Kara Delik Tamamlayıcılığı (black hole complementarity)

Kara delik tamamlayıcılığı, Leonard Susskind, Larus Thorlacius ve Gerard 't Hooft tarafından önerilen kara delik informasyon (bilgi) paradoksuna varsayımsal bir çözümdür.

Stephen Hawking, bilginin buharlaşan bir kara delikte olay ufkundan geçtikten sonra kaybolduğunu ve tekillikte kaçınılmaz olarak yok edildiğini ve bunun kuramsal kuantum durumlarını karışık durumlara dönüştürebileceğini öne sürdüğünden beri, bazı fizikçiler, tam bir kuantum gravite teorisinin, üniter bir zaman evrimi ile bilgiyi koruyup koruyamayacağını merak ettiler.

Ancak bilgi ışıktan hızlı seyahat etmeden olay ufkundan kaçamıyorsa bu nasıl mümkün olabilir? Bu, Hawking radyasyonunun eksik bilgilerin taşıyıcısı olduğunu dışlıyor gibi görünüyor. Ayrıca, lokal olarak özel bir şey olmadığı için bilgi olay ufkunda ‘yansıtılamaz’ gibi görünür.

Leonard Susskind, bilginin hem olay ufkunda yansıdığını hem de olay ufkundan geçtiğini ve kaçamayacağını iddia ederek bu soruna radikal bir çözüm önerdi. Dışarıdan bir gözlemciye göre, ufuktaki sonsuz zaman genişlemesi, ufka ulaşmak için sonsuz miktarda zaman alıyormuş gibi görünmesini sağlar. Ayrıca, hem fiziksel hem de sıcak olan olay ufkunun dışında bir Planck uzunluğu boyunca gezinen bir membran (zar) olan gerilmiş bir ufuk olduğunu öne sürdü. Dış gözlemciye göre, düşen bilgi gerilmiş ufku ısıtır, bu da onu Hawking radyasyonu olarak yeniden yönlendirir. Bununla birlikte, bir gözlemciye göre, olay ufkunun kendisinde özel bir şey olmaz ve hem gözlemci hem de bilgi tekilliğe çarpacaktır.

Bu, bilginin iki kopyası olduğu anlamına gelmez - biri ufkun içinde veya hemen dışında ve diğeri kara deliğin içinde - bu no-kloning teoremini ihlal eder. Bunun yerine, bir gözlemci yalnızca ufkun kendisindeki veya içindeki bilgiyi algılayabilir, ancak ikisini aynı anda asla tespit edemez. Tamamlayıcılık, değişmeyen gözlemlenebilirlerin kuantum mekaniğinin bir özelliğidir ve Susskind, her iki hikayenin de kuantum anlamında tamamlayıcı olduğunu, kuantum mekaniğinde doğrusallığın ihlali anlamına gelen hiçbir çelişki olmadığını öne sürdü.

Düşen bir gözlemci bilginin giriş noktasının olay ufkunda lokalize olduğunu görürken, harici bir gözlemci bilginin yeniden yayılmadan önce tüm uzayan ufka eşit bir şekilde yayıldığını fark edecek ve olay ufkunu ve olay ufkunu dinamik bir zar olarak algılayacaktır. Düşen bir gözlemci için, bilgi ve entropi ufuktan ilgi çekici hiçbir şey olmadan geçer. Harici bir gözlemci için bilgi ve entropi, gerilmiş ufukta emilir.


Tamamlayıcılık, olayın kişinin bakış açısına bağlı olduğunu öne sürer. Dışarıdaki gözlemciler, bilginin (2a) hemen dışarıda saklandığını ve daha sonra Hawking radyasyonuna aktarılabileceğini (3a) görürler. Bilginin içeride olduğunu sadece (2b)'ye düşen gözlemciler görür (M. Strassler 2014)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_complementarity

24 Eylül 2022

 

GERİ (kara delikler)