La paradoja del firewall del agujero negro es realmente una nueva versión del problema o paradoja de la información del agujero negro donde la relatividad general y la mecánica cuántica parecen estar en desacuerdo entre sí. El problema fue señalado por Stephen Hawking hace muchos años cuando notó que cuando un agujero negro se evapora debido a la radiación de Hawking, la radiación saliente, aparentemente, no estará correlacionada con la materia entrante que creó el agujero negro a través de una evolución unitaria del función de onda de la materia entrante. Esta transformación unitaria es requerida por la mecánica cuántica y es lo que se entiende por el problema de “información”.
Susskind había argumentado durante mucho tiempo que habrá una relación unitaria entre la radiación saliente de Hawking y la materia en caída previa y ganó una apuesta con Hawking hace varios años. Susskind escribió un libro de nivel popular sobre este tema: “ La guerra del agujero negro : mi batalla con Stephen Hawking para hacer el mundo seguro para la mecánica cuántica “.
Sin embargo, el debate resucitó en julio de 2012 con este documento ” Agujeros negros: ¿complementariedad o cortafuegos? ” De Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski y James Sully (conocido como AMPS): página en arxiv.org donde el resumen dice:
- ¿Se formaron la mayoría de los agujeros negros de hoy en el universo primitivo?
- ¿Las ondas gravitacionales de los agujeros negros en colisión irradian uniformemente en todas las direcciones?
- ¿Se puede considerar un planeta como un planeta si orbita un agujero negro en lugar de una estrella?
- ¿Por qué el espacio no es absorbido por los agujeros negros?
- ¿Qué nos pasaría dentro del agujero negro?
Argumentamos que las siguientes tres afirmaciones no pueden ser todas verdaderas: (i) la radiación de Hawking está en estado puro, (ii) la información transportada por la radiación se emite desde la región cercana al horizonte, con una teoría de campo efectiva de baja energía válida más allá de algunos distancia microscópica desde el horizonte, y (iii) el observador que cae no encuentra nada inusual en el horizonte. Quizás la resolución más conservadora es que el observador que cae se quema en el horizonte. Las alternativas parecen requerir dinámicas novedosas que, sin embargo, causan violaciones notables de la física semiclásica a distancias macroscópicas del horizonte.
Esta ha sido la causa de una tormenta de fuego de propuestas de solución de paradoja de firewall por al menos 162 documentos en el arXiv que han citado este documento.
Entonces, si el “cortafuegos” en el horizonte de eventos es real, estaría en contradicción con la relatividad general que dice que no sucede nada significativo en el horizonte. El horizonte es realmente solo una propiedad global de la solución para GR: dice que una vez que pasa esta superficie imaginaria, no hay un camino temporal futuro que lo lleve nuevamente fuera de la superficie. En otras palabras, cuando caes por esa superficie, GT diría que no notarías nada inusual. (Ver la respuesta de Frank Heile a ¿Qué es un agujero negro? ¿Cómo podemos entenderlo?)
Por lo tanto, hay muchas soluciones propuestas para la paradoja del firewall, pero hasta ahora no hay un ganador claro. El reciente artículo de Hawking afirmando que no hay horizontes de agujeros negros, que solo hay horizontes aparentes es uno de esos 162 intentos. Mi solución favorita personal es una propuesta relativamente nueva de Susskind y Maldacena: ” Horizontes geniales para agujeros negros enredados “: http://arxiv.org/pdf/1306.0533v2. Esto también se llama solución “ER = EPR”: que el agujero negro que emite la radiación de Hawking está enredado (EPR) con la radiación saliente a través de agujeros de gusano no transversales (ER). ¡Pero mi opinión probablemente valga menos de $ 0.02!
Nota :
EPR = Documento de Einstein, Podolsky, Rosen sobre entrelazamiento cuántico. Einstein llamó a esto la “acción espeluznante a distancia” de la mecánica cuántica.
ER = Documento de Einstein Rosen que muestra que un agujero de gusano podría unir dos soluciones de agujeros negros para GR.