Информационный парадокс чёрных дыр: куда в них исчезает информация, и исчезает ли вообще?

Чёрные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Вблизи себя они искривляют пространство-время настолько, что даже свет не может вырваться из их гравитационного колодца (критическое расстояние от центра чёрных дыр называется горизонтом событий). Само их существование не оспаривается научным мейнстримом. Но, как это часто бывает в физике, эти сущности порождают ещё больше вопросов и теоретических проблем — в данном случае эти проблемы находятся на стыке квантовой механики и общей теории относительности. Одна из самых известных — информационный парадокс чёрных дыр, который ставит под вопрос фундаментальные законы сохранения информации в нашей Вселенной. Прежде чем углубляться в парадокс, важно понять, что подразумевается под «информацией» в этом контексте. В квантовой механике информация — это полное описание состояния системы. Если у нас есть частица, её состояние определяется: координатой, импульсом, спином, квантовыми числами (заряд, цветовой заряд в КХД и т. д.).

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/919376/

#чёрные_дыры #волосы #информация #квантовая_физика #теория_относительности #ruvds_статьи

Информационный парадокс чёрных дыр: куда в них исчезает информация, и исчезает ли вообще?

Чёрные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Вблизи себя они искривляют пространство-время настолько, что даже свет не может вырваться из их гравитационного колодца (критическое...

Хабр

Информационный парадокс чёрных дыр: куда в них исчезает информация, и исчезает ли вообще?

Чёрные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Вблизи себя они искривляют пространство-время настолько, что даже свет не может вырваться из их гравитационного колодца (критическое расстояние от центра чёрных дыр называется горизонтом событий). Само их существование не оспаривается научным мейнстримом. Но, как это часто бывает в физике, эти сущности порождают ещё больше вопросов и теоретических проблем — в данном случае эти проблемы находятся на стыке квантовой механики и общей теории относительности. Одна из самых известных — информационный парадокс чёрных дыр, который ставит под вопрос фундаментальные законы сохранения информации в нашей Вселенной. Прежде чем углубляться в парадокс, важно понять, что подразумевается под «информацией» в этом контексте. В квантовой механике информация — это полное описание состояния системы. Если у нас есть частица, её состояние определяется: координатой, импульсом, спином, квантовыми числами (заряд, цветовой заряд в КХД и т. д.).

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/919376/

#чёрные_дыры #волосы #информация #квантовая_физика #теория_относительности #ruvds_статьи

Информационный парадокс чёрных дыр: куда в них исчезает информация, и исчезает ли вообще?

Чёрные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Вблизи себя они искривляют пространство-время настолько, что даже свет не может вырваться из их гравитационного колодца (критическое...

Хабр

Сингулярность чёрных дыр: что скрывается за горизонтом событий?

Представьте себе место, где законы физики, которые мы считаем незыблемыми, начинают трещать по швам. Где пространство и время перестают быть привычными категориями, а реальность становится настолько странной, что даже самые смелые умы человечества теряются в догадках. Это место — чёрная дыра, а её сердце, сингулярность, остаётся одной из величайших загадок современной науки. Что скрывается за горизонтом событий, этой невидимой границей, переступив которую ничто не возвращается? Давайте отправимся в путешествие к краю известной физики, чтобы попытаться заглянуть туда, где сама Вселенная, кажется, прячет свои самые сокровенные тайны.

https://habr.com/ru/articles/909654/

#физика #наука #научнопопулярное #научпоп #квантовая_физика #теория_относительности #космология #сингулярность #черная_дыра #горизонт_событий

Сингулярность чёрных дыр: что скрывается за горизонтом событий?

Представьте себе место, где законы физики, которые мы считаем незыблемыми, начинают трещать по швам. Где пространство и время перестают быть привычными категориями, а реальность становится настолько...

Хабр

Популяризация теории относительности: как Эйнштейн завоевал признание широкой публики

Существует миф, что понять теорию относительности может только горстка людей, обладающих огромными теоретическими познаниями в физике и математике, при этом количество материалов объясняющих её, давно исчисляется десятками тысяч. Книга «Альберт Эйнштейн: творец и бунтарь» американского математика Банеша Хофмана была переведена с английского и издана в Москве в 1983 году. Она рассказывает об обстоятельствах создания теории относительности, открывающих неизвестные подробности жизни учёного. В этой статье представим некоторые моменты из книги, которые позволяют составить мнение об Эйнштейне-учёном, который в молодости мечтал «тихо сидеть где-нибудь в уголке, занимаясь своим делом, и не привлекать к себе никакого внимания». И вот посмотрите, что из этого получилось.

https://habr.com/ru/companies/rshb/articles/883586/

#Эйнштейн #теория_относительности #физика

Популяризация теории относительности: как Эйнштейн завоевал признание широкой публики

Существует миф, что понять теорию относительности может только горстка людей, обладающих огромными теоретическими познаниями в физике и математике, при этом количество материалов объясняющих её, давно...

Хабр

Как гравитационная линза стала космическим телескопом

Около года назад я опубликовал статью « Ещё раз об экзоконтинентах, тектонике плит и зарождении жизни » (+40, 7,1 тыс. просмотров), в которой оставлял небольшой дисклеймер: сейчас все предположения о соотношении суши и воды на внесолнечных планетах делаются на кончике пера и исходя из косвенных данных (спектроскопии). Современные телескопы не обладают достаточной разрешающей способностью, чтобы рассмотреть детали рельефа экзопланет. Возможно, эту задачу удастся решить и в ходе поступательного развития космических телескопов, но сегодня я хочу напомнить, что в природе существует и естественный мощный аналог космического телескопа — гравитационная линза.

https://habr.com/ru/articles/858730/

#гравитационные_линзы #космос #оптика #экзопланеты #теория_относительности

Как гравитационная линза стала космическим телескопом

Около года назад я опубликовал статью « Ещё раз об экзоконтинентах, тектонике плит и зарождении жизни » (+40, 7,1 тыс. просмотров), в которой оставлял небольшой дисклеймер: сейчас все предположения о...

Хабр

[Перевод] Как доказать теорию относительности Эйнштейна за 10 000 рублей

Когда вы стоите на поверхности Земли, вы испытываете столкновения окружающих атомов и молекул атмосферы с вашим телом. То же делают и фотоны, частицы света. Некоторые из этих частиц особенно энергичны и могут отбрасывать электроны от атомов и молекул, с которыми они обычно связаны, создавая свободные электроны и ионы, которые тоже могут столкнуться с вами. Через ваше тело проходят призрачные нейтрино и антинейтрино, хотя они редко взаимодействуют с вами. Но с вашим телом происходит гораздо больше, чем думаете. По всей Вселенной, от звёзд, чёрных дыр, галактик и т. д. испускаются космические лучи — частицы, несущиеся через Вселенную с высокими энергиями. Они попадают в атмосферу Земли и вызывают ливни как стабильных, так и нестабильных частиц. Те из них, которые живут достаточно долго, прежде чем распасться, в конечном итоге попадают на поверхность Земли. Каждую секунду через ваше тело проходит от 10 до 100 мюонов — нестабильных, тяжёлых кузенов электрона. При среднем времени жизни в 2,2 микросекунды можно подумать, что они не могли бы пройти всю толщину атмосферы, ~100 с лишним километров, от космоса до вашей руки. Тем не менее, теория относительности утверждает, что это происходит, и тот факт, что эти мюоны проходят через ваше тело, более чем достаточен для доказательства её правоты.

https://habr.com/ru/articles/847248/

#теория_относительности #мюоны #облачная_камера

Как доказать теорию относительности Эйнштейна за 10 000 рублей

Когда вы стоите на поверхности Земли, вы испытываете столкновения окружающих атомов и молекул атмосферы с вашим телом. То же делают и фотоны, частицы света. Некоторые из этих частиц особенно энергичны...

Хабр

Возможно пространства и времени в действительности не существует (но это решает многие научные проблемы)

Сегодня всё больше и всё чаще различные ученые заявляют о том, что пространство и время не являются фундаментальными физическими явлениями и в действительности не существуют. Об этом, например, говорит физик Нима Аркани-Хамед , профессор Дональд Хоффман . Физики Дон Пейдж и Уильям Вуттерс еще в 1983 г. в этой статье предположили, что время является лишь возникающим явлением для внутреннего наблюдателя Вселенной, но не существует для внешнего наблюдателя. В 2013 г. эта концепция была подтверждена . Для квантовой физики, квантовых вычислений время и пространство вообще не нужны. Согласно уравнению Уилера-Девитта, времени и вовсе не существует. Иными словами, наше обыденное восприятие пространства и времени крайне далеко от того, что происходит на уровне фундаментальной реальности. Не исключено, что пространства и времени действительно попросту не существует. И это положение может оказаться крайне важным для современной физики. Дело в том, что ученые уже давно ищут «Теорию всего», то есть такую теорию, которая могла бы объединить Квантовую физику и Теорию относительности в рамках единой научной концепции. Почему эти две теории так сложно и так важно объединить? Квантовая физика отлично работает на микроуровне нашего мироздания, а Теория относительности – на макроуровне. Но друг с другом они не сочетаются, они словно не могут сосуществовать в одном мире, но они сосуществуют и работают. Почему же они так непримиримы? Квантовая физика и Теория относительности расходятся в объяснении гравитации. Квантовая механика подразумевает дискретность гравитации, а Теория относительности требует континуальности , то есть подразумевает, что пространство, время и действующая в этом едином континууме гравитация - непрерывны, неделимы на дискретные частицы. То есть по сути Квантовая механика и Теория относительности - это два разных взгляда на мироздание: в одной концепции мироздание дискретно (отсюда и понятие кванта – неделимой порции энергии), в другой - непрерывно, континуально. Так каким же является наше мироздание, пространство и время: дискретными, состоящими из неделимых элементов или континуальными, то есть сплошными? Обе версии исключают друг друга, но при этом сосуществуют в реальности, и это парадокс. Получается, что пространство и делимо и неделимо одновременно, как и время, что, согласитесь, крайне странно.

https://habr.com/ru/articles/841558/

#научнопопулярное #научпоп #квантовая_физика/механика #теория_относительности #пространствовремя #мироздание

Возможно пространства и времени в действительности не существует (но это решает многие научные проблемы)

Сегодня всё больше и всё чаще различные ученые заявляют о том, что пространство и время не являются фундаментальными физическими явлениями и в действительности не существуют. Об этом, например,...

Хабр

[Перевод] Звездный час Артура Эддингтона: как британский астроном подтвердил теорию Эйнштейна

В истории науки есть моменты, когда теория и эксперимент сходятся воедино, навсегда меняя наше понимание Вселенной. Один из таких моментов произошел в 1919 году, когда британский астроном Артур Эддингтон отправился к берегам Западной Африки, чтобы проверить революционную теорию относительности Альберта Эйнштейна.

https://habr.com/ru/articles/835906/

#теория_относительности #эйнштейн #Эддингтон #наблюдения_за_солнцем

Звездный час Артура Эддингтона: как британский астроном подтвердил теорию Эйнштейна

В истории науки есть моменты, когда теория и эксперимент сходятся воедино, навсегда меняя наше понимание Вселенной. Один из таких моментов произошел в 1919 году, когда британский астроном Артур...

Хабр

Безмассовое объяснение тёмной материи или свет в гравитационной скорлупке

Ранее я уже затрагивал на Хабре различные гипотезы о природе тёмной материи и тёмной энергии. Поскольку тёмная материя не взаимодействует ни с одним известным типом «нетёмной» (барионной) материи, а также со светом, её с тем же успехом можно назвать «прозрачной» материей. Феномен тёмной материи «на кончике пера» впервые предложил в начале 1930-х немецкий физик Фриц Цвикки. В настоящее время известно, что никакие известные частицы-барионы тёмную материю не образуют. Таким образом, тёмная материя обнаружима только по гравитационному воздействию на окружающую барионную материю, в особенности на галактики. Предполагается, что именно в центрах галактик тёмной материи почти нет, а на периферии галактик она образует целые облака или « гало ». На Хабре неоднократно публиковались материалы как о возможных составляющих тёмной материи, так и обоснования, что никакой тёмной материи не существует , и мы продолжаем «дорисовывать» её, поскольку до сих пор не вполне понимаем природу гравитации. В этой статье я подробнее изложу идеи, ранее сформулированные в данной новости от уважаемого @SLY_G В основу статьи легли исследования Ричарда Лью, астронома из Хантсвиллского университета, штата Алабама.

https://habr.com/ru/articles/823692/

#космос #тёмная_материя #гравитация #теория_относительности

Безмассовое объяснение тёмной материи или свет в гравитационной скорлупке

Ранее я уже затрагивал на Хабре различные гипотезы о природе тёмной материи и тёмной энергии. Поскольку тёмная материя не взаимодействует ни с одним известным типом «нетёмной» (барионной) материи, а...

Хабр

Насколько реалистична отрицательная масса в контексте современной физики

Привет, Хабр. Напомню, что время от времени я обращаюсь к истории естественнонаучных идей, в том числе, заведомо тупиковых и развенчанных. Три ярких примера исходно неверных допущений, которые привели к великим научным открытиям, я привёл в моей последней февральской публикации « Случай является на помощь тому, кто неустанно ищет ». Ещё несколько публикаций такого рода, которые приятно вспомнить — это « Из чего состоит мировой эфир. Последняя теория Менделеева » (+65, 46k просмотров), « Тяжёлое золото Сиборга и алхимические отголоски ядерных реакций » (+25, 4,8k просмотров) и « Не надувайте варп-пузырей, работая на оборонку » (+89, 80k просмотров). В последней из упомянутых публикаций я слегка затрагивал теоретические проблемы (не)существования отрицательной массы и отрицательной энергии. Получение этих субстанций открыло бы нам путь к мгновенным перемещениям в пространстве (пресловутый варп-двигатель и искусственные червоточины) и к антигравитации. В настоящее время существование материи с отрицательной массой считается практически невозможным, так как не согласуется с физикой Эйнштейна, хотя, и здесь есть место для построения моделей и планирования экспериментов. В сегодняшней публикации я хочу рассмотреть новейшую историю поисков отрицательной массы.

https://habr.com/ru/articles/813519/

#космос #теория_относительности #тёмная_материя #темная_энергия #масса

Насколько реалистична отрицательная масса в контексте современной физики

Привет, Хабр. Напомню, что время от времени я обращаюсь к истории естественнонаучных идей, в том числе, заведомо тупиковых и развенчанных. Три ярких примера исходно неверных допущений, которые привели...

Хабр