar biasa kuat — atau meluncurkan astronot kembali ke masa depan.
“Hebatnya dalam model ini, meskipun Anda mengizinkan pemilihan pasca, itu tidak terjadi,” katanya. "Itulah yang meyakinkan saya bahwa sesuatu yang benar sedang terjadi di sini."
DeWolfe dan kolaboratornya Kenneth Higginbotham selanjutnya menggeneralisasi kode lossy pada bulan April. Mereka juga menyimpulkan bahwa itu bisa menahan astronot yang jatuh.
Peneliti lain telah menghabiskan beberapa bulan terakhir untuk memeriksa apakah teori gravitasi favorit mereka menyembunyikan kerugian. Pada bulan Oktober, Arjun Kar dari University of British Columbia mem-porting kode lossy Harlow dan rekannya menjadi teori gravitasi 2D yang terkenal dan menemukan bahwa itu berlaku. “Mereka tampaknya benar-benar menemukan sesuatu yang menarik tentang koreksi kesalahan kuantum,” katanya.
Melanjutkan jalan ini — mencari kerugian dalam lebih banyak teori gravitasi — adalah cara utama fisikawan berharap untuk membangun atau menghancurkan keyakinan bahwa gravitasi nyata benar-benar bekerja seperti ini. Sedikit mimpi menyelidiki kode dengan eksperimen.
"Tidak jelas bagaimana kami akan menguji akun ini," kata Aaronson, "kecuali untuk mencoba membangun lebih jauh teori gravitasi kuantum di atasnya dan melihat apakah teori itu berhasil."
Harlow, bagaimanapun, adalah seorang pemimpi. “Saya tidak berpikir itu tidak mungkin. Itu sulit, ”katanya, memaparkan eksperimen pikiran berikut.
Anda memasukkan lubang hitam kecil ke dalam kotak dan menangkap setiap foton radiasi Hawking yang keluar darinya, menyimpan semua informasi itu di komputer kuantum. Karena informasi tersebut tampaknya ada di dalam lubang hitam dari sudut pandang partikel interior, memanipulasi radiasi dapat langsung memengaruhi partikel tersebut — tindakan nyata pada jarak yang cukup menyeramkan untuk menghantui fisikawan mana pun. “Seharusnya tidak ada yang bisa saya lakukan terhadap radiasi yang mengubah apapun di interior,” kata Harlow. "Itu gangguan yang datang karena Anda melewati batas kompleksitas."
Tetapi bahkan untuk berfantasi tentang eksperimen semacam itu, Harlow harus beralih ke alam semesta abadi untuk memberi dirinya cukup waktu, karena aktivitas di kosmos kita yang mengembang akan mereda triliunan kali lipat sebelum seseorang dapat berharap untuk memanipulasi radiasi bahkan yang terkecil sekalipun. lubang hitam. (Selain itu, Susskind dan lainnya sedang mengerjakan a sudut terkait dari teka-teki lubang hitam baru-baru ini menemukan ide-ide yang tumpang tindih terkait kompleksitas dan periode waktu yang sangat lama.)
Namun demikian, Harlow tidak terpengaruh oleh detail kecil seperti kematian panas alam semesta. Jika eksperimen pemikiran mustahil yang melibatkan kereta api yang melaju dengan kecepatan mendekati cahaya cukup baik untuk Einstein, dia yakin, itu cukup baik untuknya.
"Kami masih belum memiliki kereta, tetapi [relativitas] memiliki konsekuensi untuk berbagai hal lain yang kami uji," katanya.
Harlow adalah yang terbaru dalam barisan panjang fisikawan lubang hitam yang memiliki hubungan dengan bukti fisik yang mungkin mengejutkan bagi pengamat biasa. Lagi pula, tidak ada yang pernah melihat satu foton radiasi Hawking, dan tidak akan pernah ada yang melihat. Itu terlalu lemah, bahkan jika Anda memarkir Teleskop Luar Angkasa James Webb di orbit di sekitar lubang hitam sungguhan.
Tapi itu tidak menghentikan beberapa generasi fisikawan, dari Stephen Hawking dan Leonard Susskind hingga Netta Engelhardt, Chris Akers, dan lusinan lainnya, dari dengan semangat berdebat bagaimana menangani sekumpulan konflik yang muncul dari lubang hitam bersamaan dengan pemandian teoretis. dari foton.
Bahkan saat mereka membangun dan membentengi kasus mereka, mereka mengakui bahwa satu-satunya cara konklusif untuk melihat apakah lubang hitam merupakan penjara kosmik pamungkas atau hukuman mati yang berapi-api adalah dengan memulai eksperimen pemikiran orisinal yang tak terpikirkan.
“Jika ada dua orang yang tidak peduli apa pun selain menyelesaikan perselisihan mereka, yang bisa mereka lakukan hanyalah terjun,” kata Penington. “Entah mereka berdua menguap seketika dan mereka tidak pernah menyelesaikannya, atau mereka membuatnya masuk dan salah satu dari mereka berkata, 'Oh, cukup adil, saya salah.'”
Catatan editor: Sejumlah ilmuwan yang ditampilkan dalam artikel ini, termasuk Daniel Harlow dan Chris Akers, telah menerima dana dari Simons Foundation, yang juga mendanai majalah independen editorial ini. Keputusan pendanaan Simons Foundation tidak berpengaruh pada liputan kami. Lebih jelasnya adalah tersedia di sini.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Otomotif / EV, Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- BlockOffset. Modernisasi Kepemilikan Offset Lingkungan. Akses Di Sini.
- Sumber: https://www.quantamagazine.org/new-calculations-show-how-to-escape-hawkings-black-hole-paradox-20230802/
- :memiliki
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- ][P
- $NAIK
- 000
- 1
- 10
- 2012
- 2013
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2019
- 2020
- 2D
- 8
- a
- Sanggup
- Tentang Kami
- tentang itu
- Tentang Quantum
- tiba-tiba
- ABSTRAK
- akademisi
- Akun
- Akun
- akurat
- Mencapai
- mengakui
- di seluruh
- Bertindak
- Tindakan
- kegiatan
- sebenarnya
- tambahan
- Selain itu
- menangani
- berdekatan
- mengambil
- mempengaruhi
- Setelah
- terhadap
- usia
- silam
- algoritma
- Semua
- mengizinkan
- memungkinkan
- sendirian
- sepanjang
- sudah
- juga
- alternatif
- selalu
- menakjubkan
- antara
- AMP
- an
- analisis
- analisis
- menganalisis
- dan
- Lain
- menjawab
- jawaban
- Apa pun
- siapapun
- apa saja
- selain
- semu
- muncul
- muncul
- aplikasi
- Mendaftar
- pendekatan
- April
- Busur
- ADALAH
- membantah
- berdebat
- argumen
- argumen
- sekitar
- pengaturan
- artikel
- AS
- aspek
- aspirasi
- menganggap
- diasumsikan
- astronaut
- At
- kehadiran
- peserta
- Agustus
- austin
- jauh
- Bayi
- kembali
- Buruk
- Larangan
- Bank
- bar
- pembatas
- BE
- karena
- menjadi
- menjadi
- sebelum
- mulai
- mulai
- Awal
- di belakang
- makhluk
- keyakinan
- Percaya
- diyakini
- percaya
- Berkeley
- Bertaruh
- Taruhan
- Lebih baik
- antara
- Luar
- Besar
- miliaran
- Bit
- Black
- Black Hole
- lubang hitam
- blending
- tubuh
- Sepatu bot
- batas
- kedua
- batas
- Kotak
- brainstorm
- Istirahat
- Kerusakan
- Melanggar
- Inggris
- British Columbia
- Broke
- makelar
- Terbawa
- Bug
- membangun
- Bangunan
- dibangun di
- ikat
- Bundel
- dibakar
- pembakaran
- tapi
- by
- menghitung
- perhitungan
- california
- bernama
- cambridge
- datang
- CAN
- Kanada
- kano
- Kapasitas
- menangkap
- menangkap
- Menangkap
- yang
- membawa
- membawa
- kasus
- kasus
- lepas
- gulat
- berhati-hati
- kenamaan
- pusat
- Pusat
- pusat
- tertentu
- juara
- Perubahan
- Kekacauan
- memeriksa
- memeriksa
- chris
- hari Natal
- Bentrokan
- klasik
- jelas
- awan
- kode
- Kode
- Koin
- Koin
- berkolaborasi
- kolaborasi
- Lihat Lebih Sedikit
- runtuh
- rekan
- rekan
- koleksi
- Colorado
- COLUMBIA
- kombinasi
- menggabungkan
- bergabung
- bagaimana
- Komedi
- datang
- kedatangan
- umum
- masyarakat
- teman
- perusahaan
- Perusahaan
- cocok
- komplementer
- sama sekali
- kompleks
- kompleksitas
- rumit
- komputasi
- perhitungan
- komputer
- komputer
- konsep
- Perhatian
- Disimpulkan
- kesimpulan
- Konferensi
- kepercayaan
- yakin
- konfigurasi
- konflik
- Berbenturan
- membingungkan
- konglomerat
- menghubungkan
- Konsekuensi
- konservatif
- Mempertimbangkan
- dianggap
- konsisten
- berisi
- konteks
- terus
- terus menerus
- kebalikan
- penyumbang
- kontroversi
- Percakapan
- Konversi
- mengkonversi
- meyakinkan
- yakin
- Core
- cornel
- benar
- kosmos
- bisa
- Mitra
- perhitungan
- liputan
- Covid-19
- gila
- membuat
- membuat
- krisis
- menyeberang
- sangat penting
- berpuncak
- ingin tahu
- terbaru
- Sekarang
- mengutuk
- Daniel
- data
- Davis
- hari
- Kematian
- perdebatan
- berdebat
- dasawarsa
- dekade
- Desember
- memutuskan
- Menguraikan
- keputusan
- decoding
- Derajat
- Tergantung
- dijelaskan
- deskripsi
- diinginkan
- putus asa
- Meskipun
- menghancurkan
- terperinci
- Merinci
- rincian
- mengembangkan
- dikembangkan
- Pengembangan
- alat
- MELAKUKAN
- berbeda
- digital
- digit
- langsung
- menghilang
- kelenyapan
- menemukan
- ditemukan
- membahas
- jarak
- do
- tidak
- Tidak
- melakukan
- donald
- Dont
- turun
- puluhan
- Drama
- mimpi
- mendorong
- setiap
- Awal
- memperoleh
- bumi
- Mudah
- Tepi
- efektif
- efek
- usaha
- einstein
- antara
- elektron
- lain
- memulai
- mewujudkan
- enkripsi
- akhir
- cukup
- belitan
- Masuk
- sepenuhnya
- Lingkungan Hidup
- kesalahan
- kesalahan
- melarikan diri
- esensi
- penting
- dasarnya
- mapan
- Bahkan
- Acara
- peristiwa
- akhirnya
- pERNAH
- Setiap
- semua orang
- segala sesuatu
- bukti
- persis
- menarik
- dikecualikan
- ada
- Eksotik
- memperluas
- ekspansif
- mengharapkan
- diharapkan
- pengalaman
- eksperimen
- eksperimen
- ahli
- Menjelaskan
- Menjelaskan
- eksponensial
- eksponensial
- perpanjangan
- luar
- sangat
- mata
- Menghadapi
- dihadapi
- wajah
- fakta
- GAGAL
- Gagal
- gagal
- adil
- Jatuh
- Jatuh
- Jatuh
- Air terjun
- bimbang
- akrab
- jauh
- Fashion
- nasib
- salah
- Favorit
- Fitur
- fitur
- Fitur
- merasa
- sesama
- beberapa
- Fields
- File
- terisi
- terakhir
- Akhirnya
- Menemukan
- menemukan
- akhir
- firewall
- firewall
- Pertama
- cocok
- Flagship
- cacat
- penerbangan
- Penerjunan
- mengambang
- fluktuasi
- Fokus
- terfokus
- berikut
- Untuk
- pasukan
- bentuk
- dibentuk
- rumus
- Depan
- ditemukan
- Prinsip Dasar
- Foundations
- empat
- pecahan
- Kerangka
- teman
- teman
- dari
- perbatasan
- frustrasi
- penuh
- sepenuhnya
- kesenangan
- mendasar
- pendanaan
- dana-dana
- lebih lanjut
- masa depan
- Galaxy
- mengumpulkan
- dikumpulkan
- Sarung tangan
- Umum
- umumnya
- Generasi
- mendapatkan
- Memberikan
- diberikan
- memberikan
- Pemberian
- Go
- tujuan
- Pergi
- akan
- Keemasan
- mati
- baik
- lulus
- memberikan
- gravitasi
- gaya berat
- terbesar
- Tanah
- Kelompok
- Tumbuh
- Pertumbuhan
- tumbuh
- jaminan
- memiliki
- segenggam
- menangani
- tangan
- terjadi
- Kejadian
- Sulit
- hard drive
- sulit
- Memiliki
- he
- kepala
- mendengar
- Hati
- Dimiliki
- membantu
- membantu
- henry
- dia
- di sini
- Ragu-ragu
- Tersembunyi
- High
- Menyoroti
- dia
- -nya
- Memukul
- memegang
- memegang
- Lubang
- Lubang
- Liburan
- berharap
- horison
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- How To
- Namun
- HTTPS
- besar
- manusia
- Pengalaman Manusia
- sangat besar
- i
- ide
- ide-ide
- identik
- if
- liar
- Illinois
- gambar
- membayangkan
- segera
- penting
- mustahil
- terkesan
- in
- memasukkan
- termasuk
- termasuk
- Termasuk
- dimengerti
- makin
- memang
- independen
- menunjukkan
- menunjukkan
- indikasi
- sendiri-sendiri
- Tak terelakkan
- Tak terbatas
- mempengaruhi
- Berpengaruh
- informasi
- mulanya
- dalam
- terinspirasi
- contoh
- saat
- secara instan
- segera
- Lembaga
- dimaksudkan
- menarik
- kepentingan
- pedalaman
- intern
- ke
- terlibat
- melibatkan
- Iowa
- isu
- IT
- NYA
- Diri
- james
- James Webb Space Telescope
- John
- ikut
- bergabung
- Juli
- melompat
- Melompat
- hanya
- KAR
- Menjaga
- kenneth
- terus
- kunci
- Membunuh
- Kim
- Tahu
- dikenal
- bahasa
- besar
- sebagian besar
- Terakhir
- Tahun lalu
- Terlambat
- kemudian
- Terbaru
- jalankan
- Hukum
- meletakkan
- memimpin
- Memimpin
- BELAJAR
- paling sedikit
- Dipimpin
- meninggalkan
- leonard
- kurang
- membiarkan
- Lets
- berbohong
- terletak
- Hidup
- seumur hidup
- cahaya
- enteng
- 'like'
- pembatasan
- batas
- baris
- terkait
- menghubungkan
- sedikit
- hidup
- hidup
- tempat
- mencatat
- logika
- Panjang
- lama
- lagi
- tampak
- mencari
- jalan keluar
- kehilangan
- Kerugian
- lepas
- kalah
- Lot
- tokoh-tokoh
- mesin
- Mesin
- terbuat
- majalah
- Utama
- utama
- Mayoritas
- membuat
- MEMBUAT
- Membuat
- memanipulasi
- cara
- banyak
- Massa
- massachusetts
- Institut Teknologi Massachusetts
- matematis
- matematika
- hal
- matang
- Mungkin..
- me
- berarti
- makna
- cara
- pengukuran
- ukuran
- ukur
- mekanis
- mekanika
- pertemuan
- pesan
- bertemu
- Mexico
- Tengah
- mungkin
- Seribu tahun
- keberatan
- minor
- terjawab
- hilang
- Misi
- kesalahan
- MIT
- lulusan MIT
- model
- modern
- saat
- bulan
- lebih
- paling
- kebanyakan
- ibu
- terharu
- banyak
- beberapa
- harus
- my
- Bernama
- yaitu
- cerita
- asli
- Alam
- Alam
- Dekat
- hampir
- perlu
- Perlu
- dibutuhkan
- tak pernah
- Namun
- New
- solusi baru
- berikutnya
- tidak
- normal
- tidak ada
- Gagasan
- sekarang
- jumlah
- nomor
- obyek
- mengamati
- Jelas
- Oktober
- of
- lepas
- Office
- Ohio
- Tua
- on
- sekali
- ONE
- hanya
- Ontario
- ke
- beroperasi
- operasi
- menentang
- pilihan
- or
- Orbit
- terorganisir
- asli
- Lainnya
- Lainnya
- jika tidak
- kami
- di luar
- Hasil
- sekaligus
- di luar
- lebih
- sendiri
- Oxford
- pasangan
- pasang
- pandemi
- kertas
- dokumen
- Paradoks
- peserta
- tertentu
- pasangan
- rekan
- Lewat
- lalu
- path
- Kesabaran
- aneh
- Konsultan Ahli
- Melakukan
- mungkin
- periode
- perspektif
- perspektif
- Petrus
- foto
- foton
- fisik
- Fisika
- gambar
- bagian
- potongan-potongan
- anak babi
- Tempat
- Tempat
- rencana
- planet
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Bermain
- pemain
- memainkan
- Cukup
- Titik
- Sudut pandang
- poin
- kemungkinan
- mungkin
- kuat
- meramalkan
- diprediksi
- Prediksi
- disukai
- menyajikan
- cukup
- mencegah
- sebelumnya
- sebelumnya
- Utama
- prinsip
- penjara
- Masalah
- masalah
- Prosedur
- proses
- program
- Kemajuan
- Larangan
- usul
- mengusulkan
- mengusulkan
- bakal
- terbukti
- disediakan
- Penerbitan
- tujuan
- Mendorong
- menempatkan
- teka-teki
- Majalah kuantitas
- kuantitas
- Kuantum
- Komputer Kuantum
- komputer kuantum
- koreksi kesalahan kuantum
- informasi kuantum
- Mekanika kuantum
- qubit
- pertanyaan
- Pertanyaan
- hebat
- HUJAN
- meningkatkan
- acak
- keserampangan
- agak
- Mentah
- tercapai
- Bacaan
- nyata
- Kenyataan
- menyadari
- menyadari
- benar-benar
- alasan
- alasan
- diterima
- baru-baru ini
- resep
- pengakuan
- catatan
- arsip
- Merah
- halus
- wilayah
- terkait
- hubungan
- relativitas
- yang tersisa
- sisa
- mengingatkan
- Terkenal
- menjawab
- melaporkan
- mewakili
- merupakan
- membutuhkan
- membutuhkan
- penelitian
- peneliti
- peneliti
- Resolusi
- diselesaikan
- menyelesaikan
- mengakibatkan
- Hasil
- kembali
- mengungkapkan
- Revolusi
- memperlengkapi
- benar
- kaku
- Ripple
- Bangkit
- kenaikan
- akar
- kira-kira
- BARIS
- aturan
- Run
- berjalan
- Pedesaan
- s
- mengorbankan
- aman
- Tersebut
- sama
- Santa
- Save
- mengatakan
- mengatakan
- tersebar
- adegan
- skema
- skema
- ilmuwan
- ilmuwan
- Layar
- mencari
- Kedua
- Rahasia
- melihat
- melihat
- terlihat
- tampak
- tampaknya
- tampaknya
- terlihat
- mengirim
- senior
- rasa
- putusan pengadilan
- terpisah
- Seri
- melayani
- Sidang
- Lunas
- Share
- saham
- dia
- Pendek
- harus
- Menunjukkan
- Pertikaian
- Sisi
- Tanda
- mirip
- Demikian pula
- Sederhana
- lebih sederhana
- hanya
- serentak
- sejak
- tunggal
- situasi
- Ukuran
- Keraguan
- Skeptis
- Merokok
- Potret
- So
- tenaga surya
- Tata surya
- larutan
- Solusi
- beberapa
- Seseorang
- sesuatu
- di suatu tempat
- mutakhir
- SOS
- dicari
- Terdengar
- Space
- Ruang dan Waktu
- berbicara
- kecepatan
- kecepatan
- menghabiskan
- Berpisah
- Spot
- penyebaran
- mengkuadratkan
- magang
- standar
- Stanford
- Universitas Stanford
- Bintang
- Bintang
- awal
- mulai
- dimulai
- Negara
- Negara
- tinggal
- Langkah
- Stephen
- Tangga
- Masih
- berhenti
- terhenti
- menyimpan
- Cerita
- Tali
- berusaha
- struktur
- mahasiswa
- belajar
- studi
- Belajar
- Belajar
- gaya
- sukses
- berhasil
- seperti itu
- menyarankan
- Menyarankan
- cocok
- superposisi
- yakin
- Permukaan
- tercengang
- mengherankan
- Sekitarnya
- bertahan
- Beralih
- sistem
- mengatasi
- Mengambil
- diambil
- Dibutuhkan
- pengambilan
- tugas
- tim
- tim
- Teknologi
- teleskop
- mengatakan
- mengatakan
- istilah
- uji
- diuji
- texas
- buku pelajaran
- dari
- bahwa
- Grafik
- Masa depan
- informasi
- Dunia
- mereka
- Mereka
- diri
- kemudian
- teoretis
- teori
- Sana.
- Ini
- tesis
- mereka
- hal
- berpikir
- Pikir
- Ketiga
- ini
- sepenuhnya
- itu
- meskipun?
- pikir
- tiga
- Melalui
- di seluruh
- Pelemparan
- Demikian
- waktu
- kali
- untuk
- bersama
- terlalu
- mengambil
- puncak
- robek
- jiplakan
- jalur
- Pelacakan
- kereta
- transformasi
- mengirimkan
- penangkapan
- Perjalanan
- mencoba
- triliunan
- trio
- perjalanan
- kesulitan
- benar
- benar-benar
- terpercaya
- mencoba
- Berbalik
- Putar
- ternyata
- twist
- dua
- mengetik
- terakhir
- menemukan
- bawah
- memahami
- pemahaman
- dipahami
- unik
- satuan
- Alam semesta
- universitas
- University of California
- Universitas Cambridge
- tidak dikenal
- tidak seperti
- Unreal
- sampai
- Tak terhitung
- meluncurkan
- atas
- menggunakan
- bekas
- menggunakan
- biasanya
- berbagai
- Luas
- ambang
- versi
- sangat
- View
- 'view'
- dilanggar
- penglihatan
- mengunjungi
- volume
- volume
- Memilih
- Dinding
- ingin
- ingin
- ingin
- adalah
- Menonton
- Cara..
- cara
- we
- webp
- BAIK
- terkenal
- adalah
- Apa
- ketika
- apakah
- yang
- sementara
- SIAPA
- seluruh
- yang
- mengapa
- akan
- Kerelaan
- Musim dingin
- dengan
- dalam
- tanpa
- menyaksikan
- Word
- Kerja
- bekerja sama
- bekerja
- kerja
- berolahraga
- bekerja
- bengkel
- Lokakarya
- dunia
- dunia
- lebih buruk
- akan
- menulis
- tertulis
- Salah
- menulis
- xi
- tahun
- tahun
- Kamu
- muda
- zephyrnet.dll
- zoom